Bakterije
Prokarioti
Domen Bacteria: - EUBACTERIA
-prave bakterije
-cianobakterije
- aktinomicete
- ARCHEE
Jednoćelijski
Haploidni
Različite energetske grupe:
AUTOTROFI
Hemoautotrofi- purpurne, sumporne bakterije,
nitrifikatori
Energiju dobijaju iz hemijskih reakcija, dok im je izvor ugljenika -
CO2. Najpoznatiji su hemolitotrofi- koji koriste neorganska
jedinjenja za izvor energije (gvožđe-elementarno, fero i feri oblik,
vodonik, hidrogen sulfid, sumpor ili amonijak).
Fotoautotrofi- cijanobakterije, pigmenti, hromatofore
HETEROTROFI
Saprofiti
Paraziti (patogeni)
POTREBE ZA KISEONIKOM
a) fam. Pseudomonadaceae, Azotobacteriaceae, Rhizobiaceae
b) Respiratorni, urinarni, gastrointes.; rod Bacteroidetes, burag
c) fam. Enterobacteriaceae, anaerobna ferment., patogeni
REAKCIJA SREDINE
Većina bakterija su neutrofili (pH 6.5 do 7.5)
POTREBE ZA TEMPERATUROM
Pyrodictium sp.
Bacillus stearothermophilus
Razmnožavanje
Bespolno:deoba
Sve bakterije su
haploidne!!!
U idealnim uslovima
bakterije za 20min
dupliraju svoj broj.
Svaka ćerka ćelija dobija:
- kompletan hromozom,
ribozome,
- dovoljan broj kopija
svih makromolekula,
- monomera,
- neorganskih jona,
- flagele, inkluziona
tela, itd.
• Fts proteini (filamentous temperature sensitive) su ključni,
formiraju “divisome”; FtsZ definiše ravan deobe.
FtsZ prsten (različite metode bojenja)
Sinteza ćelijskog zida i deoba ćelija
• Autolizini (A)
formiraju otvore u
zidu.
• Baktoprenol (BP)
- hidrofobni
nosač
- dodaje monomere
peptidoglikana
kroz membranu
- Kod G+
Multipna deoba – okrugle bakterije
- hromozom se više puta podeli a zatim se i ćelija podeli
u više ravni
- nastaju pravile ili nepravilne skupine čelija
Staphylococcus sp.
“Polno razmnožavanje”:
1. Transformacija
2. Konjugacija
3. Transdukcija
ćelija
Bakterije: pokretni i nepokretni mikroorganizmi.
monotrihe
lopho-
amphi-
peri-
17
štapići
okrugli spirile
Bojenje po Gram-u je značajno svojstvo u sistematici
bakterija.
Gram +
Gram -
Domen Bacteria
Domen Bacteria (23 razdela na osnovu Bergey’s Manual
of Systematic Bacteriology, 2nd edition)
1. Phylum Cyanobacteria
2. Phylum Proteobacteria
3. Phylum Firmicutes
4. Phylum Actinobacteria
5. Phylum Chlamidiae
6. Phylum Spirochaetes
7. Phylum Bacteroidetes
Cyanobacteria
“plavo zelene”
Fotosintetičke
Azotofiksirajuće -heterocista
Nostoc sp.
Spirulina sp.
7,500 ? species
Nostoc -kolonija
Nostoc filament sa N2-fiksirajućim
heterocistama
Fiksiraju 25- 30 kg N /ha/sezoni
Povećanje prinosa pirinča 10-15 %
Produkuju vitamine i hormone
Crveno more Turkey
Crvene cianobakterije- Iran
fikoeritrin
Egypt
Saudi
Arabia
Red Sea
Crvene cijanobakterije na površini mora
Pigmenti
Chl a1 b c d C
Cyanobacteria x
Dinoflagellata x x x x
Bacillariophyta x x x x
Chrysophyta x x x x
Chlorophyta x x x
Phaeophyta x x x x
Rhodophyta x x x
Različita boja cijanobakterija- zavisi od boje
dominantnog pigmenta
Cijanobakterije se štite od UV zračenja-
extracelularni pigment SCITONEMIN
Neki losioni za sunčanje
sadrže scitonemin
Bespolno razmnožavanje cijanobakterija
Binarna deoba-jednoćelijske cijanobakterije.
Fragmentacija-filament se podeli na 2
dela, od svakog nastane novi talus.
Bespolno razmnožavanje: vegetativno
stvaranjem hormogonija, samo kod filamentoznih
oblika
U nepovoljnim uslovima neke
cijanobakterije stvaraju rezistentne
spore-akinete (služe i za razmnožavanje).
Kratki filamenti
Cyanobacteria-štetno cvetanje
Toxini Cyanobacteria
Neurotoksini-anatoksin
Hepatotoksini-mikrocistin, nodularin
Dermatotoksini-lingbia toksin
Proteobacteria
Najveća grupa gram-negativnih bakterija.
Raspoređena u 5 klasa: Alphaproteobacteria,
Betaproteobacteria, Gammaproteobacteria,
Deltaproteobacteria, Epsilonproteobacteria.
