Mikrobiologija - Ispitna Pitanja i Odgovori PDF

**GRUPA A** 1. **Stafilokoki su G+ bakt. Na osnovu čega zaključujemo? Objasnite!** G+ bakterije su bakt koje u bojanju bakterija po Gramu zadržavaju boju kristal violet, a zadržavanje boje im omogućuje svojstva građe st. Stijenke. G+ bakt. sadrže deblji sloj peptidoglikana mureina za...

**GRUPA A** 1. **Stafilokoki su G+ bakt. Na osnovu čega zaključujemo? Objasnite!** G+ bakterije su bakt koje u bojanju bakterija po Gramu zadržavaju boju kristal violet, a zadržavanje boje im omogućuje svojstva građe st. Stijenke. G+ bakt. sadrže deblji sloj peptidoglikana mureina za razliku od G-. Peptidoglikan murein je osnovna gradivna tvar st. Stijenke, a sastoji se od N-acetilglukozamina (NAG) i - N-acetilmuraminske kiseline (NAM) povezane 1,4-glikozidnom vezom. Također sadrži teihonsku kis., glicerol i fosfat. Objasnit i bojanje ovdje? 2. **„Spontana generacija", koji znanstvenik zaslužan za obaranje i kako?** Teorija spontane generacije, odnosno vjerovanje potiče još iz Stare Grčke jer ljudi nisu imali spoznaja o mikroorganizmima pri čemu je postavljena teorija spontane generacije da živo nastaje iz neživog. Opovrgavanje T.S.P. započinje u 17. stoljeću gdje Francisco Redij neuspješno provodi pokus sa staklenkama, gazama, mesom i muhama. Tokom 19. stoljeća postavljen je niz pokusas čiji su rezultati išli u prilog obaranju T.S.P. Najveću udarac zadao je Louis Pasteur. U boci je sterilizirao tekućinu ključanjem. Otvoreni grlić boce izvučen u obliku gusjeg vrata (slova S), dopušta nesmetani prolaz pristupu zraka do tekućine u boci, ali sprječava ulaz mikroorganizama koji se zadržavaju u donjem savinutom dijelu grlića. Nema rasta mikroorganizama u tekućini. Ako se grlić boce odreže, u tekućini se brzo pojave mikroorganizmi koji su tamo došli iz zraka. Pasteur-ovi rezultati sažeti su u latinsku frazu *Omne vivum ex vivo* (\"sav život (je) od života\") čime je oborena T.S.P. 3. **Što je čahura u bakt., njena uloga? Kemijskim formulama tvorba čahure bakterije *Streptococcus mutans* u usnoj šupljini čovjeka.** Čahura ili kapsula nalazi se na krajnjoj površini stanice. Čahura sluzava, gumasta naslaga iznad stan. stjenke; nisu životno važni za bakteriju, ali joj daju otpornost, štite od dehidratacije, proždiranja (fagocitoze) i razgradnje što doprinosi sposobnosti bakterije da u prikladnim uvjetima uzrokuje bolest. Zbog sluzavosti drži bakterije na okupu i zbog toga produžuje život bakterijama; kod patogenih bakterija povećava intenzitet patogenosti jer je građena od nekih tvari koje omogućuju prodiranje u stanicu. Bakterije koje imaju čahuru su glatke i sjajne i rastu na čvrstim podlogama u obliku S-kolonija (Smooth-glatke) koje prelaze spontano u R-oblik (Rough-hrapave) kolonije koje nemaju čahuru. Antifagocitne čahure posjeduju (tvore) bakterije: Clostridium perfringens (plinska gangrena); Bacillus anthracis (antraks); Klebsiella pneumoniae (pneumonija); Haemophilus influenzae (meningitis) Streptococcus mutans --obitava u usnoj šupljini; zubni karijes -stvara čahuru u prisutnosti saharoze (Sa) -cijepa Sa na Glu i Fru. Glu se polimerizira (1,6 veza) do dekstrana koji se taloži na zubima -zubna caklina puca, razara ju mliječna kiselina iz Fru, napdaju brojne bakterije i stvara se karijes; otpočinje djelovanje bakterija iz usne šupljine. -otklanjanje Sa u prehrani --smanjuje se mogućnost tvorbe čahure i prianjanja bakterije na zube (zubni plakovi) -- usporava razvoj karijesa. 4. **Što su protozoe, kojem carstvu pripadaju? Opiši morfološke karakteristike, klasifikacija, raširenost i način razmnožavanja.** Protozoe ili praživotinje najsitniji su oblici u životinjskom svijetu mikroskopskih dimenzija, a pripadaju carstvu protista. Morfološki, protozoe su nefotosintetski jednostanični organizmi s eukariotskom staničnom strukturom. Sastoje se od protoplasta u kojem može biti jedna ili više jezgara. Nemaju staničnu stijenku, mikroskopskih veličina (10 µm) pa sve do stanica vidljivih golim okom (cm). Poprimaju različite oblike: kuglice, jajeta, spirale, nepravilnog oblika, a mogu biti polimorfne -- više oblika. Sve životne funkcije odvijaju se u citoplazmi (jezgra, mitohondrij, mikrosomi, endoplazmatski retikulum). Dišu i hrane se preko polupropusne površine citoplazmatske membrane. 