Vides mikrobioloģija

Hidrofīti

Hidrofīti

nepieciešams ūdens, vairums baktēriju

Cik % ūdens satur šūnas

75-85%

Mezofīti

nepieciešams neliels/vidējs daudzums ūdens, audzas micēlijsēnes, raugi

Kserofīti

Nepieciešams ļoti neliels daudzums ūdens, daļa micēlijsēņu, raugu

Kāds relatīvais mitrums nepieciešams baktērijām?

>=90-95%

Kāds relatīvais mitrums nepieciešams raugiem?

85-90%

Kāds relatīvais mitrums nepieciešams micēlijsēnēm?

80%

Kāds relatīvais mitrums nepieciešams kserofītiem?

<85% (65-75)

aw (water activity) robežas

0-1

aw tīram ūdenim

1

aw augsnē

0.9-1

relatīvā mitruma aprēķins

RH = aw*100%

Osmotiskais spiediens pūšanas baktērijām

0.5-1.5MPa

Osmotiskais spiediens augsnes baktērijās

5-8 MPa

No kā atkarīgs osmotiskais spiediens

aw

Nehalofili

Ļoti jūtīgi pret NaCl <0.01%

Vāji halofili

Tipiskas jūras baktērijas, NaCl 0.2-0.5%

Vidēji halofili

Sāļūdens mikroorganismi, 0.5-2,5% NaCl

Ekstrēmāli halofili

Sāļūdens mikroorganismi, 2.5-5.4% NaCl

Psihrofili

-10 - 20c

Psihrotrofi

0 - 30c

Mezofili

10c -50c

Termofili

40c - 90c

Ekstremāli termofili

80c - 100c

Alkafili

pH>8 holeras, ureobaktērijas, arhebaktērijas

Neitrofili

pH 6-8 ecoli, lielākā daļa dabisko dzīvotņu

Acidofili

<6 ir daži obligāti acidofili Acidithiabacillus spp

Obligāti aerobi

21% O2 nepieciešams molekulārāis skābeklis, aerobā elpošana

Obligāti anaerobi

Molekulārais skābeklis kavē augšanu, rūgšana vai anaerobā elpošana

Fakultatīvi aerobi

Nav nepieciešams skābeklis, bet tas palīdz augšanai, aerobā un anaerobā elpošana, rūgšana

Mikroaerofili

Nepieciešams skābeklis, bet mazāks spiediens, nekā atmosfēras, aerobā elpošana

Aerotoleranti anaerobi

Var augt pie nelielām skābekļa koncentrācijām, rūgšana

Pie kā noved hidrostatiskā spiediena palielināšanās?

Šūnu struktūru degradācija, proteīnu denaturācija. Šūnas pārstāj dalīties.

Pjezojūtīgi (barosensitīvi)

iztur līdz 1atm, pārstāj augt pie paaugstināta spiediena, parasti ir ar gāzes vakuolām

Pjezotoleranti (barotoleranti)

spēj izturēt spiedienu līdz 400atm, spēj augt normāla spiediena apstākļos

Pjezofili (parofili)

Iztur līdz 1400 atm, aug no 400atm, vairojas tikai mērenā hidrostatiskā spiedienā, iežos, okeāna dzīlēs

Par cik atm ūdeni palielinās spiediens ar katriem 10m?

1atm (j.l.=1atm, 10m=2atm, 100m=11atm)

Kā mikroorganismus ietekmē redzamā gaisma?

Fotosintēze

Kā mikroorganismus ietekmē UV stari?

Nonāvē. 260nm - baktericīdas īpašības

Kā mikroorganismus ietekmē infrasarkanie stari?

Sakarsē

Kā mikroorganismus ietekmē radioaktīvais starojums (alfa, beta gamma)?

Nonāvē; to izmanto mutantu ieguvei un sterilizācijai

Kā mikroorganismus ietekmē ultraskaņa?

Nonāvē; izmanto šūnu un olbaltumvielu noārdīšanai

Kā ultraskaņa nonāvē mikroorganismus?

Radot lielu spiedienu atšķirību atsevišķām mikroorganismu šūnu daļām, to bojājot. Jutība proporcionāla svārstību biežumam, ilgumam un struktūras īpašībām/fizio stāvoklim.

Kā mikroorganismus ietekmē magnētiskais lauks?

Tiek uzskatīts par vides faktoru, kas nosaka bioloģisko procesu gaitu; īpaši jūtīgi pret sprieguma izmaiņām magnētiskajā laukā

Kas ir magnetosomas?

Membrānas struktūras magnetostatiskajās baktērijās (MTB); satur ar dzelzi bagātas magnētiskās daļiņas divslāņu lipīdu membrānā

Kāda ir mikroorganismu temperatūras apakšējā robeža?

-12c (psihofilās baktērijas)

Kāda ir mikroorganismu temperatūras augšējā robeža?

>110c (sēra reducētājas baktētijas 1000atm, sēra oksidētājas okeānu karstajos avotos)

Kāda ir mikroorganismu Eh (redokspotenciāla) apakšējā robeža?

-450mV (metanogēnās baktērijas)

Kāda ir mikroorganismu Eh (redokspotenciāla) augšējā robeža?

+850mV (dzelzs baktērijas)

Kāda ir mikroorganismu pH apakšējā robeža?

