DIO BAKTEROLOGIJE PDF

BAKTERIOLOGIJA, VIROLOGIJA I PARAZITOLOGIJA 1. UVOD U MIKROBIOLOGIJU MIKROBIOLOGIJA je znanost koja proučava mikroorganizme. (grč. mikros- malen, sitan; bios- život; logos- znanost) Mikroorganizmi – mikrobi su sitna živa bića vidljiva samo mikroskopom. Naše tije...

BAKTERIOLOGIJA, VIROLOGIJA I PARAZITOLOGIJA 1. UVOD U MIKROBIOLOGIJU MIKROBIOLOGIJA je znanost koja proučava mikroorganizme. (grč. mikros- malen, sitan; bios- život; logos- znanost) Mikroorganizmi – mikrobi su sitna živa bića vidljiva samo mikroskopom. Naše tijelo sadrži 100 000 milijardi bakterija. PODJELA MIKROBIOLOGIJE: 1) BAKTERIOLOGIJA – dio je mikrobiologije koja proučava bakterije (grč. bakterion- štapić, palica). Mjere se u mikronima = 10 –6 m, a vide se svjetlosnim mikroskopom. Medicinska bakteriologija proučava bakterije uzročnike bolesti. 2) MIKOLOGIJA je dio mikrobiologije koja proučava gljive. (grč. mykes- gljiva) Osim gljivica uzročnika bolesti, gljive sudjeluju i u mnogim tehnološkim procesima (npr. proizvodnja mliječnih proizvoda, kruha, vina, antibiotika, piva) 3) VIROLOGIJA je dio mikrobiologije koja proučava viruse. (lat.virus- otrov, sluz) Virusi su nepotpuni živi agensi koji obavezno žive unutar stanice i potpuno su o njoj ovisni jer od nje dobivaju energiju i hranjive tvari. Veličine su 10 –9 m ili nanometara, pa se vide samo elektronskim mikroskopom. Viroidi i prioni su infektivne čestice još manje od virusa, a mogu biti uzročnici bolesti biljaka, životinja i ljudi. 4) PROTOZOOLOGIJA je dio mikrobiologije koja proučava praživotinje. Medicinska parazitologija je znanost koja proučava jednostanične i višestanične nametnike, uzročnike bolesti. PODJELA MIKROORGANIZAMA prema djelovanju na čovjeka: 1. korisni mikroorganizmi to su bakterije koje su dio hranidbenog lanca u prirodi. To su razgrađivači i proizvođači organskih tvari što je važno za kruženje elemenata u prirodi. To su bakterije koje su dio fiziološke flore čovjeka, a nalaze se normalno na sluznici dišnog, probavnog, spolnog sustava i koži. Korisni su jer razgrađuju neke kemijske spojeve i proizvode neke enzime i vitamine. To su bakterije koje se koriste u industriji u proizvodnji mliječnih proizvoda, kvasca, piva, lijekova 2. štetni ili patogeni mikroorganizmi su uzročnici zaraznih bolesti. Od 1500 vrsta bakterije samo ih je stotinjak patogeno za ljude. Opća medicinska mikrobiologija – proučava morfologiju, ekologiju, fiziologiju, genetiku, evoluciju i sistematiku patogenih mikroorganizama. Specijalna medicinska mikrobiologija proučava obilježja pojedinih skupina patogenih mikroorganizama. Klinička mikrobiologija proučava etiologiju infekcija, razvoj infekcije, dijagnostiku i terapiju zaraznih bolesti. 3. indiferentni mikroorganizmi – su oni mikroorganizmi za koje nije utvrđeno njihovo djelovanje POVIJEST MIKROBIOLOGIJE 17 st – van Leewenhoek – konstruirao mikroskop 19 st Louis Pasteur Robert Koch – otkrio uzročnika tuberkuloze (Kochov bacil) 1939 – počeo se primjenjivati elektronski mikroskop 1 BAKTERIOLOGIJA, VIROLOGIJA I PARAZITOLOGIJA 2. OPĆA I SPECIJALNA BAKTERIOLOGIJA MORFOLOGIJA I FIZIOLOGIJA BAKTERIJA MORFOLOGIJA – proučava oblik, veličinu i građu bakterijske stanice te obilježja bakterijskih kolonija. Bakterije su jednostanični organizmi. OBLICI BAKTERIJA: 1. KUGLASTE BAKTERIJE – KOKI (grč. kokkos- zrno) Mogu biti okrugle, jajolike, malo