3 osnovna načina dobivanja hrane: Heterotrofne -- hrane se gotovim organskim materijalom Saprofitne -- hranu apsorbiraju površinom tijela Holozoičke -- različiti mehanizmi za dobivanje hrane (obuhvaćanje hrane -- fagocitoza, endocitoza). Klasifikacija, glavno obitavalište voda i vlažni okoliš. najveći broj protozoa je pokretljiv: klizanjem, lažnim nožicama (pseudopodiji), bičevima ili trepetiljkama (cilije). *Sarcodina -- Amebe* (grč. mijenjati se), pokreću se lažnim nožicama, mijenjaju oblik (skupljaju se i rastežu),neke se hrane algama, bakterijama, manjim životinjama, a ostale su paraziti npr. Entamoeba histolytica. *Mastigophora -- bičaši* Najprimitivniji oblici Pokreću se bičevima Razmnožavanje: nespolno i spolno Tijekom životnog ciklusa moguće je stanje nepokretnosti (palmela stanje) Trypanosoma brucei (parazit). *Ciliophora - Ciliata* Pokreću se pomoću cilija (trepetiljka)Cista (infektivni oblik) trofozoit iz ciste. Najrazvijeniji paraziti- paraziti u životinja konja, krava, svinja (farmeri opasnost od prenošenja sa životinja), Balantidium coli. *Sporozoa -- nepokretni oblici.* Paraziti; nepokretni oblici U crijevima insekata; u jetri, crijevima i slezeni domaćih životinja, u crvenim krvnim stanicama, mišićima... Plasmodium vivax -- ljudski patogen; uzročnik malarije Toxoplasma gondii -- toksoplazmoza 5. **Transport hranjivih tvari u bakt. Stanicu i uklanjanje otpadnih tvari iz stanice?** Transport hranjivih tvari odvija se preko citoplazmene membrane protkana proteinskim mostovima, porama. Lipidni dvosloj membrane propušta hidrofobne, male polarne, velike polarne molekule i ione, a ostale mol. I ioni potrebni stanici transportiraju se pomoću transportnih membranskih proteina PORINA I PROT. PRIJENOSNIKA. Prijenos se odvija difuzijom, osmozom i aktivnim transportom ovisno o koncentracijskom gradijentu. Kkada je koncentracija tvari na jednoj strani membrane veća od one na drugoj strani nastaje koncentracijski gradijenti i teži se postizanju ravnoteže odnosno izjednačenju koncentracije. [Pasivni transport]- tvari prolaze kroz membranu (s mjesta više na mjesto manje koncentracije) bez utroškaE(ATP) Jednostavna difuzija -- dok se koncentracija molekula ili iona ne izjednače (male molekulenpr O2i CO2)bez utroška E Olakšana difuzija- tvari (npr. glukoza) se prenose uz pomoć proteinskih nosača (kao nosači javljaju se enzimi permeaze) bez utroška E, ako su molekule potrebne stanici prevelike enzimi ih cijepaju na manje jedinice (proteini - aminokiseline; polisaharidi - jednostavni šećeri) Osmoza- kada kroz membranu prolaze molekule vode (s mjesta gdje su molekule otapala veće koncentracije na mjesto manje koncentracije. [Aktivni transport] stanica iskorištava energiju u obliku ATP-a za prijenos tvari kroz citoplazmenu membranu. Prijenos ovisi o proteinskim nosačima smještenima na membrani pri čemu prenosi molekulu, otpušta u citoplazmu i ponovno postane uporabljiva za prijenos nove molekule **GRUPA B** 1. **Nacrtajte i objasnite jednostupanjsku krivulju rasta virusa. U kojoj fazi jednostupanjske krivulje rasta virusa tijekom litičkog ciklusa virusa, virus nije otkriven? Objasniti!** - Umnožavanje faga ovisi o sposobnosti čestice faga da inficira stanicu domaćina, a infekcija se sastoji od nekoliko faza.  - 1\. ADAPTACIJA/ PRIČVRŠĆIVANJE-- repne niti faga povezuju se na receptorskim mjestima stanične stjenke stanice domaćina - 2\. PRODIRANJE (INFEKCIJA) -- spiralni protein odbacuje omotač, enzim muramidaza lizira bakterijsku staničnu stjenku i omogućuje nukleinskoj kiselini faga prolazak kroz nastalu šupljinu u citoplazmu stanice domaćina; prazan proteinski omotač pričvrsti se na staničnu stjenku -- „PROTEINSKI DUH" - UMNOŽAVANJE -- genom faga razara sintetički mehanizam stanice, a zatim ga upotrebljava za tvorbu novih komponenata faga \* - 3\. SAZRIJEVANJE -- sastavljanje novih dijelova (komponenti) faga u potpuno virulentne čestice faga (100-200 novih čestica u jednoj bakterijskoj stanici) - 4\. OSLOBAĐANJE-- nakon što muramidaza (lizozim) razori staničnu stjenku (lizira), oslobađaju se infekcijske čestice faga koje potom mogu inficirati nove stanice domaćina i ponovno započeti ciklus - Virus nije otkriven tijekom faze eklipse (latentne faze). - Razlog: Tijekom ovog razdoblja virusni genom je oslobođen unutar stanice domaćina, ali još nisu nastale kompletne, infektivne virusne čestice. 2. **Što je osmotski tlak? Objasnite primjerima i nacrtajte utjecaj osmotskog tlaka mikrobnu stanicu.** Snaga što tjera vodu kroz staničnu membranu. Rezultat težnje molekula vode da prolaze kroz staničnu membranu radi izjednačavanja koncentracije s obje strane (ravnoteža). Ovisi o koncentraciji otopljenih tvari-veći osmotski tlak je u mediju koji sadrži više otopljenih molekula tvari i obratno Osmotski tlak FIZIKALNI I KEMIJSKI ZAHTJEVI Izotonična otopina Hipotonična otopina -- plazmoptiza (st. se rasprsne/puca) Hipertonična otopina -- plazmoliza (st. se skuplja/smežura) 3. **Usporedite i opišite staničnu stijenku gram-pozitivne i gram-negativne bakterije.