Ανάπτυξης μικροβιολογίας Flashcards

(40 cards)

1
Q

Περιγράψτε το κυτταρικό τοίχωμα των Gram (‐) και Gram (+) βακτηρίων.

A

Στο περίπλασμα (χώρος μεταξύ κυτταροπλασματικής μεμβράνης και εξωτερικής μεμβράνης στα Gram (-) βακτήρια) περιέχονται πρωτεΐνες που συμμετέχουν σε μηχανισμούς μεταφοράς. Η άκαμπτη στοιβάδα και στα δύο είδη βακτηρίων έχει παραπλήσια χημική σύσταση και πρόκειται για μια στοιβάδα από πεπτιδογλυκάνη (είναι μακρομόρια όπου επαναλαμβάνεται ένας
βλεννοδισακχαρίτης). Στα (+) βακτήρια υπάρχουν πολλά στρώματα ενώ στα (-) βακτήρια υπάρχει συνήθως μόνο ένα στρώμα πεπτιδογλυκάνης (μερικές φορές ίσως και δύο). Πολλά (+) βακτήρια έχουν ενσωματωμένους στο κυτταρικό τους τοίχωμα όξινοους πολυσακχαρίτες (τειχικά οξέα). Τα (-)
βακτήρια εκτός από την πεπτιδογλυκάνη περιέχουν μια πρόσθετη επίστρωση τοιχώματος αποτελούμενη από λιποπολυσακχαρίτες (εξωτερική μεμβράνη).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Ποια η λειτουργία της κυτταροπλασματικής μεμβράνης του προκαρυωτικού κυττάρου;

A
  • Λειτουργεί ως φραγμός διαπερατότητας, εμποδίζοντας την παθητική ροή κυτταροπλασματικών συστατικών από ή προς το εσωτερικό του κυττάρου.
  • Αποτελεί τη θέση λειτουργίας πολλών πρωτεϊνών (ένζυμα που παίζουν σημαντικό ρόλο στη διατήρηση της ενέργειας, πρωτεΐνες που συμμετέχουν στην μεταφορά ουσιών προς το εσωτερικό ή εξωτερικό του κυττάρου).
  • Αποτελεί θέση διατήρησης ενέργειας στο κύτταρο, βρίσκεται δηλαδή σε ενεργειακά «φορτισμένη» μορφή, στην οποία Η+ διαχωρίζονται από ΟΗ-
    .
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Προκαρυωτικά μαστίγια: Περιγράψτε την δομή, τα στάδια βιοσύνθεσης και τους μηχανισμούς κίνησης.

A

Τα μαστίγια είναι επιμήκεις, λεπτές προεκβολές, ελεύθερες στο ένα άκρο και ενωμένες με το κύτταρο στο άλλο. Ανάλογα με τη δομή τους διαχωρίζονται σε περίτριχα, πολικά, λοφιότριχα και αμφίτριχα.
Στη βάση του μαστιγίου υπάρχει το άγκιστρο που συνδέει το νημάτιο με τον κινητήρα του μαστιγίου. Ο κινητήρας είναι προσδεδεμένος στην κυτταροπλασματική μεμβράνη και στο
κυτταρικό τοίχωμα και αποτελείται από ένα κεντρικό ραβδίο («πύρρο») που διαπερνά ένα σύστημα δακτυλίων.
Τα μαστίγια δεν αναπτύσσονται από τη βάση αλλά από την κορυφή τους. Αρχικά συντίθενται ο δακτύλιος MS και στη συνέχεια συντίθενται οι προσδενόμενες πρωτεΐνες και το άγκιστρο. Μετά τη σύνθεσή τους στο κυτταρόπλασμα, τα μόρια μαστιγίνης περνούν μέσω ενός καναλιού στο εσωτερικό του νηματίου και προστίθενται συνεχώς στο τερματικό τμήμα του.
Κίνηση με ολίσθηση, σπασμωδική αυτοκινησία.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Περιγράψτε σύντομα την διαδικασία της ενδοσπορίωσης.

