www.belimantil.info

OPĆA MIKROBIOLOGIJA

UVOD

Mikrobiologija se bavi proučavanjem najjednostavnijh i najsitnijih živih bića koja se jednom rječju nazivaju

mikroorganizmi ili mikrobi.

VELIČINE NEKIH MIKROORGANIZAMA

(eritrocit 7.5 mikrometara):

Bacillus anthracis 5 mikrometara
Mycobacetrium tuberculosis 2-4 mikrometra
Salmonella 2 mikrometra
rikecije 475 nanometara
herpes-virus 130 nanometara
bakteriofag 65-95 nanometara
virus japanskog encefalitisa 13 nanometara

MIKROSKOPIJA

Moć razlučivanja je udaljenost između dvije točke a da se one vide odvojeno. Ljudsko oko ima moć
razlučivanja 0.1 mm.

Vrste mikroskopije:

svjetlosni mikroskop ima moć razlučivanja 0.2 mikrometra (ukupno povećanje 900 puta) a više ne može jer
ga ograničav

a valna duljina vidljive svjetlosti.

mikroskopiranje u tamnom polju: svjetlosna zraka prolazi kroz naročiti kondenzor (ili obični ispred

kojeg se stavi disk neprozirnog papira), pa ne prolazi direktno kroz objektiv, već obasjava predmet sa

stran

e pa će vidno polje biti tamno, a predmet svijetao. Omogućuje promatranje neobojenog

preparata.

3. faznokontrastna mikroskopija: svjetlosne zrake na putu kroz neki prozračni predmet (npr. stanicu)

zaostaje u fazi što daje dojam prostornosti jer s

e razlika u fazi vidi kao razlika u jačini obojenja. Jasno

se vide strukture u živoj stanici.

4. fluorescentna mikroskopija: mikroorganizmi se oblože fluorescentnim antitijelima (poznata antitijela
impregnirana nekim fluorokromom) i obasjaju UV lampom. Vide se kao fluorescentna tijela na tamnoj
pozadini

elektronski mikroskop: koristi se snopom elektrona umjesto svjetlosnim zrakama i magnetnim poljem

umjesto lećama. Moć razlučivanja je 1 nanometar pa se njime mogu promatrati i virusi. Uz kontra

stno

bojenje i sjenčanje platinom dobijemo 3D sliku. Postoji transmisioni (2D) i scanning (3D).

6. autoradiografija: neki element stanice se markira radioaktivnim izotopom i fotografskim filmom se
prati kretanje radioaktivnog elementa.

www.belimantil.info

PODJELA MIKROORGANIZAMA

EUKARIOTI

a) ALGAE = protisti sa klorofilom osim modrozelenih

1. chlorophyta = zelene, phaeophyta = smeđe, rhodophyta = crvene

2. euglenophyta = euglene

3. pyrrhophyta = bičaši ili flagelati
4. chrysophyta = zlatnosmeđe alge i dijatomeje

b) PROTOZOA = praživotinje

1. mastigophora = praživotinje sa bičevima

2. rhizopoda = amebe
3. sporozoa u životnom ciklusu imaju stadij mirovanja (spore) i stadij razmnožavanja.
4. ciliata = trepeljtikaši

c) FUNGI = gljive (hitinski stanični zid)

1. fungi perfecti = savršene ili potpune gljive: phycomycetes, ascomycetes, basidomycetes
2. deuteromycetes = nesavršene gljive ili dermatofiti: blastomycetes=kvasnici, hyphomycetes=plijesni

d) SLUZAVE PLIJESNI (bez staničnog zida

- ameboidne)

1. myxomycetes = plazmodijalne sluzave plijesni
2. acrasiomycetes = celularne sluzave plijesni

PROKARIOTI

1. cyanophyta = modrozelene alge
2. shizomycetes = bakterije

Bakteriologija se bavi bakterijama, mikologija gljivama i plijesnima, virologija virusima, a parazitologija
pr

otozoama, crvima i člankonošcima.

PODJELA MIKROBIOLOGIJE

1. medicinska proučava sve mikroorganizme koji su važne za zdravlje čovjeka ili životinja

2. poljoprivredna isto za biljke
3. tehnološka za mikrobe korisne u prehrani i farmaceutskoj industriji.