** Razlika G+ i G- bakterije leži u građi stanične stijenke bakterije. Peptidoglikan murein je osnovna gradivna tvar st. Stijenke, a sastoji se od N-acetilglukozamina (NAG) i - N-acetilmuraminske kiseline (NAM) povezane 1,4-glikozidnom vezom. G+ bakt. sadrže deblji sloj peptidoglikana te teihonsku kis., glicerol i fosfat. G- imaju tanki sloj peptidoglikana (10nm) i ne sadrži teihonsku kiselinu. Iznad peptidoglikana nekoliko slojeva: 1. Lipopolisaharidni sloj (LPS) -- djeluje u organizmu čovjeka i životinje kao otrov (endotoksin), otrovna frakcija je lipidni dio 2. Lipoproteinski sloj 3. Fosfolipidni sloj 4. **U tikvici ste zagrijali bujon i zatim zatvorili tikvicu. Nakon 24-48 sati u tikvici niste vijdeli rast. Koji je vaš zaključak i zašto? Objasnite tvrdnju *„Omne vivium ex vivo"*, tko i na koji način ju je potvrdio?** Zagrijavanjem sterilizirali smo bujon uništavajući sve oblike i vrste mikroorg., a zatvaranjem onemogućili smo prodor zraka u tikvicu onemogućavajući ulaz i rast novih mikroorganizama. 5. **Što je to citoplazmatska membrana, kako je građena? Opišite ulogu citoplazmatske membrane.** Citoplazmatska membrana jest osmotska barijera stanice koja regulira koje će tvari ulaziti, a koje izlaziti iz stanice. Ona ima odlučujuću ulogu u metabolizmu i sjedište enzima odgovornih za prijenos tvari. Ona je zapravo izgrađena od lipidnog dvosloja- u kojima su lanci masnih kiselina su hidrofobni (nožice), dok je ostatak polarna "glava": glicerol + fosforna kiselina + alkohol aminprotkana. Također ima i proteinske mostove -- PORE kroz koje se obavlja transport te specifične receptore (proteine) koji reguliraju prijenos tvari u stanicu i otpadnih produkata iz stanice. - Funkcije citoplazmene membrane: transport molekula u stanicu i izvan stanice, sekrecija ekstracelularnih enzima (biološki katalizatori - cijepanje velikih molekula), disanje i fotosinteza, razmnožavanje, sinteza stanične stijenke **GRUPA C** 6. **Što saznajemo iz bojanja po gramu?** Opis st. Stijenke u prethodnim pitanjima. Postupak bojanja. Saznajemo jel bakterija G+ ili G- kao osnovni alat identifikacije bakterije u mikrobiologiji. 7. **Što su alge, morfologija, klasifikacija i uloga u prirodu, a što lišajevi?** Protophyta ili alge su velika i raznolika skupina fotoautotrofnih organizama.Nastanjuju vode i vlažna staništa, mogu biti pričvršćene, aktivno se kretati, lebdjeti u vodi. Fotosintetički vodeni protisti Voda i svjetlo su nužna osnova za razmnožavanje i razvoj algi Fotoautotrofi -- nalaze se u čitavoj fotičkoj (svjetlosnoj) zoni u vodi Razvijene mehanizme za regulaciju izlaganja sunčevoj svjetlosti (iskorištenje sunčeve energije). [Morfologija]- Eukariotski, jednostanični ili visokodiferencirani višestanični organizmi, ne posjeduju tkiva i organe. Od mikroskopskih do divovskih algi (60 m) Jednostanične: zavijene, slične štapiću ili kuglici, Višestanične: poprimaju izgled filmaentoznih ili kolonijalnih oblika Nemaju korijen, stabljiku(stablo), list, a Vodu, minerale i kisik upijaju površinom tijela. [Klasifikacija-] u 6 razreda ovisno o morfologiji, kem. Sastavu i sastavu pigmenata u plastidima 1. Zelene alge- proizvode02, pohranjuju škrob, imaju celulozu u st. Stjenci, klorofil a i b 2. Smeđe alge- morska trava, makroskopske veličine, brzi rast, feoplasti sa smeđim pig. 3. Crvene alge- agar, rodoplasti s crvenim pig., u dubinama oceana, st stjenka od celuloze i pektina 4. Kremene- jednostanicne ili filamentne, složena st. Stijenka, pohrana en u obliku ulja, dijatomeje 5. Euglenoidi- čvrsta citoplazmena mem., kretanje bičem, imaju crvenu pjegu, zeleni bičaš 6. Dinoflagelati, svjetleći [Uloga u prirodi-] primarni producenti u pretvrobi hrane, velik izvor slob. Atmosferskog 02, osnova života u vodi, 80% fotosinteze obavljaju planktonske alge LIŠAJEVI su mutualistička zajednica između gljiva i algi ili cijanobakterija. To znači da u toj simbiozi oba organizma imaju koristi -\> alga i/ili cijanobakterija vrši fotosintezu (cijanobakt. vežu i dušik) dok sama gljiva iz grupe ascomiceta, bazidiomiceta ili deuteromiceta svojim hifama pruža mehaničku zaštitu cijelom sustavu od isušivanja i herbivora (ovi koji se hrane njima). 1. **Kako znamo da je neki mikroorganizam uzročnik bolesti?** za priznavanje uzročnika neke bolesti-Kochovi postulati: 1\. U bolesnika oboljelog od određene bolesti mora uvijek biti prisutan određeni mikroorganizam 2\. Taj se mikroorganizam iz tijela mora izolirati (izdvojiti) u laboratoriju u čistoj kulturi 3\. Izdvojena čista kultura mora uzrokovati istu bolest kada se unese (ucijepi) u osjetljivu pokusnu životinju 4\. Iz pokusno cijepljene životinje mora se isti mikroorganizam ponovno izdvojiti u čistoj kulturi 2. **Nacrtajte graf i opišite faze rasta bakterija?