A

Ασύμμετρη κυτταρική διαίρεση και δεσμευτική φάση.
Εγκόλπωση. Σχηματισμός φλοιού. Δημιουργία μανδύα.
Ωρίμανση και λύση του κυττάρου. Εκβλάστηση.
Κατά την ενδοσπορίωση, το DNA γίνεται πυκνότερο. Έπειτα αναπτύσσεται διάφραγμα με εγκόπλωση γύρω από τον πρωτοπλάστη και σχηματίζεται σπόριο στο πρόσθιο μέρος.
Εμφανίζεται το εξωσπόριο και μεταξύ των δύο μεμβρανών σχηματίζεται πρωτογενής φλοιός. Στη συνέχεια υπάρχει ενσωμάτωση Ca2+ και περαιτέρω αφυδάτωση, παραγωγή SASP και διπικολινικού οξέος καθώς και σχηματισμός των στιβάδων του μανδύα. Το επόμενο στάδιο περιλαμβάνει την ωρίμανση (ανάπτυξη αντοχής στη θερμότητα και στις χημικές ουσίες) και
τέλος, λύση κυττάρου και απελευθέρωση σπορίου.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Περιγράψτε τον μηχανισμό βιοσύνθεσης πεπτιδογλυκάνης στο προκαρυωτικό κύτταρο. Ποιο στάδιο παρεμποδίζεται από την πενικιλίνη;

A

Κατά τη σύνθεση της πεπτιδογλυκάνης, γίνονται ελεγχόμενες τομές από τις αυτολυσίνες στην προϋπάρχουσα πεπτιδογλυκάνη. Μεταφορά πρόδρομων μορίων πεπτιδογλυκάνης δια μέσου της
κυτταροπλασματικής μεμβράνης στο σημείο αύξησης του κυτταρικού τοιχώματος. Αντίδραση τρανσπεπτιδίωσης η οποία παρεμποδίζεται από την πενικιλίνη. Απουσία σύνθεσης νέου κυτταρικού τοιχώματος, η συνεχής δράση των αυτολυσινών
οδηγεί σταδιακά σε ατροφία του κυτταρικού τοιχώματος και τελικά σε κυτταρική λύση.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Δώστε την μαθηματική έκφραση της αύξησης ενός
μικροβιακού πληθυσμού καθώς και του χρόνου διπλασιασμού. Πως εξάγονται οι μαθηματικοί τύποι? Σχεδιάστε το διάγραμμα των φάσεων ανάπτυξης μιας μικροβιακής καλλιέργειας. Εξηγήστε.

A

dN / dt = μΝ ή dX / dt = μΧ ή dZ / dt = μΖ
μ: σταθερά ρυθμού αύξησης
Ν: ο αριθμός κυττάρων / ml
X: μάζα κυττάρων / ml
Z:το μέγεθος οποιουδήποτε κυτταρικού συστατικού
dt: η χρονική στιγμή στην οποία μεταβλήθηκε το μετρούμενο μέγεθος της καλλιέργειας
ln2Z -lnZ= μg
g: χρόνος διπλασιασμού
Λανθάνουσα / Υστέρησης. Λογαριθμική / Εκθετική.
Στασιμότητας. Θανάτου.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Ποια τα κύρια χαρακτηριστικά των Αρχαίων; Ποιες είναι οι σημαντικότερες διαφορές τους με τα βακτήρια;

A

Τα κύρια χαρακτηριστικά των αρχαίων περιλαμβάνουν την απουσία πεπτιδογλυκάνης από τα κυτταρικά τοιχώματα και την παρουσία αιθεροσυνδεδεμένων λιπιδίων και πολύπλοκων RNA πολυμερασών.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Αναφέρετε τις σύγχρονες μεθόδους ταξινόμησης
μικροοργανισμών. Αναπτύξτε τις αρχές μίας μεθόδου της επιλογής σας.

