1_Εισαγωγή Στη Μικροβιολογία (1)

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

• 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

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

Ιστορία Μικροβιολογίας

• Koch:μεθόδοι μελέτης των βακτηρίων σε καλλιέργειες, κατάδειξη ορισμένων βακτηρίων ως παράγοντες νόσου

• Beijerinck, Windogradsky: καλλιέργειες εμπλουτισμού, μικροβιολογία εδάφους και νερού

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)

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

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

1_Εισαγωγή Στη Μικροβιολογία (1)

Documents

Transcript of 1_Εισαγωγή Στη Μικροβιολογία (1)