**  - Lag faza: U ovoj fazi bakterije se prilagođavaju novom okolišu. Ne dolazi odmah do diobe stanica jer sintetiziraju enzime i molekule potrebne za rast. - Eksponencijalna (log) faza: U ovoj fazi dolazi do brzog, logaritamskog rasta bakterija. Stanice se dijele maksimalnom brzinom, a populacija eksponencijalno raste. - Stacionarna faza: Rast populacije se usporava i broj novih stanica približno je jednak broju mrtvih. To je posljedica iscrpljivanja hranjivih tvari i nakupljanja štetnih produkata metabolizma. - Faza izumiranja: Broj mrtvih stanica premašuje broj novih zbog nepovoljnih uvjeta, poput nedostatka hranjivih tvari i nakupljenih toksina. 3. **Što je glikokaliks kako nastaje i koja mu je primjena?** Glikokaliks čini vanjski sloj stanice koji ju okružuje, viskozan je i ljepljiv. On je želatinozni polimer koji je nastao od polisaharida, polipeptida ili oba unutar same stanice, ali se izlučio na površinu. Njegova glavna uloga je zaštita stanice od mehaničkih i kemijskih oštećenja te prepoznavanje molekula i signala iz okoliša. U bakterijama, glikokaliks može oblikovati glikokaliks čahure ili kapsule različitih debljina, čime omogućuje pričvršćivanje na razne površine i preživljavanje. **GRUPA D** 1. **1. Želite znati da li bakterija sporulira. Na koji način ćete to utvrditi? Opišite postupak!** Endospore -- jako postojana, dehidrirana tjelešca s debelim staničnim stjenkama ili dodatnim slojevima. Direktna metoda po Schaeffer-Fulton-u objasnit bojanje. Indirektna uključuje period inkubacije,, prijenos uzorka u bujon pa u vodenu kupelj na 80stupnjeva/10min. 2. **Što je to čista kultura? Tko je u mikrobiologiju uveo pojam „čista kultura" i na koji način je došao do izolacije čiste kulture? Opišite kako biste Vi iz uzorka izolirali čistu kulturu!** - Čista kultura je izolacija jednog MO - Robert Koch je do izolacije čiste kulture došao razvojem čvrstih hranjivih podloga. Razmazivao je mikroorganizme na podlogama kako bi dobio odvojene kolonije. Ove metode omogućile su mu izolaciju i proučavanje patogena te formuliranje Kochovih postulata. - Postupak: Steriliziranom mb ušicom uzmemo iz petrijeve zdjelice malo uzorka s jedne kolonije i cik-cak potezima prenijeti na drugu hranjivu podlogu pazeći da ju ne oštetimo 3. **Što od navedenog nije točno za arheeobakterije i objasnite zašto? I za svaku točnu tvrdnju napišite objašnjenje. a) prokarioti su; b) stanična stijenka im je građena od peptidoglikana; c) žive u ekstremnim uvjetima** - Arhebakterije (arheje) su prokariotski organizmi jer nemaju jezgrinu ovojnicu niti membrane vezane organele, a genetički materijal im je u obliku kružne DNA u citoplazmi. - Stanična stijenka arhebakterija nije građena od peptidoglikana, koji je specifičan za bakterije. Umjesto toga, njihova stijenka može sadržavati pseudomurein, polisaharide, proteine ili druge molekule, što ih čini otpornima na ekstremne uvjete. - Mnoge arhebakterije su ekstremofili i mogu preživjeti u uvjetima nepovoljnim za većinu organizama, poput visokih temperatura (termofili), visokih koncentracija soli (halofili) ili kiselih okoliša (acidofili). 4. **Što su to askospore? Opišite životni ciklus gljiva mješinarki. Navedite mikroskopske i makroskopske predstavnike.** - Askospore su spolne spore, specifične vrećaste strukture koje se nalaze kod gljiva mješinarki. Gljive mješinarke imaju složen životni ciklus koji uključuje seksualnu i aseksualnu fazu. Životni ciklus: 1. haploidna faza- gljiva raste kao jednoćelijska ili višestanična hifa, 2. plodnosne strukture- Kada dođe do spolnog razmnožavanja, dvije haploidne hife se spajaju i dovodi do stvaranja stanice s dvije jezgre. 3. kariogamija- proces spajanja dvije jezgre u diploidno stanje, 4. mejoza- zatim slijedi mejoza koja rezultira stvaranjem 4 ili 8 haploidnih askospora. 5-nove haploidne hife- Nakon što se askospore oslobode i nastane novi micelij, ciklus se ponavlja. Mikroskopski predstavnici su: kvasac I penicillium, a makroskopski su: aspergillus i morchell. - 5. **U dubokom agaru nacrtajte i opišite mikrobe s obzirom na potrebe za kisikom. Opišite kako biste uzgojili anaerobne bakterije.