Mikrobiologi Gener, Celler Och Populationer

Bakterier är små, omkring 1-5 mikrometer och de brukar delas in i formerna stav, kock, spirill och filament.

Cellväggen ger bakterien form, stöd och stadga.

Peptidoglykan är den komponent som finns i både grampositiva som gramnegativa bakterier. Grampositiva har ett tjockt peptidoglykanskikt längst ut på cellväggen och gramnegativa har ett tunt skikt mellan cellmembranet och yttermembranet. Peptidoglykan består av två sockerderivat som kallas NAM och NAG. Det hålls samman i bakteriecellen med hjälp av Beta-1,4-bindningar.

Vid gramfärgning fixeras bakterierna först vid ett objektglas genom att glaset snabbt förs igenom en eldslåga några gånger. Därefter färgas det med kristallviolett (eller Metylenblått) och sedan sköljs glaset med Lugol´s lösning (Kaliumjodid). Sedan behandlas provet med alkohol och då avfärgas de gramnegativa cellerna. Man kan sedan kontrastfärga med Saffranin.

Grampositiva celler färgas blåvioletta av Kristallviolett/Metylenblått och gramnegativa celler färgas ljusröda av Saffranin.

LPS består av fettsyror (lipider) och av sammansatta sockerarter (polysackarider) och de används för att bygga upp bakteriens cellvägg.

Människor bildar antikroppar mot LPS, men det ger bara ett begränsat skydd. LPS binder till ett protein som kallas lipid binding protein, LBP. Det ger en reaktion som leder till utsöndring av cytokiner och kväveoxid, vilket i sin tur leder till endotoxisk chock.

Lysozym sönderdelar bakteriens cellvägg. Grampositiva bakterier påverkas mer då de inte har ett skyddande yttermembran som gramnegativa bakterier har.

Termofila bakterier är bakterier som trivs i höga temperaturer (över 50 C)

Psykrofila bakterier är bakterier som trivs i låga temperaturer (under 10 C)

En bakterie som är fotoautotrof kan omvandla oorganiska ämnen till näringsämnen genom att använda solljus.

Fakultativt anaeroba bakterier kan växa i i förhållanden som är både aeroba och anaeroba.

Kemoheterotrofa bakterier använder kemisk energi som producerats av autotrofer. Människan är kemoheterotrof.

Bakterien är mer skyddad när den växer i biofilm och de blir svårare att döda. De kan dessutom samarbeta för att reproducera sig och finna näringsämnen. Plack är form av biofilm som finns på tänderna. Hala stenar på stranden är också ett exempel där det finns biofilm.

Nitrifikation är när ammoniak oxideras till nitrat. Denitrifikation är omvandligen av nitrat till kvävgas. Denitrifikation sker endast under anaeroba förhållanden.

Man använder termostabila koliforma bakterier för att de kan indikera om de finns andra, sjukdomsframkallande ämnen i vattnet.

Bakterier är mer komplicerat byggda, virus består ofta bara av en dit arvsmassa i ett hölje. Virus kan inte öka i mängd utan levande celler, det kan bakterier. Virus kan dessutom förändra sin struktur, vilket inte bakterier kan. Denna funktion gör att vårt immunsystem kan ha svårt att känna igen ett virus även om man har haft en liknande virustyp tidigare.

Kolera - Toxinet påverkar enzymet adenylatcyklas, vilket resulterar i att tarmens celler börjar utsöndra elektrolyter som drar med sig vatten. Detta leder till våldsamma diarréer som kan leda till döden.

Kikhosta - Toxinet angriper luftvägarnas epitel och skadar flimmerhårscellerna.

Syrade livsmedel har fått fermentera i en anaerob miljö. Då bildas det bra bakterier som t.ex. hämmar tillväxten av skadliga bakterier. Surkål, filmjölk, surströmming och saltgurka är exempel på syrade livsmedel.

Bakterien måste uppfylla dessa kriterier:

1. Mikroorganismen måste finnas i alla sjuka patienter men inte i några friska.
2. Måste kunna isoleras och växa i en kultur.
3. Infekteras en frisk individ med mikroorganismen måste den infekterade bli sjuk.
4. Man måste kunna isolera samma organism från den nyss infekterade värden.

Släktet Bacillus bildar endosporer.

Släktet Lactobacillus bildar mjölksyra.

Släktet Mykoplasma saknar fast cellvägg.

Släktet Nitrosomonas får sin energi och reproduktionsförmåga genom oxidation av ammonium till nitrit.

Släktet Staphylococcus producerar enzymet katalas.

När en bakteriecell kommer ner i ett nytt medium tar det en stund innan den börjar dela sig. Detta beror på att den måste ställa om sig till den nya miljön genom att exempelvis producera enzymer som behövs i den nya miljön.

Efter hand som mängden avfallsprodukter ansamlas och mängden näring avtar, avstannar också tillväxten. När antalet nybildade celler är lika stort som antalet döda celler, har cellkulturen nått stationärfasen.

Arkéernas cellväggar består av Psedomuerin medan bakteriers cellväggar består av Peptidoglykan. I arkéernas cellmembran är lipiderna (fettsyrorna) en enda del medan hos bakterierna är består lipiderna utav två delar.

Pili använder bakterierna för att hålla fast till olika underlag. Det finns något som heter F-Pili som bakterien använder för att hålla fast i andra bakterier för att kunna överföra plasmider. Pili är uppbyggd av protein.

Flagellen gör så att bakterien kan förflytta sig. Flagellen består av proteinet flagellin som är arrangerade i helixformade kedjor kring en ihålig kärna. Flagellen drivs av en "motor" som sitter på insidan av bakterien. "Motorn" drivs av ett överskott av vätejoner på utsidan av membranet och ett underskott på insidan.

Hypertermofil : Pyrolobus fumarii. Lever i varma miljöer, t.ex. varma källor.

Halofil : Halomonas. Lever i salta miljöer, t.ex. Döda havet.

Acidofil : Thiobacillus. Lever i sura miljöer, t.ex. surt lakvatten från kolgruvor.

Genom konjugation kan DNA överföras från en bakterie till en annan. Donatorcellen bildar på sin yta en F-pili, ett ytterst tunt rör som ansluts till den andra bakterien. En direkt förbindelse mellan de två cellernas cytoplasma har uppstått. Genom F-pili förs sedan en kopia av plasmid-DNA in i mottagarcellen.