Upload
despina-ulrich
View
22
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Introduction to Microbiology (lecture slides)
Citation preview
Εισαγωγή στη Μικροβιολογία
• Μικροοργανισμοί: πολύ μικροί, αόρατοι στο γυμνό μάτι
• Προκαρυωτικοί μικροοργανισμοί: βακτήρια και αρχαία
• Ευκαρυωτικοί μικροοργανισμοί: ζύμες, φύκη
• Ιοί και prions
BIOΛOΓIA TΩN MIKPOOPΓANIΣMΩN – ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ
BIOΛOΓIA TΩN MIKPOOPΓANIΣMΩN – ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ
BIOΛOΓIA TΩN MIKPOOPΓANIΣMΩN – ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ
• Απαραίτητοι σε οικοσυστήματα (τα προκαρυωτικά είναι το μεγαλύτερο μέρος βιομάζας στον πλανήτη)
• Εδάφος (αποσύνθεση, δέσμευση αζώτου, ρίζες ψυχανθών)
• Νερό (τροφή, βιοφιλμ)
• Ανθρώπινο σώμα (βιοσύνθεση βιταμινών)
• Βιομηχανικές εφαρμογές (ζύμωση, παραγωγή ενέργειας κλπ)
• Παθογόνες ιδιότητες (βακτηριδιακές και ιογενείς λοιμώξεις)
Χαρακτηριστικά ζωντανών συστημάτων
• Μεταβολισμός: σύνολο των χημικών αντιδράσεων ενός κυττάρου
• Αναπαραγωγή/αύξηση: δυνατότατα πολλαπλασιασμού
• Διαφοροποίηση: σε νέες κυτταρικές δομές
Χαρακτηριστικά ζωντανών συστημάτων
• Επικοινωνία: μέσω έκκρισης και απελευθέρωσης χημικών ουσιών
• Κίνηση: δυνατότητα μετακίνησης (με χρήση ενέργειας)
• Εξέλιξη:σταδιακές αλλαγές για καλύτερη προσαρμογή στο περιβάλλον που οδηγούν σταδιακά σε καινούρια είδη
BIOΛOΓIA TΩN MIKPOOPΓANIΣMΩN – ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ
BIOΛOΓIA TΩN MIKPOOPΓANIΣMΩN – ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ
Ιστορία Μικροβιολογίας
• Robert Hooke: παρατήρησεις “κυτίων” σε φελλό, βάση κυτταρικής θεωρίας
• Anton van Leewenhoek: πρώτη παρατήρηση μικροοργανισμών σε μικροσκόπιο
• John Needham: υποστήριξε ότι τα βακτηρίδια μπορούσαν να προκύψουν αυτόματα σε περιβάλλον πλούσιο σε θρεπτικά συστατικά
Ιστορία Μικροβιολογίας• Lazzaro Spallanzani: πρότεινε ότι είναι απαραίτητη
επιμόλυνση με μικροοργανισμούς
• Rudolf Virchow: βιογένεση, ζωντανά κύτταρα μπορούν να προέλθουν από προϋπάρχοντα κύτταρα
• Louis Pasteur: ενίσχυσε τη θεωρία βιογένεσης
• Αgostino Bassi, Louis Pasteur: σχέση μεταξύ οργανισμών και λοιμώξεων
BIOΛOΓIA TΩN MIKPOOPΓANIΣMΩN – ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ
BIOΛOΓIA TΩN MIKPOOPΓANIΣMΩN – ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ
Ιστορία Μικροβιολογίας
• Koch:μεθόδοι μελέτης των βακτηρίων σε καλλιέργειες, κατάδειξη ορισμένων βακτηρίων ως παράγοντες νόσου
• Beijerinck, Windogradsky: καλλιέργειες εμπλουτισμού, μικροβιολογία εδάφους και νερού
BIOΛOΓIA TΩN MIKPOOPΓANIΣMΩN – ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ
BIOΛOΓIA TΩN MIKPOOPΓANIΣMΩN – ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ
Ονομασία Οργανισμών
• Σύστημα καθιερώθηκε από το Κάρολο Λινναίο
• ‘Ονομα γένους - είδος γένους
• Πχ Staphylococcus aureus , S.aureus
Προκαρυωτικοί Μικροοργανισμοί
• Χωρίς οργανωμένο πυρήνα (γενετικό υλικό δεν περικλείεται από μεμβράνη)
• Βακτήρια και Αρχαία
• Μονοκύτταροι μικροοργανισμοί
• Διακρίνονται μεταξύ τους από το κυτταρικό τοίχωμα
Βακτήρια
• Μονοκύτταρα