**  Anaerobne bakterije bih uzgojio tako što bih uzeo plastičnu vrećicu i paketić s reaktivnom smjesom. Pirogalol je aktivni sastojak paketića koji troši kisik iz vrećice I tvori pirogalolnu kiselinu, znak smeđe boje paketića je da je došlo do anaerobnih uvjeta, dodatna provjera je plavim filter papirom koji pobijeli. **1. Sličnosti i razlike između stanica bakterija i kvasca** KVASCI Jednostanični, mikroskopski, nemicelijski mikroorganizmi, spadaju u carstvo gljiva , javljaju se kao pojedinačne stanice St. stijenka nije čvrsta, građena 90% glukan i manan, a 10% su lipidi, polisaharidi i N-acetilglukozamin Neki proizvode pseudomicelij (Candida albicans u anaerobnim uvjetima) Ova pojava se naziva dimorfizam Osnovni tip stanice -- blastospora kuglastog ili jajolikog oblika Razmnožavanje: nespolno -- pupanjem, porečnim dijeljenjem; spolno - askosporama Veličina stanica: 5-10 μm BAKTERIJE Osnovi oblici: kugličast (coccus), štapićast (bacillus), spiralni (spirillum) -Unutrašnjost bakterijske stanice PROTOPLAZMA a sastoji se od: citoplazme i staničnih uklopina -Protoplazma je opkoljena tankom opnom -- CITOPLAZMENA MEMBRANA ILI STANIČNA MEMB. -Ono što daje oblik, čvrstoću i zaštitu bakterijskoj stanici je STANIČNA STIJENKA ili STANIČNI ZID građena od peptidoglikana mureina dodatne strukture: 1. ispod stanične stijenke: - citoplazmatska membrana 2. na vanjskoj površini stanične stijenke: - čahure (kapsule) - bičevi, pile **2. Kochovi postulati** U pitanjima gore **3. Uloga bakterija u kruženju dušika** N - nužan organizmima za sintezu aminokiselina, proteina i nukleinskih kiselina u atmosferi - 78 %, u plinovitom stanju, neupotrebljiv za većinu organizama biljke, životinje i mikrobi ovise o raspoloživom fiksiranom obliku N (ugradnja u staničnu biomasu; u biljaka u obliku nitrata) Kruženje dušika [1. Mikrobna fiksacija molekularnog N ] -prvi produkt fiksiranja dušika je amonijak (ugrađen u aminokiseline, proteine, nukleinske kiseline) Fiksiranje dušika znači redukciju molekularnog dušika do amonijaka: *[Nesimbiotsko fiksiranje dušika-]* samostalno živuće cijanobakterije i ostale bakterije koje žive u tlu i vodama (Azotobacter, Bacillus, Clostridium, Nocardia, Pseudomonas, Nostoc) - *[Simbiotsko fiksiranje dušika]*- uzajamni odnos između nekih bakterija i leguminoza, biljaka poput graha, graška, djeteline, soje. Bakterije u toj zajednici su sve iz roda Rizobium, stupaju u zajednice sa biljkama tako što se pričvršćuju i prodiru u korijenove dlačice gdje stvaraju kvržice ili nodule. Slobodan dušik tako uhvaćen s pomoću sustava nodula biva pretvoren u amonijak- ovo je jedan od najvažnijih izvora fiksiranja dušika [2. Razgradnja dušičnih organskih tvari do amonijaka -- amonifikacija i nitrifikacija] -proteini što ih proizvode biljke bivaju potrošeni i ponovo vraćeni u okoliš ekskrecijom (izlučivanjem) -organske molekule s dušikom (npr. proteini) u procesu truljenja se enzimskom aktivnošću mikroorganizama razgrađuju do amonijaka [3. Oksidacija amonijaka nitrificirajućim bakterijama do nitrita i nitrata] -najveća količina amonijaka koji je proizveden procesom truljenja pretvoren je u nitrate u dva koraka: [4. Redukcija nitrita i nitrata do slobodnog dušika denitrificirajućim i nitrat reducirajućim bakterijama (Bacillus, Flavobacterium)]  [5. Denitrifikacija] razgradnja spojeva dušika iz mulja u anaerobnim uvjetima do plinovitog dušika **4. Hidrostatki tlak, mikroorg. S obzirom na hidrostatski tlak, grafički utjecaj tlaka na te mikroorg.** Hidrostatski tlak posljedica mase vode, svakih 10 m dubine povećanje za 10na5 Pa  Tlak u unutrašnjosti mirne tekućine, koji nastaje zbog težine tekućine, tj. djelovanja gravitacijske sile na tekućinu i u bilo kojoj točki tekućine jednak je u svim smjerovima. Povećava se ili smanjuje razmjerno visini stupca tekućine iznad promatrane točke: *p* = *ρgh*, gdje je *ρ* gustoća tekućine, *g* gravitacijsko ubrzanje, *h* visina (dubina) stupca tekućine. [Barotolerantni] - podnose visok hidrostatski tlak prilagođeni su i na uvjete niskih koncentracija hranljivih tvari, manjka sunčeve svjetlosti i niskim temperaturama; rastu u dubinama između 4000 i 6000 m, iako optimalno rastu pri normalnom tlaku (E. coli, P. aeruginosa, Vibrio parahaemolyticus) [Barofili] - rast pri tlaku višem od normalnog (105 Pa) organizmi sa dubina od 6000 m sa optimalnim rastom pri tlaku od 4x 107 Pa. Na ovim dubinama izuzetno niske temperature, ovi ekstremofili su ujedno i psihrofili [Ekstremni barofili] - izolirani su sa dubina od 10 000 m Najbrže rastu na tlakovima od 7 -- 8x 107 Pa **5. Fizikalni parametri za rast bakterija, kako utječe temperatura?** [Temperatura ] Min. i Max. variraju od vrste do vrste. Svaki organizam ima temperaturno područje rasta: kardinalne temperature (minimalna, optimalna, maksimalna). Za svaki organizam one ovise o: enzimima, starosti, prehrani, fizikalnim i kemijskim uvjetima Obligatni i fakultativni [Psihrofili=kriofili] (15-20 °C) Hladna voda i zemlja [Mezofili] (25-40 °C) Ljudski patogeni [Termofili] (50-60 °C) Bacillus stearotemophilus Hipertermofili: 80-115 ̊C [pH] određuje konc. vodikovih iona u otopini- velika konc. znači visoka kiselost otopine Acidofili (pH 0,1-5,4) Lactobacillus, Thiobacillus Neutrofili (pH 5,4 -- 8,0) većina patogenih bakterija (Clostridium) Alkalofili (pH 7,0 -- 11,5) Vibrio cholerae Abrobacterium [Osmotski tlak ] Snaga što tjera vodu