izdužene na jednom polu ili spljoštene na oba pola. Nakon diobe stanice mogu ostati spojene pa stvaraju ove oblike: a) Diplokoki – dvije kuglaste bakterije spojene zajedno b) Streptokoki – kuglaste bakterije koje stvaraju veće ili manje nizove c) Stafilokoki – kuglaste bakterije u nakupinama poput grozda d) Tetrakoki – četiri kuglaste bakterije spojene zajedno e) Sarcina – nakupina osam kuglastih bakterija u paketu 2. ŠTAPIĆASTE BAKTERIJE – BACILI ( lat. bacillus- štapić) Mogu biti kratki ili dugi, tanki ili debeli, tupih ili zašiljenih krajeva. Mogu stvarati ove oblike: a) Diplobacili – dvije štapićaste bakterije spojene zajedno b) Streptobacili – štapićaste bakterije koje stvaraju dulje ili kraće nizove c) Palisade – štapići poredani usporedo poput plota 3. ZAVOJITE BAKTERIJE – SPIRALNE – SPIRILI To su štapićaste bakterije zavijene oko svoje osi. Oblici su: a) Vibrioni – bakterije oblika zareza b) Spirohete – zavojite bakterije sa mnogo zavoja: Borelije – imaju više dugih zavoja sa zašiljenim krajevima Treponeme – imaju više kratkih zavoja sa zašiljenim krajevima Leptospire – imaju brojne male zavoje sa kukicama na kraju 4. PRIJELAZNI OBLICI – kokobacili – sliče izduženim kokima 5. L - OBLICI BAKTERIJA Nemaju staničnu stijenku, pa se javljaju u različitim oblicima – pleomorfni ili polimorfni oblik. Na njihovo stvaranje utječe liječenje malim dozama antibiotika. VELIČINA BAKTERIJA Veličina bakterije je od 0,3 do 30 m. (mikrometri ili mikroni) 1 m = 10 –3 mm = 10 –6 m Manji dijelovi bakterija i virusi mjere se nanometrima. 1 nm = 10 –3 m = 10 –6 mm = 10 –9 m 2 BAKTERIOLOGIJA, VIROLOGIJA I PARAZITOLOGIJA GRAĐA BAKTERIJA Dijelovi bakterijske stanice su: 1. CITOPLAZMA - Ispunjava veći dio bakterijske stanice, a obavijena je citoplazmatskom membranom. Polutekuće je konzistencije, a sadrži organske i anorganske tvari otopljene u vodi. Uloga: u njoj se odvija većina metaboličkih procesa. 2. JEZGRINA TVAR – NUKLEOID - je slobodno rasprostranjena u središnjem dijelu citoplazme. Sadrži bakterijski kromosom koji je građen od kružne DNA. Uloga: nositelj je nasljednih uputa. PROKARIOTI su mikroorganizmi koji nemaju posebno oblikovanu jezgru obavijenu opnom, već jezgrinu tvar. To su bakterije. EUKARIOTI imaju jezgru, obavijenu jezgrinom membranom. To su gljive, alge, jednostanični i višestanični mikroorganizmi. 3. PLAZMIDI - su tvari kružnog oblika, nalaze se u citoplazmi. U njima se nalaze geni. Uloga: nositelji su nasljednih uputa neovisno o jezgrinoj tvari R –plazmidi su važni za otpornost na antibiotike. 4. RIBOSOMI - su kuglaste tvorbe u citoplazmi. Građeni su od RNA i bjelančevina. Uloga: u sintezi bjelančevina. 5. CITOPLAZMATSKA ZRNCA – GRANULE - su tvorbe u citoplazmi u kojima se nalazi rezervna tvar (glikogen, masti, polifosfati- volutin). 6. CITOPLAZMATSKA MEMBRANA Okružuje citoplazmu, a građena je od slojeva bjelančevina i fosfolipida. Uloga: Polupropusna je, kontrolira ulazak tvari u stanicu i izlazak iz nje Regulira osmotsku ravnotežu u stanici Kod nekih bakterija u njoj se stvara kapsularna tvar i neki bakterijski enzimi 7. MEZOSOM- je uvrnuće citoplazmatske membrane. Uloga: Sudjeluje u diobi stanice Stvara energiju (sadrži enzime) 8. STANIČNA STIJENKA – je čvrsta je, elastična stijenka, nalazi se oko citoplazmatske membrane. Građena je od PEPTIDOGLIKANA ili MUREINA (polisaharid) Nalazi se oko svih