Mikroorganizmi mogu biti

1. patogeni jer izazivaju bolesti uništavanjem tkiva ili lučenjem otrova

2. uvjetno patogeni -

ako ih ima u većem broju, uslijed narušene ravnoteže u tijelu ili ako se nađu na

nepredviđenim mjestima (npr. iz crijeva uslijed ozljede ili upale uđu u krv).

3. korisni sudjeluju u metabolizmu (npr. bakterije u crijevu koje stvaraju vitamin K).
4. indiferetni ili saprofitni (mogu biti uvjetno patogeni).

Razvrstani su u redove, porodice, rodove i vrste po izgledu, strukturi DNA, tinktorijelnim svojstvima (kako se
boje mikrobiološkim bojama), metabolizmu.

www.belimantil.info

Sluzava ovojnica ima sličan sastav samo što se lakše topi u vodi. Mogu je

imati i bakterije s kapsulom. Uvijek

je izvan kapsule.

2. STANIČNA STIJENKA

Bez nje bakterija živi vrlo kratko. Stijenka je tanka, elastična ali i čvrsta. Daje oblik bakteriji, štiti ju od fizičkih
oštećenja, osigurava turgor na 5

-20 atmosferskih tlakova

, može zadržati neke tvari u stanici koje prođu kroz

membranu, i važna je za diobu stanice. Stvara i obnavlja kapsulu, ili neke tvari u unutrašnjosti stanice.
Sve bakterije imaju peptoglikan zvan murein. Murein je polimer od nerazgranatih lanaca N-acetil-glikoziamina i
N-acetil-

muraminske kiseline povezanih glikozidnim vezama poredanih naizmjenično. Na svaku molekulu N

acetil-muraminske kiseline vezan je tetrapeptid od L-alanina, D-glutamina, m-diaminopimelinske kiseline i D-
lizina ili D-alanina koji je pov

ezan aminskim vezama sa drugim mureinskim lancem. Ta struktura daje čvrstoću

i naziva se mureinski sakulus. U njemu su ugrađeni drugi spojevi, karakteristični za pojedinu bakteriju.

Gram + imaju teikočnu kiselinu (lanac ugljikohidrata i aminokiselina vari

jabilnog sastava) vezanu na

murein. Boje se hvataju na tu kiselinu. Ona je ujedno i površinski antigen.
Gram -

imaju puno tanju stijenku složenije građe. Sastoji se od dvije membrane: unutarnje i vanjske.

Vanjska membrana sastoji se od gornjeg i d

onjeg listića:

gornji listić (na površini bakterije) građen je od lipopolisaharida (LPS) sa dvije komponente, a to su lipid A
(složeni ester ugljikohidrata i masnih kiselina, uz pirofosfatne veze) i druge komponente (lanac šećera i

glikofosfata) povezane za njega. lipid A je endotoksin jer je vezan za bakteriju i otpušta se u okoliš kad se
razori sama bakterije.

donji listić je građen od fosfolipida.

Vanjska membrana ima funkciju sprečavanja prometa velikih molekula u ili iz stanice (enzimi ne smiju van,

antibiotici ne smiju unutra).

Unutrašnja membrana građena je od mureina.
Unutrašnja i vanjska membrana povezane su stupićastim proteinskim formacijama.
Stanična stijenka je nosilac somatskih ili O

-antigena (daju serološku karakterizaciju).

Neke bakterije imaju i voštanu ovojnicu (acido-alkohol-rezistentne).

3. STANIČNA MEMBRANA

Nalazi se odmah ispod staničnog zida.
Vrlo je tanka, građena od fosfolipida i proteina. Ima uvrnuća koja se zovu mezosomi, koji su preteče

mitohondrija. Osim toga stvaraju pregra

de kod diobe i stvaraju izvanstanične enzime. Sudjeluju kod dupliranja

DNA. Stanična membrana je polupropusna pa ima sve ono što ste učili iz dinamičke i fiziologije, ne da mi se

sad to pisat.

4. ORGANI ZA KRETANJE I PILI (FIMBRIJE)

Ne kreću se sve bakterije. One koje se kreću, to rade da bi našle najbolje mjesto za život i razmožavanje i da
lakše prodiru kroz organizam nesretnog domaćina.

