mikroooo.doc

Mikrobiologia

Wykład 1

MIKROBIOLOGIA- POZYCJA WE WSPÓŁCZESNEJ NAUCE

Zagadnienia:

-Mikroorganizmy jako wrogowie i przyjaciele człowieka

-Miejsce mikroorganizmów w systemie klasyfikacji organizmów

-Porównanie prokaryota eukaryota

-Gromady mikroorganizmów prokariotycznych

1.Czym jest mikrobiologia?

Micro- zbyt małe aby zobaczyć gołym okiem

Bios- życie

Logos- nauka

2.Przykłady mikroorganizmów

·         Bakterie - bakteriologia

·         Grzyby- mykologia

·         Pierwotniaki- parazytologia

·         Algi-algologia/fykologia

·         Wirusy (nie należą do organizmów żywych)- wirusologia

Mikroorganizmy – Mikroby – Drobnoustroje

3.Bakterie- Co przychodzi do głowy?

-choroby

-infekcje

-epidemie

-psucie żywności

·         Tylko 1% wszystkich znanych bakterii wywołuje choroby u ludzi

·         Około 4% wszystkich znanych bakterii powoduje choroby rośli

·         95% znanych bakterii- niepatogeniczne

4.Mikroby- korzyści dla człowieka

·         Biorą udział w rozkładzie materii organicznej i uwalniają składniki pokarmowe do środowiska (oczyszczalnie ścieków)

·         Uczestniczą w powstawaniu różnych produktów spożywczych: sery, kapusta, jogurty, chleb, piwo, wino, środki wykorzystywane w produkcji antybiotyków

·         Syntetyzują substancje niezbędne do prawidłowego funkcjonowania człowieka- witaminy

·         Biochemia i metabolizm

-bardzo prosta konstrukcja

-szybkie tempo reprodukcji

-zapewnia ,,stałe dane”

·         Antagonizm mikrologiczny- prawidłowo mikroflora człowieka chroni przed atakiem patogenów

·         Ochrona roślin przed szkodliwymi owadami np. Bacillus thuringiensis

·         Bioremediacja- wykorzystywanie mikrobów do usuwania ze środowiska toksycznych zanieszyczeń

·         Technologia rekombinowana DNA, terapia genowa, inżynieria genetyczna

-Bakterie mogą być modyfikowane i wykorzystywane do produkcji enzymów i białek, których normalnie nie syntetyzują: insulina, ludzki hormon wzrostu, interferon

·         Stanowią podstawę łańcucha pokarmowego

5.Choroby wywołane przez mikroby

Bakterie: angina, borelioza, cholera, dur brzuszny, trąd, zatrucie jadem kiełbasianym, tężec salmonella, krztusiec

Grzyby: grzybica

Wirusy: odra, ospa, katar i grypa, wirusowe zapalenie wątroby, świnka, różyczka, AIDS, opryszczka, polio, gorączka krwotoczna

6.Historia badań mikrobów

·         Robert Hooker (1635-1703)

-teoria komórkowa- wszystkie organizmy żywe zbudowane są z komórek

-przed 1665r. posługując się ulepszonym przez siebie mikroskopem oglądał przekroje korka z dębu korkowego, ujrzał wtedy siatkowate struktury, to co widział nie było samymi komórkami lecz ścianami komórkowymi martwych komórek

-obraz przypominał mu przylegające do siebie klasztorne cele (cell) dlatego nazwał je komórkami

·         Robert Koch (1632-1723)

-jako pierwszy potwierdził, że mikroorganizmy wywołują choroby- mikrobiologiczna etiologia chorób

-odkrywca m.in. bakterii wywołujących wąglika, cholerę i gruźlicę

-Laureat Nagrody Nobla w 1905r. za badanie nad gruźlicą

-wprowadził do probówki pożywki zestalane żelatyną

-był obok Pasteura jednym z twórców mikrobiologii lekarskiej

-Autor postulatów Kocha pozwalających określić czy dany mikroorganizm rzeczywiście jest chorobotwórczy

7.Postulaty Kocha 1892r.