A

Η εξελικτική απόσταση μεταξύ 2 οργανισμών μπορεί να υπολογισθεί από τις διαφορές στην αλληλουχία των
νουκλεοτιδίων ή των αμινοξέων σε ομόλογα μακρομόρια. Πολλά μόρια έχουν δοκιμαστεί ως μοριακά χρονόμετρα. Έχουν χρησιμοποιηθεί τα ριβοσωματικά RNΑ, αλληλουχίες υπογραφή
και φυλογενετικοί ανιχνευτές και FISH. Για τα rRNAs: έχουν σταθερή λειτουργικότητα, είναι οικουμενικώς κατανετμημένα και έχουν μια μετρίως διατηρημένη αλληλουχία σε ένα ευρύ φάσμα φυλογενετικών αποστάσεων και έχουν επαρκές μήκος για να διαπιστωθούν οι εξελικτικές σχέσεις. Γίνεται PCR και αλληλούχιση κατά Sanger.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Ποιο είναι το πιθανότερο σενάριο για την εξέλιξη της
κυτταρικής μορφής ζωής; Περιγράψτε τον υποθετικό μηχανισμό παραγωγής ενέργειας από το πρωτόγονο κύτταρο.

A

Ερευνητές πιστεύουν ότι οι πρώτες μορφές ζωής δε διέθεταν καθόλου DNA αλλά RNA. Οι πρώτες κυτταρικές μορφές ζωής εξελίχθηκαν όταν αυτοαντιγραφόμενα μόρια RNA βρέθηκαν
εγκλωβισμένα σε λιποπρωτεϊνικά κυστίδια. Η καθιέρωση του DNA ως γονιδιώματος του κυττάρου πιθανόν προέκυψε από την εξελικτική πίεση προς την κατεύθυνση της μεγαλύτερης αποδοτικότητας και πιστότητας της αντιγραφής, καθώς οι DNA
πολυμεράσες είναι πιο ακριβείς από τις RNA πολυμεράσες. Οι πρωτόγονοι μικροοργανισμοί χρησιμοποιούσαν πιθανόν την παρακάτω εξώθερμη αντίδραση για την παραγωγή ενέργειας:
FeS + H2S ΰ FeS2 + H2
Τα πρωτόγονα κύτταρα χρησιμοποίησαν πιθανόν το παραγόμενο Η2 για να δημιουργήσουν πρωτονιοκίνητη δύναμη για την παραγωγή ATP από μια πρωτόγονη ATP συνθάση.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Τι γνωρίζετε για τα εντερικά βακτήρια; Αναφέρετε τα
σημαντικότερα χαρακτηριστικά τους.

A

Ανήκουν στα γ-πρωτεοβακτήρια, είναι Gram(-), μη σποριωτικά, ραβδόμορφα, ακίνητα ή αυτοκινούμενα με περίτριχα μαστίγια, προαιρετικώς αερόβια, αρνητικά στην οξειδάση. Έχουν χαμηλές διατροφικές απαιτήσεις, σε αναερόβιες συνθήκες η ενέργεια
έρχεται από τη ζύμωση ενώ σε αερόβιες συνθήκες η ενέργεια έρχεται από την οξειδωτική αναπνοή. Διακρίνονται σε υποομάδες. Escherichia, Salmonella, Shigella, Proteus, Enterobacter, Klebsiella, Serra, Vibrio, Photobacterium

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Τι γνωρίζετε για τα μυξοβακτήρια; Αναφέρετε τα
σημαντικότερα χαρακτηριστικά τους.