Helicobacter
Vibrio cholerae
Pseudomonas Nitrosomonas
E.coli
preko 400 rodova i 1300 imenovanih vrsta
Fotosintetičke bakterije: Rhodospirillum (a purple non-
sulfur bacterium) and Chromatium (a purple sulfur
bacterium)
Sumporne hemolitotrofne bakterije: rodovi Thiobacillus i
Beggiatoa
Nitrifikatori: Nitrobacter , Nitrosomonas
Familija Enterobacteriaceae, “gram-negativne enterične
bakterije,” Escherichia, Proteus, Enterobacter, Klebsiella,
Salmonella, Shigella, Serratia, i druge
Familija Pseudomonadaceae: Pseudomonas
Medicinski značajne Proteobacteria: Haemophilus, Vibrio,
Camphylobacter, Helicobacter, Rickessia, Brucella
Firmicutes
Gram +
Bacillus sp., Clostridium sp. –sporogeni štapići
Mycoplasma sp., Ureoplasma sp.-bez ćel. zida
Streptococcus sp., Staphylococcus sp.-okrugle bakterije
Bacillus anthraxis
koke
mikoplazme
Actinobacteria – zrakaste bakterije, G+
Bakterije koje po izgledu
ćelije liče na gljive –
imaju končastu ćeliju HIFU.
- izgled kolonije -
Streptimyces sp. izgled rasta
aktinomiceta
kolonije na
“kosom agaru”
Životni ciklus aktinomiceta
Segmentacijom nastaju
okruglaste spore.
Naseljevaju zemljište, razlažu
organsku materiju, produkuju
toksine ali i ANTIBIOTIKE.
geozmin
miris zemlje
Treponema palidum
Hlamidije i spirohete
zoonoze
Chlamidia trachomatis
SPB
MEDICINSKI ZNAČAJNE
BAKTERIJE
Leptospira sp.
Bacteroidetes: G-, asporogeni, anaerobi
Flavobacterium sp.
Cytophaga sp.
Mikroflora GIT (i preživari)
Zemljište, voda, okeani
Patogeni
Razgradnja polisaharida,
proteina
ARHEA
• Archaea su prokarioti.
– Citoplazmina membrana: različiti lipidi (fitanil), glicerol
– Ćel. zid bez peptidoglikana (pseudomurein)
– Histonski proteini povezani sa DNA
– t-RNK i 16S rRNK se razlikuju od onih kod prokariotske ćelije
• Nema pravi nukleus (nukleoid u citoplazmi)
• Nema organela.
• Metanogene, termofilne, halofilne
Metanogene arhee
- obligatni anaerobi
- Mora, slatkovodni sedimenti, dublji slojevi zemljišta i
GIT životinja.
- Extremni termofili, umereni termofili, ili mezofili.
- Morfologija: koke, štapići ili spirile
Osnovna hemijska reakcija kod metanogena:
4H2+ CO2=CH4+ 2H2O
Mogu da koriste i sledeće substrate: formati, metanol
(CH3OH), acetate (CH3COOH)
Tip anaerobne respiracije gde je H2 e- donor a CO2
e-akceptor.
Methanobacterium sp.
Methanococcus sp.
Extremne Temperature
Termofili - Visoka temperatura
Termalni otvori i vreli izvori
Često su i hemijski extremofili
Psihrofili - Niske temperature
Arctic i Antarctic
1/2 površine Zemlje su okeani (1-40C)
Duboka mora –10C do 40C
Većina su fototrofi
Hydrothermal Vents- Black
smokers at 350 oC
Termofile
Obsidian Pool,
Yellowstone National Park
Desulfococcus sp.
Sulfolobus sp.
Thermococcus sp.
Termofili
- Extremni termofili:
- Preživljavaju na 350°C +pritisak
- Optimalna " temperatura" oko 110°C
- Anaerobno živi na 250°C!
Pyrolobus fumarii:
Opt. 106°C,, Max T = 113°C
Ne raste ispod 90°C (previše hladno!)
Kokoidnog oblika, Ćel.zid: protein
Obl. H2 hemolitotrof
Izdrži 121°C (autoklav) 1h
Psihrofili
Akumulacija
nezasićenih
masnih kiselina u
ćelijskoj
membrani.
alge
cijanobakterije
Acidofili
pH 0-1 of waters
at Iron Mountain
Alkalofili
Mono Lake- alkaline
soda lake, pH 9 &
salinity 8%
Sulfolobus sp.- vreli izvori bogati Methanosarcina rumen- anaerobna
sumporom arhea u rumenu preživara
Staphylothermus marinus- Methanococcoides burtonii-
extremni termofil, 98oC, extremni psihrofil, - 2,5oC,
okeansko dno Antarktika
Halofili
Halobacterium sp.
Halococcus sp.
Natronbacterium sp.
Halofilne Arhee
-Slana jezera (jezera za
isparavanje-extrakcija soli)
-Oblasti su obojeno
ružičasto-crveno.
-Ne žive ako je conc. soli
ispod 10%!
-Karotenoidi štite ćeliju od
intenzivne radijacije.
-Produkcija ATP u procesu
hemiosmoze (oksidativna
fosforilacija).
-Građa-
- ribozomi
-plazmidi
-omotači
- ćelijski zid
-mezozomi
-veličina- 1-5µm
-oblici
- razmnožavanje
-ekologija
- podela
“ BAKTERIJE nikad ne miruju,
one su uvek u poslu…. ”
Mislite o tome!