1. Bičevi ili flagele su najčešći organi za pokretanje. Obično ih imaju štapićaste bakterije. To su končaste

tvorevine duljine 12-25 mikrometara. Može ih biti jedna (monotriha) ili više (politriha). Po razmještaju
mogu biti polarne (na jednom kraju), bipolarne (na oba kraja) ili peritrihijalne (po cijeloj površini).
Nastaju u loptastim tjelešcima, koja se

zovu bazalne granule, a nalaze se u staničnoj stijenci.

Običnim mikroskopom se ne vide ni obojane jer su vrlo tanke, oko desetak nm.

www.belimantil.info

Građene su od proteina flagelina. To je kontraktilni protein koji nema ni triptofana ni prolina. Uz to ima i

nešto

lipida, šećera i nukleinskih kiselina. Sadrži flagelarni H

antigen. Na duljinu bičeva utječu mnogi

faktori. Dobro se razvijaju u tekućim hranilištima i površini mekih podloga a na tvrdim i u prisutnosti Cr3+ i

fenola slabije. Mogu i potpuno nestati, pa nestaje i H-antigen. To je ipak samo privremena promjena. Broj i

razmještaj bičeva je tipičan za neku vrstu.

Aksijalni filamenti su organi za kretanje kod spiralnih bakterija. Nalaze se u stanici koja je oko njih spiralno
obavijena. Polaze s oba pola st

anice i sreću se u sredini stanice gdje su ponekad spojeni. Kemijski slični

bičevima. Pomoću njih se bakterija kreće rotacijom oko svoje zamišljene osi.

Fimbrije ili pili su končaste tvorevine na površini nekih štapićastih bakterija koji pomažu bakteriji d

a se

prihvati na stanicu domaćina. Građeni su od proteina pilina. Tanje su i kraće od bičeva i ravne su, a

vide se samo pomoću elektronskog mikrosokopa. Nema ih kod Gram + bakterija a ima ih kod svih

enterobakterija. Bakterije koje ih imaju izazivaju hemolizu. Neke enterobakterije imaju i seksualne pile

pomoću kojih izmjenjuju plazmide. O tome više kod razmnožavanja. Iako su građene od proteina,

otporne su na pepsin, tripsin, kiseline i lužine. Pile se mogu izgubiti i opet stvoriti. Nositelji su
fimbrijalnog F-antigena.

5. CITOPLAZMA I STANIČNA TJELEŠCA

Tekućina unutar stanične memrane u kojoj se nalaze mikro i makromolekule. Mikromolekule kao i kod svake

druge stanice (voda, trigliceridi, glukoza, aminokiseline...)
Makromolekule:
1

. nemaju pravu jezgru već nakupinu DNA i nukleoproteina nazvanu kromatin ili nukleoid.

plazmidi su kružna DNA neovisna o glavnoj DNA i nije neophodna za život bakterije. Nose dodatna
svojstva: otpornost na antibiotike, nove enzime i druga svojstva. Puno manji su od glavne DNA.

ribosomi su kuglasta tjelešca na kojima se sintetiziraju proteini, rijetko se nalaze pojedinačno, češće u

lancima koji se zovu poliribosomi.

citoplazmatske inkluzije su zrnca različitih veličina i sastava. Lipidi, proteini, ugljikohidrati, kristalići,

sumporna zrnca, beta-

maslačna kiselina, vakuole...

SPORE KOD BAKTERIJA

Neke štapićaste bakterije imaju sposobnost stvaranja otpornog oblika nazvanog spora i takve se bakterije

nazivaju sporogene bakterije. Spora je okruglo ili ovalno tjelešce koje može biti smješteno bilo gdje u

citoplazmi i to su endospore. Smještaj i veličina spora su specifični za vrstu pa to može služiti za identifikaciju.

Spore teško primaju boje, pa se na obojenom preparatu vide kao neobojena mjesta. Svaka bakterija pravi samo
jednu sporu.
Egzospore prave samo neke bakterije i služe za ramnožavanje.

Struktura spora je određena pod elektronskim mikrosokopom. Unutra prema van:

srž spore sadrži nukleoid, ribosome, puno enzima, puno Ca-dipikolinata (stabilizira DNA) i uglavnom se

može reći da je to zgusnuta citoplazma.