A

Ραβδόμορφοι ή νηματοειδείς μικροοργανισμοί, χωρίς μαστίγια, που μετακινούνται όταν βρίσκονται σε επαφή με κάποια επιφάνεια. Ανήκουν στα δ-πρωτεοβακτήρια. Σχηματίζουν πολυκυτταρικές δομές, τα καρποσώματα. Ορισμένα κύτταρα στο εσωτερικό των καρποσωμάτων μετατρέπονται σε ληθαργικές μορφές, τα μυξοσπόρια (επιβίωση του οργανισμού λόγω ξηρασίας. Σε ευνοϊκό ενδιαίτημα το μυξοσπόριο τελικά βλαστάνει αφού προηγηθεί τοπική ρήξη της κάψας). Τα καρποσώματα παρατηρούνται όταν εξαντληθούν τα θρεπτικά
υλικά. Τα καρποσώματα αυξάνονται σε ύψος και
διαφοροποιούνται σε μίσχο και κεφαλή. Τα μυξοβακτήρια είναι συνήθως χρωματισμένα με καροτενοειδείς χρωστικές.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Τι γνωρίζετε για τα μυκοβακτήρια; Αναφέρετε τα
σημαντικότερα χαρακτηριστικά τους.

A

Ανήκουν στα Gram(+) βακτήρια. Δεν έχουν κυτταρικό τοίχωμα, ούτε σταθερή μορφολογία. Δεν αντιδρούν θετικά στη χρώση Gram αφού δεν έχουν κυτταρικό τοίχωμα. Έχουν πολύ μικρό γονιδίωμα και μπορεί να είναι αερόβια, υποχρεωτικά ή προαιρετικά αναερόβια. Περιέχει στερόλες στην κυτταροπλασματική μεμβράνη (ανθεκτικά στην ωσμωτική λύση). Κάποια περιέχουν λιπογλυκάνες (βρίσκονται ενσωματωμένες στην κυτταροπλασματική μεμβράνη και τη σταθεροποιούν). Στο άγαρ αναπτύσσονται βυθισμένα στο θρεπτικό μέσο.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Τι γνωρίζετε για το γένος Pseudomonas? Αναφέρετε τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά του.

A

Τα διάφορα γένη είναι κατεσπαρμένα στα πρωτεοβακτήρια. Ευθύγραμμα ή κεκαμμένα ραβδόμορφα βακτήρια. Απουσία παραγωγής αερίου από γλυκόζη και θετική δοκιμή οξειδάσης (αυτά τα χαρακτηριστικά χρησιμοποιούνται για διάκριση από τα
εντερικά βακτήρια). Απλές διατροφικές απαιτήσεις,
αναπτύσσονται χημειοοργανοτροφικά σε ουδέτερο pH και σε μεσόφιλο εύρος θερμοκρασιών. Εμφανίζουν αναπνευστικό μεταβολισμό και μεταβολίζουν τη γλυκόζη μέσω της οδού Entner-Doudoroff. Απαντούν στο έδαφος και στο νερό.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Τι γνωρίζετε για το γένος Streptomyces? Αναφέρετε τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά του.

A

Περιλαμβάνει πολλά είδη. Τα νημάτιά του έχουν απροσδιόριστο σχήμα και η ανάπτυξη γίνεται από το άκρο του νήματος και συχνά συνοδεύεται από διακλαδώσεις. Καθώς η αποικία γηράσκει σχηματίζονται εναέρια νημάτια (σποριοφόρα) τα οποία
προεκτείνονται πάνω από την επιφάνεια της αποικίας και δίνουν γένεση σε σπόρια (διευκολύνουν την αναπαραγωγή γιατί διασπείρονται). Καταλληλότερα για την ανάπτυξη είναι τα αλκαλικά και ουδέτερα εδάφη. Έχουν μεγάλη διατροφική ευελιξία. Παράγουν αντιβιοτικά.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Τι γνωρίζετε για τα γαλακτικά βακτήρια? Αναφέρετε τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά τους.

