1. Bakterioen morfologia eta fisiologia
Analisia eta Kontrola
Entseiu mikrobiologikoa
Arizmendi Ikastola
Lanbide Heziketa
Juan Arbulu
Analisia eta Kontrola
1
Entseiu Mikrobiologiakoa
2. Eskema
• Mikroorganismoak, zer dira?
• Tamaina eta forma
• Antolaketa zelular mota desberdinak
• Pareta (gram +, gram-, Archaea)
• Mintza
• Zitoplasma eta genoma
• Ohiko egiturak:
– Finbriak, piliak, flageloak, endosporak, inklusio
zitoplasmatikoak, kapsula.
• Bakteria, Archaea eta Eucarya-renm arteko
desberdintasunak.
Analisia eta Kontrola
2
Entseiu Mikrobiologiakoa
3. Zer dira mikroorganismoak?
• Begiz ikustezinak diren organismoak dira
• Zelula isolatu bezala bizi diren organismoak
dira eta erreplkatzeko gai diren azido
nukleikoa
• Aukak, onddoak, protozooak, bakterioak eta
birusak
Analisia eta Kontrola
3
Entseiu Mikrobiologiakoa
4. Mikrobiologiaren historia
• 1664, Robert Hooke, landare zelulak.
• 1673, Anton van Leeuwenhoek,
mikroorganismoen deskribapena.
• 1877, Robert Koch, kultibo solidoen garapena.
Analisia eta Kontrola
4
Entseiu Mikrobiologiakoa
5. Mikroskopioak
• Giza ikusmena 0.2mm.
• Mikroskopio optikoa, erresoluzio handiena
0.2 mikra (1 mikra).
• Mikroskopio elektronikoa, erresoluzio
handiena 0.5nm
Analisia eta Kontrola
5
Entseiu Mikrobiologiakoa
6. PROKARIOTAK
Analisia eta Kontrola
6
Entseiu Mikrobiologiakoa
12. Azalera vs. bolumena
Tamaina txikia elkartuke
korragoa, abiadura metaboliko
handiagoa bermatzen du
Analisia eta Kontrola
12
Entseiu Mikrobiologiakoa
14. Pareta zelularra
• Bakteria:
– Gram positiboa
– Gram negatiboa
– Paretarik gabe
• Archaea:
– Egitura desberdinak
– Paretarik gabe
Analisia eta Kontrola
14
Entseiu Mikrobiologiakoa
15. Paretaren funtzioak
• Zurruntasuna (forma mantendu, lisia ekiditu).
• Kanpo ingurunearekin komunikazioa.
• Patogeneizitatean eduki dezake eragina (LPS)
• Molekula batzurentzako hezia.
• Espazio periplasmikoa (garraio entzimak,
hidrolitikoak, etab.)
Analisia eta Kontrola
15
Entseiu Mikrobiologiakoa
24. Azido Teikoikoak
Gram positiboen
paretaren
polisakarido azidoak
Peptidoglikanoari
kobalenteki lotuta
(NAMeko C6-ko
OHa)
Pareta zeharkatzen dute eta bakterioaren gainazalera heltzen dira
Mintz zelularrarekin lotura hidrofobikoa
Analisia eta Kontrola
24
Entseiu Mikrobiologiakoa
25. Gram + paretako beste osagai batzuk
• Azido teikuronikoak
• Azido mikolikoak
Analisia eta Kontrola
25
Entseiu Mikrobiologiakoa
26. Gram – kanpo mintza
Porinak – mintzean zeharreko molekula txikien
komunikazioa bideratzen duten proteinak
-- espezifikoak eta ez-espezifikoak
Analisia eta Kontrola
26
Entseiu Mikrobiologiakoa
27. Lipopolisakaridoak (LPS)
Gram – diren bakterioetan bakarrik
Kanpo mintzetik ateratzen da
Analisia eta Kontrola
27
Entseiu Mikrobiologiakoa
30. Lipopolisakaridoak (LPS)
• A lipidoa (NAG-P + azilo taldeak)
• Polisakaridoaren nukleoa
– KDO (zetodesoxioktonatoa) eta beste karbohidratoak ditu
(ramnosa, azido galakturonikoa)
– Espeziekiko espezifikoa
• O-antigenoa
– Errepikapen aldakorrak
– Karbohidratoak ere baditu
– Zeparekiko espezifikoak
• Sarritan animalientzako toxikoa- endotoxina
• Gainazal hidrofilikoak sortzen ditu
Analisia eta Kontrola
30
Entseiu Mikrobiologiakoa
32. • Bakterio batzuk ez dute paretarik
• Mycoplasma
• Mintz zelular sendoagoa. Esterolak eta
lipoglikanoak eduki dezakete.