bakterija, osim oko mikoplazmi. Uloga: daje bakterijskoj stanici stalan oblik i zaštitu BOJENJE PO GRAMU: Stanična stijenka na sebe različito veže boje, pa razlikujemo: a) GRAM POZITIVNE BAKTERIJE – boje se plavoljubičasto Stanična stijenka im je deblja, ima više peptidoglikana, a sadrži i teikoičnu kiselinu. b) GRAM NEGATIVNE BAKTERIJE – boje se crveno. Stanična stijenka sadrži peptidoglikan, lipoproteine i lipopolisaharide koji čine SOMATSKI ili O ANTIGEN. Posjeduju i dodatnu VANJSKU MEMBRANU. Između vanjske i citoplazmatske membrane nalazi se PERIPLAZMATSKI PROSTOR ispunjen tekućinom. 3 BAKTERIOLOGIJA, VIROLOGIJA I PARAZITOLOGIJA 9. BIČEVI – FLAGELE - su organele koje imaju samo neke štapićaste bakterije. Izbijaju iz bazalnih tjelešaca i iznutra su šuplji. Građeni su od bjelančevine FLAGELINA koji ima antigena svojstva i naziva se FLAGELARNI ili H antigen. Broj i raspored bičeva može biti različit, pa služe za identifikaciju vrsta: a) MONOTRIHE – imaju jedan bič na jednom polu b) AMFITRIHE – na oba pola imaju jedan ili više bičeva c) LOFOTRIHE – na jednom polu ima snop bičeva d) PERITRIHE – ima bičeve po cijelom tijelu Uloga: služe za kretanje 10. FIMBRIJE - su ravne krute tvorbe koje se nalaze na površini mnogih gram negativnih bakterija. Brojnije su (može ih biti i nekoliko stotina), tanje i kraće od bičeva. Građeni su od bjelančevine FIMBRILINA, koji ima antigena svojstva, pa čine FIMBRIJSKI ili F antigen. Uloga: pomaže bakteriji da se prianja na čovjekove stanice i time omogućuju kolonizaciju, tj. razmnožavanje na ulaznom mjestu infekcije. 11. PILI - su tvorbe slične fimbrijama, ali su dulje i imaju drugu ulogu. Građene su od bjelančevina PILINA. Uloga: povezuju bakterije. SPOLNI PILI omogućuju prenošenje DNA iz jedne bakterijske stanice u drugu – KONJUGACIJA 12. KAPSULA - je sluzava opna koja se stvara na citoplazmatskoj membrani, a izlučuje na površini stanične stijenke. Građena je od polisaharida. Ima KAPSULARNI ili K antigen. Stvaraju je samo kapsulogene bakterije. Uloga: Omogućuje kolonizaciju Štiti bakteriju od nepovoljnog utjecaja okoliša. 13. SPORE (endospore) su okrugle ili ovalne tvorbe unutar vegetativnog oblika bakterije. Stvaraju ih samo neke bakterije - SPOROGENE ili SPOROTVORNE bakterije. ASPOROGENE ili NESPOROTVORNE bakterije su one koje ne mogu stvarati spore. Građa spore: Spore sadrže DNA ( genetski materijal). Veličina spore može biti manja, ista ili veća od promjera stanice. Oko jezgrine tvari stvori se SRŽ SPORE koju zatim obavija zaštitna ovojnica. Oko vanjske ovojnice može se stvoriti još jedna ovojnica EGZOSPORIUM. Spora može biti smještena: Centralno – u sredini Terminalno – na kraju bakterije Supterminalno – između sredine i kraja Uloga spora: Bakterija stvara spore kada se nađe u nepovoljnim životnim uvjetima (vrućina, smrzavanje, sušenje, zračenje), jer joj omogućuju da ih preživi. Spore su jako otporne i mogu preživjeti višesatno kuhanje, smrzavanje, isušivanje, zračenje i dezinfekciju. U tlu mogu preživjeti desetljećima. Spore ne služe za razmnožavanje bakterija (kod gljivica i plijesni spore služe za razmnožavanje). SPORULACIJA je proces stvaranja spore i traje nekoliko sati. GERMINACIJA ili klijanje spora je vraćanje spora u vegetativni oblik kada nastupe povoljni uvjeti okoline. Traje oko 90 minuta. 