A

Τα οξυγαλακτικά βακτήρια είναι Gram(+) βάκιλλοι και κόκκοι, χωρίς ικανότητα μετακίνησης, οι οποίοι παράγουν γαλακτικό οξύ ως κύριο ή μοναδικό προϊόν ζύμωσης. Είναι προαιρετικά αναερόβιοι και αρνητικά ως προς την καταλάση. Τα γαλακτικά βακτήρια μπορούν να αναπτυχθούν σε αέρα, δε μπορούν να συνθέσουν αίμη και επομένως δεν έχουν συστήματα
μεταφοράς ηλεκτρονίων, απαιτούν πλήθος αυξητικών
παραγόντων. Διακρίνονται σε δύο ομάδες: Στα ομοζυμωτικά που μετατρέπουν τη γλυκόζη σε γαλακτικό οξύ και στα ετεροζυμωτικά που μετατρέπουν τη γλυκόζη σε γαλακτικό οξύ,
αιθανόλη και CO2. Συναντώνται στο γάλα και σε προϊόντα του γάλακτος, σε διάφορα φυτά και αποτελούν μέρος της κανονικής χλωρίδας του οργανισμού των ζώων. Οι γαλακτοβάκιλλοι είναι τυπικά ραβδόμορφα βακτήρια. Τα περισσότερα είδη είναι ομοζυμωτικά, υπάρχουν όμως και ετεροζυμωτικά. Είναι ανθεκτικότεροι σε όξινα περιβάλλοντα και
χρησιμοποιούνται στην παραγωγή γαλακτικών προϊόντων και είναι σπάνια έως και καθόλου παθογόνοι.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Τι γνωρίζετε για το γένος Clostridium; Αναφέρετε τα
σημαντικότερα χαρακτηριστικά του.

A

Δε διαθέτει σύστημα κυτοχρωμάτων και μηχανισμό οξειδωτικής φωσφορυλίωσης. Το τελικό προϊόν της ζύμωσης είναι το βουτυρικό οξύ. Κάποια δεσμεύουν το Ν2 και κάποια προσλαμβάνουν ενέργεια από τη ζύμωση των αμινοξέων. Σε περίπτωση ζύμωσης ζευγών αμινοξέων, το ένα λειτουργεί ως δότης και το άλλο ως δέκτης ηλεκτρονίων (αντίδραση Sickland). Πολλά προϊόντα ζύμωσης αμινοξέων είναι δύσοσμες ουσίες.
Βρίσκονται κυρίως στο έδαφος και πολλά είναι παθογόνα για τον άνθρωπο (ασθένεια αλαντίασης, τέτανος και γάγγραινα).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Τι γνωρίζετε για την αντίδραση Stickland; Σε ποια γένη
απαντάται;

A

Στην περίπτωση ζύμωσης ζευγών αμινοξέων το ένα λειτουργεί ως δότης και το άλλο ωςδέκτης ηλεκτρονίων. Ορισμένα είδη Clostridium εκτελούν ζύμωση συγκεκριμένων αμινοξέων, ενώ άλλα μόνο ζευγών αμινοξέων. Πολλά από τα προϊόντα ζύμωσης
των αμινοξέων είναι δύσοσμες ουσίες.

18
Q

Τι γνωρίζετε για το γένος Bacillus; Αναφέρετε τα
σημαντικότερα χαρακτηριστικά του.

A

Είναι υποχρεωτικώς ή προαιρετικώς αερόβια. Πολλοί βάκιλλοι παράγουν εξωκυτταρικά υδρολυτικά ένζυμα που διασπούν σύνθετα πολυμερή ενώ πολλά είδη παράγον αντιβιοτικά. Αρκετά είδη παράγουν τοξικές ενώσεις εντόμων (βιολογικά εντομοκτόνα). Μπορεί και σχηματίζει ενδοσπόρια (επιβίωση σε αντίξοες συνθήκες του περιβάλλοντος).