0 (Throbacillus thiooxidans)

Kāda ir mikroorganismu pH augšējā robeža?

13 (Plectonema nostocarum)

Kāda ir mikroorganismu hidrostatiskā spiediena apakšējā robeža?

0 (dažādi mikroorganismi)

Kāda ir mikroorganismu hidrostatiskā spiediena augšējā robeža?

1400 atm (barofīlās baktērijas)

Kāda ir mikroorganismu NaCl/sāļuma apakšējā robeža?

0 (Hyphomicrobum)

Kāda ir mikroorganismu NaCl/sāļuma augšējā robeža?

piesātināts sālsūdens (Dunaliella, obligāti halofīlās baktērijas)

Ko mikroorganismiem nodara virsmas aktīvās vielas?

bojā šūnapvalku

Ko mikroorganismiem nodara fenols, krezols utml?

bojā šūnapvalku, izmaina olbaltumvielas

Ko mikroorganismiem nodara akridīni?

kavē šūnu dalīšanos

Ko mikroorganismiem nodara formaldehīns (40% formalīns)?

Denaturē olbaltumvielas

Ko mikroorganismiem nodara smago metālu sāļi?

koagulē olbaltumvielas

Autohtoni

Vietējie mikroorganismi, vide “pastāvīga”, lēns metabolisms

Zimogēni

piemērojušies miera un ātras augšanas intervāliem, atkarībā no substrāta pieejamības

Alohtoni

ienesti, “nejauši” svešā vidē, parasti dzīvo tur neilgi

Oligotrofi

labāk aug mazā substrāta koncentrācijā (1-15mg C/l)

Kopiotrofi

labāk aug lielā substrāta koncentrācijā (~1000mg/ C/l)

R-stratēģisti

Liels elpošanas ātrums

Apdzīvo rizosfēru

Izmanto svaigu augu un bojāgājušo dzīvnieku materiālu

K-stratēģisti

Mazs elpošanas ātrums

Izplatīti visā augsnē

Izmanto humīnvielas

Kas ir nekultivējami organismi?

Mikroorganismi, kas pārstāj augt reaģējot uz nelabvēlīgiem faktoriem, pārstāj augt barības vielām nabadzīgās vidēs, bet saglabā dzīvotspēju un uzlabojoties apstākļiem atsāk vairošanos

Feromoni

organisma sintezētas vielas, kas ietekmē citus tās pašas sugas organismus, nav kultivējami

Baktēriju citokīns

Rpf (resuscitation promoting factor) dzīvtspēju un olbaltumvielu augšanu veicinošs faktors,

Kas ir bioplēve?

Heterogēna mikroorganismu kopiena (alomerācija), kurās baktērijas pieķērušās viena otrai un pie virsmas, producējot gļotu matriksu, palīdzot baktērijām pielāgoties mainīgiem vides un stresa apstākļiem, nodrošinot strukturālo stabilitāti, aizsardzību

Kas caurstrāvo bioplēves?

kanāli, pa kuriem plūst skābeklis, barības vielas, metabolīti utt

Kas ir bioplēves izveides cēlonis?

Adhēzija virsmai

Kas ir bioplēves izveides cēlonis?

Augsta baktēriju šūnu blīvuma sasniegšanas iespēja

Kas ir bioplēves izveides cēlonis?

Iespējama pastiprināta EPS produkcija

Kas ir bioplēves izveides cēlonis?

Ķīmisko, fizikālo un metabolo heterogenitāšu diapozons

Kas ir bioplēves izveides cēlonis?

Var tikt demonstrēti jauni fenotipi

Kas ir bioplēves izveides cēlonis?

Paaugstināta tolerance pret antibiotikām

Kas ir bioplēves izveides cēlonis?

Aizsardzība pret vides stresu (pH, O, barības vielas, atm utt)

Kas ir bioplēves izveides cēlonis?

Samazināta jutība pret cilvēka imūnsistēmas reakciju

Kas ir bioplēves izveides cēlonis?

Augstākas komunikācijas iespējas ar Quorum Sensing sistēmu

Kas ir bioplēves izveides cēlonis?

Ātrāka barības vielu, metabolītu un ģenētiskā materiāla apamiņa

Kas ir Quorum Sensing (autoindukcija)?

Spēja noteikt un reaģēt, izmantojot gēnu darbības izmaiņas uz šūnu populācijas blīvumu. Ļauj baktērijām ierobežot noteiktu gēnu ekspresiju, iegūtstot dzīvotspējīgākos fenotipus.

Kā tiek izmantots Quorum Sensing?

Virulence, Fe uzņemšana, kustīgums, bioplēves producēšana, protāzes producēšana, luminiscence, koloniju morfoloģija

Kādēļ mikroorganismu komunikācija ir nozīmīga?

Koloniju identitāte

Kādēļ mikroorganismu komunikācija ir nozīmīga?

Mērķtiecīgas kolonijas struktūras izmaiņas, piemēram, augļķermeņu veidošana

Kādēļ mikroorganismu komunikācija ir nozīmīga?

Lēmumu pieņemšana, piemēram, lai veidotu endosporas

Kādēļ mikroorganismu komunikācija ir nozīmīga?

Citu koloniju atpazīšana un identificēšana