4 BAKTERIOLOGIJA, VIROLOGIJA I PARAZITOLOGIJA BAKTERIJSKE KOLONIJE BAKTERIJSKE KOLONIJE su nakupine bakterijskih stanica na čvrstoj hranjivoj podlozi, koje nastaju diobom jedne jedine bakterijske stanice. Sadrže milijune bakterija. BAKTERIJSKA KULTURA je više kolonija na hranjivoj podlozi. a) ČISTA – sadrži kolonije samo jedne bakterijske vrste b) MJEŠANA – sadrži kolonije više bakterijskih vrsta OBILJEŽJA KOLONIJA – važne su za identifikaciju vrste bakterija. Obilježja kolonija kod krutih hranjivih podloga: Oblik – okrugao, vretenast, nepravilan, nitast Presjek kolonije – spljošten, konveksan, ispupčen, bradavičast Rubovi kolonije – gladak, valovit, korjenast, končast Veličina kolonije – mjeri se u milimetrima Izgled površine Hrapave – R - nemaju kapsulu Glatke – S Sluzave – M – imaju kapsulu Prozirnost – prozirne, poluprozirne, neprozirne Boje pigmenta – žuta, narančasta, smeđa, crna, zelena, boje mogu obojiti i podlogu Konzistencija – suha, vlažna, sluzava, maziva, žilava, urasta u podlogu Miris – na užeglu mast, na trulež, na fermentirano voće, med Kod tekućih hranjivih podloga gleda se: Rast kulture – stvaraju prsten uz stijenku epruvete, stvaraju kožicu na površini, ne opaža se rast na površini Prozirnost – bistra, jednoliko zamućena, jače zamućena u slojevima Taloženje – na dnu epruvete jednoličan, krpičast, zrnat, sluzav talog ili nema taloga Boje – pigmenti bakterije mogu obojiti podlogu FIZIOLOGIJA BAKTERIJA Proučava funkciju bakterijske stanice, tj. biokemijske procese u stanici (disanje, metabolizam, rast i razmnožavanje). KEMIJSKI SASTAV BAKTERIJA organski spojevi – bjelančevine, masti (pričuva), ugljikohidrati (izvor energije), nukleinske kiseline anorganski spojevi – C, H, O, N, kloridi, fosfati, karbonati, voda (75- 98%) DISANJE BAKTERIJA Čine svi procesi razgradnje tvari. To su oksidacijsko redukcijski procesi koji teku poput lančane reakcije. Sudjeluju ENZIMI DISANJA. Dolazi do stvaranja ENERGIJE, koja se ne pretvara u toplinu, već služi za sintezu različitih tvari. Prema potrebama za kisikom bakterije mogu biti: 1) OBVEZATNO AEROBNE BAKTERIJE - rastu i razmnožavaju se u aerobnim uvjetima – u prisustvu kisika 5 BAKTERIOLOGIJA, VIROLOGIJA I PARAZITOLOGIJA 2) OBVEZATNO ANAEROBNE BAKTERIJE - rastu i razmnožavaju se u anaerobnim uvjetima, bez prisustva kisika. Kisik sprečava rast, a može djelovati i toksično. 3) NEOBVEZATNO (FAKULTATIVNO) ANAEROBNE BAKTERIJE – Rastu i razmnožavaju se u prisustvu ili bez prisustva kisika. 4) AEROTOLERANTNE ANAEROBNE BAKTERIJE - uzgajaju se u uvjetima bez kisika, ali on za njih nije toksičan 5) MIKROAEROFILNE BAKTERIJE - rastu i razmnožavaju se u uvjetima s neznatnom količinom kisika, a često im pogoduje prisutnost CO₂ METABOLIZAM BAKTERIJA (mijena tvari)- čine procesi: ANABOLIZMA – to su procesi sinteze tvari za izgradnju bakterijske stanice, enzima i sl. KATABOLIZMA – to su procesi razgradnje pri čemu dolazi do stvaranja energije Za metabolizam bakteriju su potrebni: voda, anorganske soli, ugljik i dušik – za sintezu bjelančevina Prema iskorištavanju ugljika i dušika bakterije se dijela na: 1. AUTOTROFI – ugljik dobivaju iz CO₂ i karbonata, a dušik iz dušičnih spojeva (amonijak, nitriti i nitrati) 2. HETEROTROFI – ugljik iz ugljikohidrata (glukoza – za energiju), a dušik iz anorganskih spojeva i bjelančevina a) PARAZITI – organske spojeve dobivaju iz živog organizma b) SAPROFITI – organske spojeve dobivaju iz uginulog organizma 6