19
Q

Ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά των κυανοβακτηρίων;

A

Μεγάλη και μορφολογικά ετερογενής ομάδα φωτοτροφικών βακτηρίων. Είναι οξυγονοπαραγωγικά φωτότροφα. Υπάρχουν μονοκύτταρες αλλά και νηματοειδείς μορφές. Έχουν μόνο χλωροφύλλη α αλλά και χολοπρωτεΐνες (φυκοχολεΐνες). Οι φυκοκυανίνες με τη χλωροφύλλη α δίνουν αυτό το κυανοπράσινο χρώμα. Έχουν αεροκυστίδια τα οποία βοηθούν στην άνωση (ένταση φωτός για φωτοσύνθεση). Παράγουν ετεροκύστεις (σφαιρικά κύτταρα που μοιάζουν άδεια) και παίζουν ρόλο στην
καθήλωση του αζώτου. Συνθέτουν αζωτάση (ένζυμο) όταν δεν υπάρχουν πηγές αζώτου για την καθήλωσή του. Πολλά περιέχουν κυανοφυκίνη (ασπαρτικό και αργινίνη) που αποθηκεύει άζωτο και ενέργεια και διασπάται όταν απαιτείται. Κίνηση ολίσθησης
καθώς δεν έχουν μαστίγια. Παράγουν υπνοσπόρια που
προστατεύουν τον οργανισμό σε περιόδους ξηρασίας, ψύχους και σκότους. Πολλά είναι υπεύθυνα για την ανάπτυξη δυσάρεστης οσμής και αλλοίωση γεύσης του γλυκού νερού.

20
Q

Τι γνωρίζετε για τα χλαμύδια; Αναφέρετε τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά τους.

A

Είναι υποχρεωτικώς παρασιτικά βακτήρια με μικρή μεταβολική ικανότητα. Έχουν αναγνωρισθεί τρία είδη που προκαλούν ασθένειες στον άνθρωπο (ασθένεια ψιττάκωσης, τράχωμα και αναπνευστικά σύνδρομα). Έχουν κυτταρικά τοιχώματα Gram(-).
Διακρίνονται δύο κυτταρικοί τύποι σε έναν τυπικό κύκλο ζωής.
1. Ένα μικρό, συμπαγές, σχετικά ανθεκτικό στην ξηρασία κύτταρο (στοιχειόσωμα) το οποίο είναι το μέσο διασποράς και
2. Ένα μεγαλύτερο, λιγότερο συμπαγές, διαιρούμενο με διχοτόμηση κύτταρο (δικτυόσωμα) που είναι η βλαστική μορφή. Είναι κυρίως αερομεταφερόμενοι εισβολείς του αναπνευστικού συστήματος.

21
Q

Τι γνωρίζετε για τις σπειροχαίτες? Αναφέρετε τα
σημαντικότερα χαρακτηριστικά τους.

A

Είναι Gram(-), αυτοκινούμενα βακτήρια, σπειροειδούς
σχήματος. Αποτελείται από ένα πρωτοπλασματικό κύλινδρο ο οποίος είναι ο χώρος που περικλείουν το κυτταρικό τοίχωμα και η κυτταρική μεμβράνη. Έχουν ένα ή πολλά μαστίγια που αναπτύσσονται σε κάθε πόλο. Τα μαστίγια αναδιπλώνονται πίσω από κάθε πόλο γύρω από τον πρωτοπλασματικό κύλινδρο (ενδομαστίγια) και περιστρέφονται άκαμπτα. Έχει εξωτερικό έλυτρο που περιβάλλει τα ενδομαστίγια και τον πρωτοπλασματικό κύλινδρο και είναι μια εύκαμπτη μεμβράνη. Στον άνθρωπο μπορεί να είναι παθογόνος και να προκαλέσει λεπτοσπείρωση (νεφρική ανεπάρκεια έως και θάνατο).

22
Q

Ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά των πορφυρών και
πράσινων θειοβακτηρίων;

A

Και τα δύο ζουν σε ανοξικά υδατικά ενδιαιτήματα όπου υπάρχει αφθονία H2S και χρησιμοποιούν Η2S ως ηλεκτρονιοδότη τον οποίο οξειδώνουν σε S και έπειτα σε SO4. Τα πορφυρά χρησιμοποιούν H2S για την αναγωγή του CO2 και ανήκουν στην ομάδα των γ- πρωτεοβακτηρίων. Τα πράσινα είναι μη αυτοκινούμενα, φωτοτροφικά, υποχρεωτικώς αναερόβια και δεν παράγουν οξυγόνο. Παράγουν θείο έξω από το κύτταρο και παρουσία φωτός αφομοιώνουν πολλές οργανικές ενώσεις (φωτοετεροτροφία). Περιέχουν βακτηριοχλωροφύλλη α και μια από τις γ, δ, ε ( οι οποίες βρίσκονται στα χλωροσώματα). Έχουν πράσινο ή καστανό χρώμα και δημιουργούν μικροβιακούς συνεταιρισμούς.