2. stanična stijenka okružuje srž

3. debela kora od peptoglikana (cortex)
4. unutarnji zid od keratina
5. vanjski zid (egzosporium)

U sporama su nađeni antigeni kojih nema u vegetativnom obliku, koji su specifični za pojedine vrste.

Spore su otporne na isušivanje, visoke temperature, dezinficijense, a to je zbog debele kore, manjeg udjela vode,
smanjenog metabolizma, visoka koncetracija Ca-dipikolinata.

www.belimantil.info

G+ imaju manje enzima pa su veći izbirljivci h

rane.

Bojenje acido-alkohol-rezinstentnih bakterija (AAR). One imaju ovojnicu od voska i fosfolipida koja ne
prima boju dok se ne zagrije i otopi, a kad primi boju više ju ne otpušta. Zato se takve bakterije boje
zagrijanom crvenom (karbol fuksinom). Zatim se preparat ispire kiselim etanolom, AAR bakterije ne
otpuštaju boju, ostale da. Zatim se preparat boji nekom plavom, ostale primaju tu plavu. AAR su crvene,
ostale plave. To se zove Ziehl-Neelsonova metoda.

3. Spore se boje malahitnim zelenilom. One će primiti boju, ostalo neće. Preparat se odbojava

alkoholom i vodom. Daje se neka crvena (safranin) i onda su spore zelene a ostalo crveno. To je
bojanje po Fultonu.

4. Bičevi se bojaju nestabilnom otopinom tartarata. (ali ionako se ne vide svjetlosnim mikroskopom pa čemu to)

5. Kapsule se boje tušem ili otopinom Giemse (kaj je to?).

METABOLIZAM

Manji dio bakterija proizvodi energiju sam, ostali razgradnjom hrane iz okoline (lopovi i lijenčine).

Autotrofi:
1. fototrofi (energiju dobivaju fotosintezom)

kemolitotrofi dobivaju energiju oksidacijom anorganskih spojeva: H2, CO2, NH3, NO2, NO3, H2S i drugi
spojevi sumpora, jednostavni spojevi Fe.

Heterotrofi su kemoorganotrofi (energija razgradnjom organskih spojeva):

saprofiti razgrađuju nežive ili inertne organske tvari koje su otpadni ili razgradni produkti drugih živih bića.

Truljenje i gnjiljenje je dio kruženja elemenata u prirodi neophodnog za održanje ukupnog života.

2. paraziti za preživljavanje iskorištavaju druga živa bića:

a) obligatni (obvezatni, striktni) sve moraju dobivati od živih stanica.
b) fakultativni (uvjetni) mogu živjeti i od neživih izvora ali bolje uspijevaju na živima.

patogeni izazivaju bolesti. Obavezni uvijek izazivaju bolest, a oportunisti samo u nekim uvjetima:
o

slabljen imunitet, kada se nađu na nepredviđenom mjestu, nakon narušene ravnoteže upotrebom

antibiotika….

Katabolizam = sve reakcije razgradnje koje dovode do stvaranja energije u stanici.
Anabolizam = sve reakcije sinteze novih spojeva uz potrošnju energije.
Katabolizam + anabolizam = metabolizam.

PREHRANA BAKTERIJA

Hrana u bakteriju ulazi pasivnim ili aktivnim transportom (fiziologija).
Glukoza je bakteriji najbolja hrana, ali ne i jedina. Služi za energiju i sintezu drugih spojeva.
Osim glukoze, bakterija treba i druge spojeve koje ne može sama stvarati (faktori rasta):

1. Bakterijski vitamini koji su uglavnom isti kao i ljudski: nikotinska kiselina i amidi, pantotenska
kiselina, paraaminobezojeva kiselina, tiamin, biotin, riboflavin, pirdoksin, folna kiselina.

Spojevi koji se s malim ili nikakvim izmjenama ugrađuju i bakteriju: purini, pirimidini, esencijalne

aminokiseline. Ponekad je moguće natjerati bakteriju da živi bez neke esencijalne aminokiseline ako se

presađuje na hranilišta s

a sve manje te esencijalne kiseline.