• Pleiomorfikoak
Analisia eta Kontrola
32
Entseiu Mikrobiologiakoa
33. Archaearen pareta zelularra
• Ez du peptidoglikanoreik
• Osakera izan daiteke
– pseudopeptidoglikanoa (pseudomureina) G+ tindatzen du
– pseudomureina proteinaz estalita, G+ tindatzen du
– Proteinazko gainazleko geruza bakarra edo glikoproteina,
pseudomureinarik gabe (alg halofiloak,
alg.metanogenikoak eta termoazidofiloak) G- tindatzen du
• Paretarik gabeko Archaeak badaude
Analisia eta Kontrola
33
Entseiu Mikrobiologiakoa
39. Pareta zelularraren sintesia
Pareta zelularra autolisinen eraginez zabaldu egiten da eta
peptidoglikano berria depositatuz.
Analisia eta Kontrola
39
Entseiu Mikrobiologiakoa
40. Mintz zelularra
Egitura:
• Proteinak txertatuta dituen bikapa
fosfolipidikoa; kolesterolaren antzeko
egiturak ere eduki dezake.
• Archaean, alkohol isoprenoideen esterrak,
batzuk geruza bakarrak eratzen dituzte.
Analisia eta Kontrola
40
Entseiu Mikrobiologiakoa
43. Bakteria eta Archaea-n dauden lipidoak lotura
kimiko desberdinak dituzte
Ester - Bakteria Eter - Archea
Analisia eta Kontrola
43
Entseiu Mikrobiologiakoa
47. Mintz zitoplasmatikoaren funtzioak
• Iragazkortasunaren hezia
– Molekula txikiak, karga gabekoak eta hidrofobikoak
zeharka dezakete mintza difusioz.
• Proteinen finkapena
– Garraioa, energia ekoizpena, kimiotaxia
• Fototrofoetan: aparatu fotosintetikoa bereganatzen du
(besikulak, tubuloak, tilakoide erakoak)
• Pareta eta zelula kanpoko egituren sintesia.
Analisia eta Kontrola
47
Entseiu Mikrobiologiakoa
48. E.coli-ren mintz
zitoplasmatikoa
Analisia eta Kontrola
48
Entseiu Mikrobiologiakoa
49. Prokariota zelulen egitura - ADN
• Ez dute nukleorik. ADNa zitoplasman dago:
“nukleoidea” : ADNak okupatzen duen zonaldea.
• Haploidea da. Genoma: kate bikoitzeko AND molekula bakarra eta
zirkularra.
• Genoma 1 - 6 x 106 base bikotez dago osatua (bp) bizi libreko
prokariotoetan; 1000-5000 gene.
• Ez dute histonarik.
• Biziarentzako beharrezkoak ez diren beste elementu gentikoak
eduki dezakete: plasmidoak eta genoma fagikoak.
Analisia eta Kontrola
49
Entseiu Mikrobiologiakoa
50. Prokariotak
• Ez dute mintz nuklearrik.
– ARNm-aren prozesaketarik ez dago
– Transkripzioa itzulpenari lotuta dago.
Analisia eta Kontrola
50
Entseiu Mikrobiologiakoa
53. Zitoplasma
• Proteinak (entzimak, konplexu entzimatikoak,
egiturazkoak)
• Erribosomak (70S: 55 proteinak, rRNA 5S, 16S, 23S)-
polisomak
• mRNA, tRNA
• Beste makromolekulak, solutoak
• Mikroskopioz ikus daitezken egiturarik gabe.