23
Q

Ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά των πορφυρών και
πράσινων μη θειικών βακτηρίων;

A

Και τα δύο διαθέτουν φωτοσυνθετικούς μηχανισμούς και είναι φωτοαυτότροφοι (H2S+CO2 ή H2+CO2). Τα πορφυρά πίστευαν ότι δε μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν θείο για την αναγωγή του
διοξειδίου του άνθρακα. Αναπτύσσονται στο σκοτάδι, είτε αναερόβια (ζύμωση ή αναερόβια αναπνοή) είτε με αερόβιο μεταβολισμό και μπορούν να δεσμεύσουν Ν2. Τα πράσινα είναι νηματοειδείς προκαρυώτες, φωτότροφα και δεν παράγουν οξυγόνο. Έχουν βακτηριοχλωροφύλλη γ και χλωροσώματα και
βακτηριοχλωροφύλλη α στην κυτταροπλασματική μεμβράνη.

24
Q

Ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά του γένους
Halobacterium;

A

Το Halobacterium απαιτεί για την ανάπτυξή του μεγάλες ποσότητες νατρίου. Οι απαιτήσεις του σε Na+ δεν μπορούν να ικανοποιηθούν μέσω υποκατάστασής του από άλλο ιόν. Οι μικροοργανισμοί ανταπεξέρχονται στις ωσμωτικές δυνάμεις που
αναπτύσσονται σε περιβάλλον υψηλής συγκέντρωσης διαλυτών μέσω συσσώρευσης ή σύνθεσης οργανικών ενώσεων στο εσωτερικό του κυττάρου (συμβατές διαλυμένες ουσίες). Ως συμβατή διαλυμένη ουσία, τα κύτταρα του Halobacterium αντλούν μεγάλες ποσότητες Κ+ στο κυτταρόπλασμα, έτσι ώστε
η συγκέντρωση του Κ+ μέσα στο κύτταρο να είναι σημαντικά υψηλότερη από τη συγκέντρωση Na+ στο περιβάλλον. Το κυτταρικό τοίχωμα του Halobacterium αποτελείται από γλυκοπρωτεΐνες και σταθεροποιείται με Na+, τα οποία προσδένονται στην εξωτερική επιφάνειά του και είναι απολύτως απαραίτητα για τη διατήρηση της ακεραιότητας του κυττάρου.