kroz staničnu membranu Rezultat težnje molekula vode da prolaze kroz staničnu membranu radi izjednačavanja koncentracije s obje strane (ravnoteža) Ovisi o koncentraciji otopljenih tvari-veći osmotski tlak je u mediju koji sadrži više otopljenih molekula tvari i obratno Halofilni mikroorganizmi: srednji (1-6%NaCl), umjereni (6-15 %) Sarcina morrhue, Vibrio fischeri Ekstremni halofili: Halobacterium salinarum (15-30 %NaCl) Halotolerantni: Staphylococcus aureus Saharofilni-osmofilni mikroorganizmi: kvasci - Candida, Hansenula, Saccharomyces plijesni - Rhizopus, Neurospora bakterija - Clostridium botulinum [Hidrostatski tlak ] **GRUPA H** **1. Osobine bakterijske stanične stijenke i od čega je građena** Mehanička zaštita koja sprečava pucanje stanice od osmotskog tlaka. Stanična stijenka oblikuje bakteriju u okruglu, štapićastu ili spiralnu. Stanična stijenka djeluje kao barijera koja kontrolira prolazak tvari u stanicu i iz nje. Isto tako stanična stijenka sadrži antigene kojima je uloga prepoznavanje i brane imunološki sustav. Građa stanične stijenke bakterije je od: peptidoglikana (mureina)- to je polisaharidni lanac povezan peptidima, a polisaharid se sastoji od ponavljajućih jedinica NAM i NAG. **2. Mehanizmi tvorbe energije** aerobna respiracija, anaerobna respiracija, fermentacija, fotosinteza, kemolitotrofija, anaerobna kemolitotrofija. [Aerobna respiracija] uključuje proizvodnju energije oksidacijom supstrata (glukoze) u prisutnosti kisika, konačni akceptor elektrona je O2, procesi aerobne respiracije uključuju glikolizu (razgradnju glukoze do piruvata), krebsov ciklus (oksidacija piruvata do CO2) i elektronski transportni lanac (prijenos elektrona na kisik, proizvodnja ATP-a kroz oksidativnu fosforilaciju). [Anaerobna respiracija] je slična aerobnoj respiraciji, ali bez prisustva kisika, konačni akceptor elektrona nije kisik već je neki anorganski spoj (NO3-, SO42-, CO2). Fermentacija je proizvodnja energije bez vanjskog akceptora elektrona (kisik), proces uključuje glikolizu (glukoza se razlaže do piruvata), pretvorba piruvata do različitih produkata poput laktata, etanola, acetata.... [Fotosinteza] je pretvaranje sunčeve energije u kemijsku energiju, dijeli se na oksigena fotosintezu gdje se proizvodi kisik kao produkt, a voda je izvor elektrona (cijanobakterije) i anoksigena fotosinteza koja ne proizvodi kisik, a umjesto vode koriste spojeve poput H2S kao izvor elektrona (zelene sumporne bakterije). [Kemolitotrofija] je proizvodnja energije oksidacijom anorganskih molekula, a supstrati za oksidaciju su im vodik, amonijak, nitriti, sumpor ili željezo. [Anaerobna kemolitotrofija] je vrlo slična kao kemolitotrofija, ali bez kisika, a koriste ju metanogene bakterije koje koriste CO2 i H2 za stvaranje metana umjesto kisika. **3. Mikrobne zajednice i odnosi simbioze** Mikrobne zajednice su skupine različitih mikroorganizama koje žive zajedno u određenom okolišu i međusobno utječu jedni na druge. Ove zajednice mogu se sastojati od bakterija, gljiva, arheja, virusa, alga i drugih mikroba. Mikrobne zajednice postoje u mnogim okolišima, uključujući tlo, vodene ekosustave, ljudski i životinjski organizam... simbioza je blizak odnos između dva organizma, a može biti različitih vrsta, ovisno o tome kako simbiotski partneri međusobno utječu jedni na druge. Postoje tri osnovne vrste simbioze: mutualizam je odnos u kojem oba organizma imaju korist (bakterija i ljudsko crijevo), komensalizam je odnos u kojem jedan ima korist, a drugi nema niti štetu niti korist (bakterija i koža), parazitizam je odnos u kojem jedan organizam ima korist, ali na štetu drugoga (trakavica i čovjek) **4. Louis Pasteur** Otac suvremene mikrobiologije, srušio je teoriju da je fermentacija isključivo kemijski proces- za sve fermentacije postoje uzročnici (mikroorganizmi), uveo je proces pasterizacije 1864. godine, ustanovio je da životinje postaju otporne na bolesti, ukoliko se u njih unesu oslabljene bakterije, prvi je utvrdio uzročnika antraksa i uveo vakcinaciju kao metodu za sprječavanje razvoja patogenih bolesti, prvi je načinio cjepivo protiv bjesnoće i započeo s liječenjem ljudi. Isto tako Louis Pasteur je opovrgnuo teoriju spontane generacije koristeći tikvice sa dugim zakrivljenim grlom i juhom. **5. Ako koristimo temperaturu od 121 stupanj C na 15 minuta, koja je to metoda i opis?