• Ez dute zitoeskeletorik.
Analisia eta Kontrola
53
Entseiu Mikrobiologiakoa
54. Egitura esanguratsuenak
• Funtzio espezifikoak dituzten egiturak.
• Mikroorganismo guztiak ez dituzte.
• Genero eta espeziearekiko ezaugarriak dira
(taxonomia).
• Adibideak:
– finbriak, flageloa, pilia, endosporak, kapsula,
inklusio zitoplasmatikoak
Analisia eta Kontrola
04/09/01 54
Entseiu Mikrobiologiakoa
55. Finbriak - Piliak
• Finbria – proteinazko zuntz
motza, gainazaletan itsasteko
funtzioetan parte hartzen da.
• Ile sexuala – konjugazioan zelula
hartzailearekin bat egiten du.
Analisia eta Kontrola
55
Entseiu Mikrobiologiakoa
59. Anaerobaculum mobile sp. nov.
Aldameneko flageloa
Marrak 0,5 mikra
Analisia eta Kontrola
59
Entseiu Mikrobiologiakoa
60. Flageloaren ekintzaren mekanismoa
• Oinarrizko gorputzean ematen den
eraztunen errotazioa H+ -en
gradienteagatik zuzenduta egongo zen -
ATPa ez .
• Ordulariaren aurkako errotazioak
aurreruntz mugiarazten du.
• Ordulariaren aldeko errotazioak
aurreruntzko mugimendua geldiarazten
du
Analisia eta Kontrola
60
Entseiu Mikrobiologiakoa
61. Endosporak
• Beroarekiko, irradiazioarekiko eta lehortzearekiko
erresistentzia.
• Bacillus eta Clostridium generokoak produzitzen dituzten
gehienbat.
• Egokiak ez diren inguruetan bizi irautea bermatzen dute.
• Azido dipikolinikoak eta proteinak ADNa babesten dute
• Stressaren eraginez aktibatzen direnean, nutrienteak izanez
gero ernalketa eta hazkuntza bizi hasten da.
• Endosporaren kokapena zelulan identifikatzeko erizpide bezala
erabili daiteke.
Analisia eta Kontrola
61
Entseiu Mikrobiologiakoa
62. Esporaren egitura
Analisia eta Kontrola
04/09/01 62
Entseiu Mikrobiologiakoa
63. Azido Dipikolinikoa
Endosporen ezaugarria
Analisia eta Kontrola
63
Entseiu Mikrobiologiakoa
64. Endosporen formazioa
A- ADNa bikoiztu eta erdiguneko ardatzaren (zuntz axiala) inguruan
kiribiltzen da
B- Bi kromosometatik bat mintz plasmatikoz inguratzen da.
C- Ama zelulak protoplastoa inguratzen du.
D- Esporaren gainazalak sintetizatzen dira.
E- Ura galdu egiten du eta beroarekiko erresistentea den egitura bat
sortzen da.
F- Ama zelularen lisiaren ondorioz espora askatu egiten da.
B. Subtilis-en 6-7 ordu, 50 gene.
Analisia eta Kontrola
64
Entseiu Mikrobiologiakoa
65. Inklusio zitoplasmatikoa
• Bakterio batzuk barne egiturak dituzte
– Biltegi granuloak - polifosfatoa,azufrea,
polihidroxibutiratoa (PHBak)
– Gas besikulak – flotazioa
– Karboxisomak, klorosomak.
Analisia eta Kontrola
65
Entseiu Mikrobiologiakoa
66. Inklusio Zer bizidunetan dauden Osagaia Funtzioa
zitoplasmatiko.
