Mikrobiologie

KBI/MIKPMgr. Zbyněk Houdek

Obsah1. Úvod do mikrobiologie. 2. - 4. Struktura prokaryotické buňky. 5. Růst a množení bakterií. 6. Ekologie bakterií a sinic. Průmyslové využití

mikroorganismů a biotechnologie. 7. - 8. Metabolismus prokaryot (fototrofní, chemolitotrofní, 7. - 8. Metabolismus prokaryot (fototrofní, chemolitotrofní,

chemooganotrofní bakterie). 9. Genetika bakterií (bakteriální genom, transformace,

konjugace, transdukce, plasmidy).10. - 11. Patogenita a virulence bakterií. Antibiotika a látky

působící bakteriostaticky. 12. Taxonomie bakterií. 13. Virologie (obecná, DNA a RNA viry, priony).

Doporučená literatura

� Bednář, M., Fraňková, V., Schindler, J. et al.

Lékařská mikrobiologie. Praha : Marvil, 1996.

� Vlková, E., Rada, V. a Killer J. Potravinářská

mikrobilogie. ČZU v Praze, 2009.mikrobilogie. ČZU v Praze, 2009.

� Růžek, L. a Voříšek, K. Pedobiologie a mikrobiologie.

ČZU v Praze, 2010.

� Kaprálek, F. Mikrobiologické praktikum. Karolinum

Praha, 1999.

� Rosypal, S. et al. Obecná mikrobiologie. SPN Praha,

1981.

Betina, V. et al. Všeobecná mikrobiológia. Alfa

Mikrobiologie jako obor

� Mikrobiologie – obor biologie zkoumající mikroorganismy.

� Mikroorganismus: nejčastěji jednobuněčný organismus viditelný jednobuněčný organismus viditelný pouze pod mikroskopem.� Bakterie, sinice, řasy, houby, prvoci a

viry.� Bakteriologie – nauka o bakteriích.� Virologie – nauka o virech, viroidech

a prionech.� Protozoologie – nauka o prvocích.

Historie mikrobiologie

� 1676 – A. Leeuwenhoek-zakladatel mikrobiologie a mikroskopie.� Animacula = prvoci, kvasinky, červené

krvinky a spermie.krvinky a spermie.

Třída: Chaos

� 1767 – C. Linné zařadil všechny mikroorganismy do třídy Chaos.

� Zakladatel systematické biologie.

Samoplození

� Naivní abiogeneze – pochází od Aristotela� z neživé hmoty vznikají organismy živé

(blechy z prachu, žáby z bahna,…).(blechy z prachu, žáby z bahna,…).

� 1669 – F. Redi-vyvrátil pro viditelné org. (např. mouchy).

Sterilizace

� 1776 – L. Spalanzani-masový vývar se nekazí (jsou bez mikroorg.) pokud je neprodyšně uzavřen a povařen.

� 1810 – N. Appert-konzervace potravin zavařováním (Francie).

� 1825 – zavařování v plechových konzervách (USA).

L. Pasteur (1822-1895)

� Definitivně vyvrátil teorii samoplození pomocí baněk s „labutím hrdlem“, které udržely tekutinu sterilní a mohl tam vzduch.

� Princip Petriho misek – mikroorg. se nepohybují vzhůru, protože na ně působí gravitace.

� Kvašení – objevitel T. Schwan-způsobují � Kvašení – objevitel T. Schwan-způsobují mikroorg. (1810) x J. Liebig-chemický, neživý proces.

� 1857 – L. Pasteur-různá kvašení=různé mikroorg � není kvašení bez živých org.� E. Bőchner-objasnění alkoholového kvašení-

enzymy.� 1861 – objev anaerobních bakterií.� 1865 – pasterizace (pivo, víno 52,7°C, mléko

61,6°C/30min, dnes 71-72°C/20-30sec).

Mikroorganismy jako původci chorob

� 1546 – G. Fracastoro (Fracastorius z Verony)-publikuje, že některé epidemie jsou způsobeny přenosem z člověka na člověka pomocí „seminaria“ (zárodky nemocí).Podle jeho díla nazvána Syfilis a jako 1. popsal � Podle jeho díla nazvána Syfilis a jako 1. popsal tyfus.

� W. Harwey o 100 let později tuto teorii vyvrátil a byla dále uznávána teorie Hippokrata a Galéna �nemoci z jedovatých výparů z konjukce planet a zevnitř Země.

� 1847 – I. Semmelweis-gynekolog, který zavedl mytí rukou lékařů v chlorové vodě, aby nepřenášeli infekce na rodičky.

R. Koch (1843-1910 )� Soustředil se na antrax a tyčinky v krvi nemocných zvířat (popsal

Davain-1850).� 1876 – experiment, kde prokázal vztah mezi specifickou bakterií a

nemocí.� Kochovy postuláty:

� 1. Bakterie musí být přítomna v každém nemocném organismu.2. Z tohoto organismu musí být izolovatelná v čisté kultuře.� 2. Z tohoto organismu musí být izolovatelná v čisté kultuře.

� 3. Naočkováním této kultury do pokusného organismu lze tuto chorobu vyvolat

� 4. Z takto infikovaného organismu lze bakterie znovu izolovat.� Živné médium pro bakterie (jeho zpevnění želatinou a agarem).� Barvení bakterií.� 1882 – Mycobacterium tuberculosis-původce TBC.� 1879-1899 – izolace původce tyfu (Salmonella typhii), cholery

(Vibrio cholerae), záškrtu (Corynebacterium diphtheriae), zápalu plic (Streptococcus pneumoniae), tetanu (Clostridium tetani) a identifikovali stafylokoky.

Ch. Gram (1853 – 1938)� 1884 – Gramovo barvení bakterií (krystalová violeť a

jodový roztok)-modrofialové zbarvení a následné odbarvení tkáně ethanolem (žlutá barva), ale některé bakterie se odbarvily také � grampozitivní-obarvené x gramnegativní-odbarvené, pak obarvit safraninem (červené).Před 40 lety – objeven v peptidoglykan v buněčné � Před 40 lety – objeven v peptidoglykan v buněčné stěně (grampozitivní) a méně peptidoglykanu a více lipidů.

� Staphylococcus aureus a Escherichia coli:

Mikrobiologie 20. st.

� 1928 – A. Fleming-penicilin (1945-Nobelova cena).

� 1932 – G. Domagk-sulfonamidy (1939-Nobelova cena za Prontosil).Nobelova cena za Prontosil).

� 1942 – J. Monod-růst bakteriálních kultur na definovaných živných médiích a za přístupu O2měření růstu bakterií pomocí kolorimetru bez počítání bakterií.� (1965 - Nobelova cena za genetickou kontrolu

syntézy enzymů a virů).