** To je metoda- autoklava, opis metode je takav da koristimo temperaturu na 120 stupnjeva C pri tlakom od dva bara koji omogućuje višu temperaturu za vrenje vode, koristimo zasićenu vodenu paru. Temperatura na 120 stupnjeva C omogućuje učinkovito uništavanje mikroorganizama, uključujući bakterijske spore koje su najotpornije. Proces je takav da se materijal koji se sterilizira stavlja u autoklav, unutar autoklava se povećavaju tlak i temperatura do željenih vrijednosti, temperatura je 121 stupanj C na 15ak minuta, nakon sterilizacije autoklav se hladi kako bi se smanjio tlak prije otvaranja. Autoklav služi za sterilizaciju medicinskog pribora, laboratorijskog stakla, agara. Najbitnija stvar je ta da je učinkovit kod ubijanja vehetativnih stanica i spora. **GRUPA M** **1. Razlika gram-pozitivnih i gram-negativnih bakterija?** Struktura stanične stijenke: gram-pozitivne bakterije imaju debelu stijenku s debelim slojem peptidoglikana (20-80nm), sadrže teihoične kiseline koje su važne za stabilnost stijenke i vezanje iona, isto tako sadrže lipoteihoične kiseline koje povezuju stijenku s citoplazmatskom membranom i nemaju vanjsku membranu. Gram-negativne bakterije imaju tanku stijenku s tankim slojem peptidoglikana (2-7nm), imaju dodatnu vanjsku membranu koja sadrži lipopolisaharide koji su važni za imunološku reakciju i porine koji su proteinski kanali zaslužni za prolaz molekula. Između vanjske membrane i citoplazmatske membrane nalazi se periplazmatski prostor gdje se nalaze enzimi i proteini važni za metabolizam. Isto tako imamo bojanje po Gramu u kojem gram-pozitivne bakterije imaju ljubičastu boju, a gram-negativne bakterije imaju crvenu boju. Test s 3%tnom otopinom KOH, pri kojem gram pozitivne bakterije NE tvore niti zato što imaju debeli sloj peptidoglikana koji KOH ne može razbit, a gram-negativne bakterije tvore niti jer njih KOH može razbiti. Gram-pozitivne bakterije su osjetljivije na antibiotike koji ciljaju peptidoglikan, a gram-negativne su otpornije zbog vanjske membrane koja sprječava ulazak antibiotka. Gram-pozitivne: Staphylococcus, Streptococcus, Bacillus, a gram-negativne su: Escherichia coli, Salmonella, Pseudomonas. **2. kako ide prijenos tvari u stanici, kako ulaze hranjive a izlaze štetne?** Prijenos tvari u stanici, ulaz hranjivih i izlaz štetnih tvari odvija se kroz različite mehanizme kao što su: pasivni i aktivni transport, endocitoza i egzocitoza te transport kroz specijalne proteine. Pasivni transport ne zahtijeva energiju jer se tvari kreću niz koncentracijski gradijent, dijeli se na difuziju i osmozu, difuzija može biti jednostavna (male nepolarne molekule prolaze kroz fosfolipidni dvosloj) ili olakšana (velike ili polarne molekule prolaze kroz proteinske kanale ili nosače), osmoza je mehanizam kada voda prolazi kroz polupropusnu membranu iz područja niže konc. u područje više konc. Aktivni transport zahtjeva energiju jer se tvari kreću protiv koncentracijskog gradijenta, imamo primarni i sekundarni aktivni transport, primarni aktivni transport koristi ATP za pogon transportnih proteina, sekundarni aktivni transport je slučaj kada energija dolazi iz gradijenta iona koji su već uspostavljeni primarnim transportom. Endocitoza (ulazak tvari u stanicu) dijeli se na: fagocitozu Stanica obuhvaća krupne čestice ili mikroorganizme i pinocitozu (Uzimanje tekućina i otopljenih molekula). Egzocitoza (izlazak tvari iz stanice) služi za izbacivanje otpadnih produkata ili sekrecijskih proteina. Transport kroz specijalne proteine može biti kroz: kanale (selektivni za određene ione), transportere (prenose specifične molekule) i pumpe (aktivno prenose tvari koristeći ATP) **3. ⁠Što su alge, gdje pripadaju, sto su lišajevi, morfologija karakteristike i podjela algi?** Alge su skupina autotrofnih organizama koji koriste fotosintezu za proizvodnju energije. Većinom žive u vodenim staništima, ali mogu naseljavati i kopno u vlažnim uvjetima. One su ključne u ekosustavima jer proizvode kisik i čine osnovu hranidbenih lanaca. Nemaju organe, koriste klorofil za fotosintezu, stanična stijenka je kod većine izgrađena od celuloze dok kod nekih može sadržavati silikat (dijatomeje), razmnožavanje može biti spolno (plazmogamijom, kariogamijom, mejozom) ili nespolno (diobom, fragmentacijom, sporama). Podjela algi na temelju pigmenta: crvene (agar), zelene (proizvodnja kisika), smeđe (gnojivo), kremene (nafta na Zemlji), euglenoidi, dinoflagelati (proizvodnja biogoriva). Lišajevi su simbioza između gljiva i algi (ili cijanobakterija), Gljiva pruža strukturu i zaštitu, dok alga fotosintezom osigurava hranu. Lišaj ima tri sloja: zaštitni sloj (vanjski sloj gušćih hifa), asimilacijski sloj (malo hifa s mnogo stanica algi), sloj za izmjenu plinova (rahlo raspoređene duge hife). Lišajevi se mogu razmnožavati spolno (sporama zbog gljiva), vegetativno (regeneracija, širenje vjetrom), lišajevi mogu biti korasti, lisnati i grmasti. **4. ⁠želiš nešto vidjeti na povećanju 10000x sto ćeš koristiti. sto je moć razdvajanja i o čemu ovisi?