Glikogenoa Hainbat bakterioetan poliglukosa C eta energiaren
(E. coli) biltegia
Polihidroxi Hainbat bakterioetan Dihidroxibutirato-aren C eta energiaren
Butiratoa (Pseudomonas) polimeroa biltegia
Polifosfatoa Hainbat bakterioetan Fosfatoaren polimeroak Fosfato erreserba
(Corinebacterium)
S granuloak Saren fototrofoak S elementala S erreserba
Saren litotrofoak
Gas besikulak Bakterio urtarrak Egitura proteikoa Flotazioa
Magnetosomak Bakterio urtar batzutan Magnetita Fe3O4 Kanpo magnetikoan
orientazioa
Karboxisomak Bakterio autotrofikoetan CO2aren finkapen entzimak CO2aren finkapena
Klorosomak Bakteria berdeetan Lipidoak, proteinak Argiaren hartzailea
bakterioklorofila
Analisia eta Kontrola
66
Entseiu Mikrobiologiakoa
70. Zelulaz kanpoko beste polisakarido
batzuk
• Glikokalixa: Pareta zelularraren kanpoaldean kokatzen
da
– Kapsulak – zelularen gainazalean ageri den materiala
– Geruza muzilaginosoak – ahulago itsatsita dagoen materiala
– S geruza: Azpiunitate proteiko edo glikoproteikoak. G+, G- eta
Archaea. Partea era dezakete
• Funtzioak
– Defentsarekiko babesa (fagozitosia)
– Desekazioarekiko babesa
– Birus eta toxinarekiko babesa
– Gainazlaei itsastea (zelulak, bizigabeak)
Analisia eta Kontrola
70
Entseiu Mikrobiologiakoa
71. Glikokalixa
Tindaketa
negatiboa
Mikroskopio
elektronikoa
Analisia eta Kontrola
71
Entseiu Mikrobiologiakoa
75. Halofilo muturrekoak
• Gatz kontzentrazio handia behar dute
• Kimioorganotrofoak, aerobio derrigorrezkoak
• Halobacterium
• Sodio ioiak glikoproteinazko partea egonkotu egiten du
• Potasio ioia – konpatiblea den solutoa
• Zitoplasmako proteinak potasio ioien kontzentrazio handia
behar dute
• Batzu ATPa sortzeko argia erabili dezakete, bakteriorhodopsin
erabiliz
Analisia eta Kontrola
75
Entseiu Mikrobiologiakoa
76. Metanogenikoak
• Anaerobio derrigorrezkoak, orokorrean
mesofiloak
• Dibertsitate handia
• Habitats
• Sustratoak metanon bilakatzen dira
Analisia eta Kontrola
76
Entseiu Mikrobiologiakoa
77. Thermoplasmatalak
• Termofilikoak (hobezina 55ºC), azididofilikoak,
kimiorganotrofoak, fakultatiboak
• Thermoplasma pareta zelularrik gabe
• Picrophilus pH 0 baino bajuagoetan haz
daitezke, hobezina pH 0.7
Analisia eta Kontrola
77
Entseiu Mikrobiologiakoa
78. Thermokokkalak
• Hipertermofiloak (hobezina >80ºC)
– Thermococcus 70-95ºC
– Pyrococcus 70-106ºC
• Kimiorganotrofo anaerobio derrigorrezkoak
• S-a erabiltzen dute elektroien azken hartzaile gisa
• Mugikorrak flagelo multzo bidez
Analisia eta Kontrola
78
Entseiu Mikrobiologiakoa
79. Bakteria, Arkhaea eta Eukarya-ren arteko
desberdintasun zelularrak
Propietateak Bakteria Eukarya Arkhaea
Mintz nuklearra EZ BAI EZ
Organuloak EZ BAI EZ
Erribosomaren 70S 80S 80S
tamaina
Paretan BAI EZ EZ
peptidoglikanoa
Mintzean esterolak EZ BAI BAI
(hopanoideak)
Mintzeko lipidoak Glizerolari Glizerolari Eterra,
lotutako lotutako esterrak adarkatuak
esterrak
Analisia eta Kontrola
79
Entseiu Mikrobiologiakoa
80. http://www.arizmendipro.eu
juarbulu@gmail.com
@jarbulu
Analisia eta Kontrola
80
Entseiu Mikrobiologiakoa