• Μονόμορφα (εξαιρέσεις: Rhizobhium, Corynebacterium)
• Τρέφονται με απλές οργανικές ενώσεις
• Κυτταρικό τοίχωμα από πεπτιδογλυκάνες (σύμπλεγμα υδατανράκων και πρωτεϊνών)
• Πολλαπλασιάζονται με διχοτόμηση
Βακτήρια (Σχήματα)
• Χαρακτηρίζονται από συγγεκριμένες μορφές και διατάξεις
• Βάκιλλοι: ραβδόμορφοι (bacilli)
• Κόκκοι: σφαιρικοί/ελλειψοειδείς (cocci)
• Σπειρίλλια/Σπειροειδή: ελικοειδείς/καμπυλωτοί (spirilli)
BIOΛOΓIA TΩN MIKPOOPΓANIΣMΩN – ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ
BIOΛOΓIA TΩN MIKPOOPΓANIΣMΩN – ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ
BIOΛOΓIA TΩN MIKPOOPΓANIΣMΩN – ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ
Βακτήρια (δομή)
• Ζεύγη (diplo-)
• Αλυσίδες (strepto-)
• Ομάδες (staphylo-)
Bακτηριακά Σχήματα
Βάκιλλοι ΚόκκοιΣπειρίλλια
Βακτηριδιακή δομή
κόκκοι
διπλόκοκκοι
στρεπτόκοκκοι
σταφυλόκοκκοι
Αρχαία
• Κυτταρικό τοίχωμα δεν αποτελείται από πεπτιδογλυκάνες
• Ζουν σε ακραία περιβάλλοντα
• Μεθανογόνα
• Αλόφιλα
• Θερμόφιλα
Ευκαρυωτικοί Μικροοργανισμοί
• Χαρακτηρίζονται από οργανωμένο πυρήνα, γενετικό υλικό περικλείεται από μεμβράνη
• Μύκητες• Πρωτόζωα• Φύκη• Μυξομήκητες
Μύκητες
• Μονοκύτταροι ή πολυκύτταροι
• Κυτταρικό τοίχωμα από χιτίνη και παραγωγή σπορίων
• Σεξουαλικός ή ασεξουαλικός πολλαπλασιασμός
• Πχ. μούχλες, μανιτάρια,ζύμες
Πρωτόζωα
• Μονοκύτταρα
• Αυτότροφα ή ετερότροφα, αυτοκινισία και έλλειψη χλωροφύλλης
• Πολλαπλασιάζονται σεξουαλικά ή ασεξουαλικά
• Πχ αμοιβάδες
Φύκη
• Φωτοσυνθέτουν (διαθέτουν χλωροφύλλη)
• Κυτταρικά τοιχώματα από κυτταρίνη
• Πολλαπλασιάζονται σεξουαλικά ή ασεξουαλικά
• Παράγουν οξυγόνο και υδατάνθρακες
Μυξομύκητες
• Εμφανίζουν ομοιότητες με τους μύκητες και τα πρωτόζωα
• Διαθέτουν αυτοκινησία
• Μπορούν να χαρακτηριστούν σαν μάζες μετακινούμενου πρωτοπλάσματος, ενώ αριθμός αυτών των κυττάρων μπορεί να συναθροιστεί για σκοπούς αναπαραγωγής
Ιοί
• Ακυτταρικοί
• Εξαιρετικά μικρό μέγεθος
• Καθορίζονται από το νουκλεϊκό οξύ
• Πολλαπλασιάζονται μόνο με κύτταρα ξενιστές
HPV virions
Buck CB, Cheng N, Thompson CD, Lowy DR, Steven AC, Schiller JT, Trus BL.
Arrangement of L2 within the papillomavirus capsid. J Virol. 2008 Jun;82(11):5190-7.
Επίδραση στην Ανθρώπινη Ζωή (τομέας υγείας)
• Φυσιολογική χλωρίδα: αποτελείται από βακτήρια και μύκητες που είναι χρήσιμα για το ανθρώπινο σώμα (πχ παραγωγή βιταμίνης Κ)
• Λοιμώδη νοσήματα: ασθένειες που προκαλούνται από παθογόνα μικρόβια σε ξενιστή
BIOΛOΓIA TΩN MIKPOOPΓANIΣMΩN – ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ
Επίδραση στην Ανθρώπινη Ζωή (τομέας περιβάλλοντος)
• Οικολογία εδαφους/ ανακύκλωση χημικών στοιχείων
• Κύκλος του άνθρακα, οξυγόνου, αζώτου
• Χρήση για καθαρισμό νερού
Επίδραση στην Ανθρώπινη Ζωή (τομέας βιοτεχνολογίας)
• Παραγωγή πρωτεϊνών, εμβολίων κλπ
• Παραγωγή ταξόλης (E.coli)
• Παραγωγή ανθρώπινης αυξητικής ορμόνης (E.coli)
Επίδραση στην Ανθρώπινη Ζωή (τομέας βιομηχανίας)
• Ζύμωση (αρτοβιομηχανία, οινοβιομηχανία)
• Παστερίωση (διατήρηση τροφίμων)
• Τεχνολογία μεταλλαγμένων τροφίμων
BIOΛOΓIA TΩN MIKPOOPΓANIΣMΩN – ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