Podstawowe reguły diagnostyczne spełnienie tych postulatów jest dowodem na to, że konkretny mikroorganizm może powodować określoną chorobę

·         Postulat 1: Drobnoustrój musi być obecny u wszystkich osób mających daną chorobę i powinien mieć związek ze zmianami chorobowymi

·         Postulat 2: Drobnoustrój musi być wyizolowany w czystej kulturze od osoby chorej

·         Postulat 3: drobnoustrój wyosobniony od chorej osoby po wprowadzeniu do ludzi lub zwierząt, musi wywołać tą samą chorobę

·         Postulat 4: drobnoustrój należy ponownie wyosobnić w czystej kulturze od eksperymentalnie zakażonego człowieka lub zwierzęcia w celu spełnienia trzeciego postulatu

8.Ograniczenia postulatów Kocha

(A)Obecność w organizmie naturalnej flory fizjologicznej- niektóre bakterie są tzw. Patogenami oportunistycznymi, wywołują choroby kiedy:

-zdobędą cechy wirulentne

-przedostaną się przez naturalną barierę skóry lub błony śluzowej, gdzie naturalnie bytują w głąb tkanek np. po skaleczeniu lub w skutek operacji chirurgicznej

-mają sprzyjające warunki do rozwoju np. następuje osłabienie organizmu wskutek infekcji wywołanej inna bakerią

(B) Nie wszystkie osobniki danego gatunku są tak samo podatne na zakażenie określonymi bakteriami  np. chorzy na AIDS o obniżonym stanie odporności

(C) Nie wszystkie mikroorganizmy możemy wyhodować in vitro, w czystej pożywce. Nie udało się to w przypadku Mycobacterium Laprae (trąd) i Treponema pollidum (kiła)

(D) Ponieważ ze względów etycznych nie jest możliwe przeprowadzenie doświadczeń na ludziach, eksperymenty prowadzi się na zwierzętach. Nie zawsze jednak można zaleźć odpowiedni model zwierzęcy

9.Złoty wiek mikrobiologii (1857-1914)

Ludwik Pasteur:

-Pasteryzacjia

-Fermentacja

Joseph Lister:

-fenol w leczeniu ran chirurgicznych- pierwsze podejście do zwalczania zakażeń powodowanych mikroorganizmami

Eduard Jenner:

-Szczepienia

Paul Erlich:

-pierwszy syntetyczny lek stosowany w leczeniu zakażeń

- solarson- środek powstały w oparciu o arsen do leczenia kiły

10.System klasyfikacji organizmów żywych

3 domeny 1978 Carl Woese- hipoteza świata RNA

-Bacteria: jednokomórkowe prokarionty ze ścianą komórkową zawierająca peptydoglikony

-Archaea: jednokomórkowe prokarionty ze ścianą komórkową pozbawioną peptydoglionu

-Eukarota: Pierwotniaki, grzyby, rośliny, zwierzęta

11.Powstanie pierwszych form życia na Ziemii

·         Teoria Samorództwa- organizmy  żywe powstały z materii nieożywionej

·         Teoria panspermii- życia nie powstało na Ziemi lecz raczej przybyło na naszą planetę skądinąd najprawdopodobniej z Marsa

·         Teoria biogenezy- żywe komórki mogą powstawać tylko z wcześniej istniejących komórek

Przodkowie bakterii ustanowili pierwsze formy życia na Ziemii: jest to okres Hadesu

Oziębienie skorupy ziemskiejà               Pojawienie się prokariontów à pojawienie się mikroorganizmów eukariotycznych à sinice wprowadzają znaczne ilości tlenu à pojawienie się roślin i zwierząt

80% historii Ziemii to wyłącznie mikroorganizm

12.Porównanie Prokaryota i Eukaryota