** Koristiti ćemo transmisijski elektronski mikroskop za povećanje 10 000 puta, pogodan nam je što tanji sloj uzorka kako bismo bolje vidjeli sliku. Moć razdvajanja odnosi se na najmanju udaljenost između dva objekta koju mikroskop može razlučiti kao dva odvojena objekta. Moć razdvajanja ovisi o: valnoj duljini svjetlosti, vrsti mikroskopa, kvaliteti uzorka i kontrasta uzorka, **5. Želiš provjerit sporulira li bakterija kako ćeš postupiti?** Sterilnom mikrobiološkom ušicom prenesite bakterijsku kulturu u epruvetu s hranjivim bujonom i stavite je u vodenu kupelj na 80 °C tijekom 10-15 minuta kako bi toplina uništila vegetativne stanice, dok bi endospore trebale preživjeti. Nakon toplinskog tretmana, inkubirajte epruvetu na 37 °C tijekom 24-48 sati i promatrajte zamućenje bujona, što bi ukazivalo na rast bakterija iz proklijalih spora. Još jedna metoda je bojanje po Shaffer Fultonu gdje moramo dobro pipremiti preparat, odmastiti staklo, fiksirati preparat i zagrijavati boju kako bi prodrla kroz voštani sloj spora, nakon bojanja bismo na preparatu trebali vidjeti spore zelene boje, a vegetativne stanice crvene. **GRUPA G** **1.** **Strukture na staničnoj stijenki, nabroji i opiši?** Bičevi koji služe za pokretljivost stanice, a sastoje se od 3 osnovna dijela: filament (dugačak posljednji dio koji sadrži protein flagelin), kuka, bazalno tijelo (za pričvršćivanje na membranu i staničnu stijenku, velike brzine pokreta i mali prijeđeni put. Pili- nalik na vlasi kose na bakterijskoj stanici u mnogo većem broju od bičeva, postoje dvije vrste pila: obični pili (pričvršćivanje na površinu) i seks pili (za izmjenu genetskog materijala). Kapsula- Sastoji se od sloja polisaharida ili proteina koji okružuju staničnu stijenu, funkcija kapsule je da štiti bakteriju od fagocitoze i omogućuje bakterijama da se lakše vežu za površinu. Glikokaliks- tanki sloj ugljikohidrata, funkcija mu je da pomogne bakteriji od isušivanja, olakšava prijanjanje na površinu i pruža zaštitu od kemikalija ili antibiotika. **2. Proces ulaska i umnažanja virusa u stanici domaćina opisi (mehanizmi ulaska koji su)** virusi se umnožavaju (eksplozivno brzo se šire). Umnožavanje ili replikacija je enzimski proces prepisivanje vlastitog genoma, a sastoji se od: 1) pričvršćivanja virusa na površinu stanice s odgovarajućim receptorima i prodiranje virusa kroz staničnu membranu u stanicu, 2) razgradnja kapside i aktivacija nukleinske kiseline, 3)iskorištavanje stanične sinteze proteina i nukleinske kiseline za prijenos svoje nasljedne upute (virus upravlja transkripcijskom i translacijskom mašinerijom stanice domaćina i koristi stanicu za sintezu kopija virusnog genoma i proteina), 4) sastavljanje viriona (zrelog infektivnog virusa), 5) izlazak iz inficirane stanice (virusni genomi i proteini se spajaju i napuštaju stanicu domaćina kao nova virusna čestica). Mehanizmi ulaska virusa: translokacija (direktno prodiranje), fuzija i endocitoza (fagocitoza). **3. Tko je uveo za određivanje uzročnika bolesti i kako se određuje** Određivanje uzročnika bolesti temelji se na principima koje je uveo Robert Koch, njemački mikrobiolog, krajem 19. stoljeća. On je razvio tzv. Kochove postulate, koji predstavljaju niz kriterija za dokazivanje uzročne povezanosti mikroorganizma s određenom bolešću. Kochovi postulati dijele se na: 1) prisustvo patogena (Mikroorganizam mora biti prisutan u svim slučajevima bolesti, ali odsutan kod zdravih organizama), 2) izolacija i kultivacija (Mikroorganizam se mora izolirati iz oboljelog organizma i uzgojiti u čistoj kulturi), 3) uzrokovanje bolesti (Čisti uzgojeni mikroorganizam mora izazvati istu bolest kada se inokulira u zdravog, osjetljivog domaćina), 4) ponovna izolacija (Mikroorganizam se mora ponovno izolirati iz eksperimentalno zaraženog domaćina i mora biti identičan izvornom uzročniku). **4. Transport hranjivih i štetnih tvari: odgovor je gore** **5. Generacijsko vrijeme** generacijsko vrijeme je prosječna vrijednost vremena nužna za dijeljenje stanica binarnim cijepanjem, za bakterije je to od 20 minuta pa do 20 sati za većinu bakterija. Generacijsko vrijeme se spominje u krivulji rasta koja se sastoji od Lag faze, Log faze, Stacionarne faze te Faze odumiranja. Spominje se kod Log faze koja na grafu prikazuje eksponencijalni rast neke populacije (nakon prvog dijeljenja nastaju 2, od 2 nastaju 4, a od 4 nastaje 8 stanica itd.) ne znam ako treba navesti još ostale faze. Lag faza je prva faza koja se odnosi na prilagodbu mikroorganizma na uvjete u okolišu te mikroorganizmi rastu u veličini i sinteza enzima je veća. Stacionarna faza je stabilizacija broja stanica, brzina diobe postaje jednaka brzini umiranja stanica. Faza odumiranja je umiranje većeg broja stanica zbog iscrpljenosti resursa i nakupljenih toksina.