25
Τι γνωρίζετε για τα μεθανιογόνα αρχαία? Αναφέρετε τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά τους και τους μηχανισμούς παραγωγής μεθανίου.
Από δομική άποψη, τα μεθανιογόνα εμφανίζουν ποικιλομορφία, όσο αφορά τη χημική σύσταση των κυτταρικών τοιχωμάτων τους. Έτσι έχουμε: Τα ψευδοπεπτιδογλυκανικά κυτταρικά τοιχώματα, τα μεθανιοχονδροϊτινικά τοιχώματα, τα πρωτεϊνικά ή γλυκοπρωτεϊνικά τοιχώματα, και τα τοιχώματα στοιβάδας S.Έιναι υποχρεωτικώς αναερόβια.
26
Τι γνωρίζετε για το γένος Trypanosoma; Αναφέρετε τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά του.
Τα κύτταρα του Trypanosoma είναι μικρά, λεπτά, ημισεληνοειδούς σχήματος. Τα τρυπανοσώματα έχουν ένα μόνο μαστίγιο που ξεκινά από το σωμάτιο και εκτείνεται προς τα πίσω, πλευρικά κατά μήκος του κυττάρου και περικλείεται σε μια πτυχή της κυτταρικής μεμβράνης. Τόσο το μαστίγιο, όσο και η μεμβράνη, συμμετέχουν στην αποτελεσματική κίνηση ακόμα και σε κολλώδη υγρά, όπως το αίμα.
27
Ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά των μυκηλιακών μυκήτων και ποια των ζυμομυκήτων;
Ο ζυγομύκητας χαρακτηρίζεται από σύνθετο τρόπο ζωής που περιλαμβάνει αφυλετική και φυλετική αναπαραγωγή. Κατά την αφυλετική φάση, τα μυκήλια σχηματίζουν σποριάγγεα μέσα στα οποία παράγονται απλοειδή σπόρια. Όταν απελευθερωθούν, διασπείρονται και τελικά εκβλαστάνουν δίνοντας νέα μυκήλια. Στη φυλετική αναπαραγωγή, τα μυκηλιακά γαμετάγγεια διαφορετικών συζευκτικών τύπων συντήκονται και σχηματίζεται ένα κύτταρο με 2 πυρήνες ( ζυγοσπόριο ).Το ζυγοσπόριο μπορεί να παραμείνει ανενεργό και να αντισταθεί στην ξηρασία και σε άλλες αντίξοες συνθήκες.
28
Ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά των μυξομυκήτων;
Εμφανίζουν φαινοτυπική ομοιότητα τόσο με τους μύκητες, όσο και με τα πρωτόζωα. Εμφανίζουν φαινοτυπική ομοιότητα τόσο με τους μύκητες, όσο και με τα πρωτόζωα. Διαθέτουν αυτοκινησία. Χωρίζονται σε 2 ομάδες, τους ακυτταρομυξομύκητες και τους κυτταρομυξομύκητες.
29
Ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά των δινομαστιγοφόρων φυκών;
Είναι μια ποικιλόμορφη ομάδα φωτοτροφικών κυψελιδωτών που διαβιούν σε γλυκά και θαλάσσια ύδατα. Απέκτησαν την ικανότητα φωτοσύνθεσης μέσω δευτερογενούς ενδοσυμβίωσης. Έχουν ικανότητα περιστροφικής κίνησης μέσω μαστιγίων (εγκάρσιο και διαμήκες).
30
Αναφέρετε τις σημαντικότερες κατηγορίες αντιμικροβιακών και αντιικών ουσίων που είναι διαθέσιμες σήμερα.
Τα συνθετικά αντιμικροβιακά φάρμακα περιλαμβάνουν τα ανάλογα αυξητικών παραγόντων και τις κινολόνες. Αντι – HIV και ιντερφερόνες. Αντιβιοτικά πρωτεϊνοσύνθεσης, μεταγραφής, β-λακτάμης
31
Τι γνωρίζετε για τα ανάλογα αυξητικών παραγόντων; Αναφέρετε 1 παράδειγμα.
Τα ανάλογα αυξητικών παραγόντων είναι συνθετικές ενώσεις που έχουν παραπλήσια δομή με συγκεκριμένους αυξητικούς παράγοντες, όμως λόγω μικρών δομικών διαφοροποιήσεων είναι ανίκανες να μιμηθούν τη δράση των αυξητικών παραγόντων στο κύτταρο. Πχ σουλφοναμιδικά φάρμακα.
32
Τι γνωρίζετε για τα αντιβιοτικά β‐λακτάμης;
Ανήκουν οι πενικιλίνες, οι κεφαλοσπορίνες και οι σεφαμυκίνες. Κοινό χαρακτηριστικό είναι η παρουσία δακτυλίου β λακτάμης. Είναι ισχυροί αναστολείς της σύνθεσης κυτταρικού τοιχώματος.
33
Περιγράψτε συνοπτικά τον μηχανισμό δράσης της τοξίνης της αλλαντίασης, η οποία παράγεται από το Clostridium botulinum.
Το C. botulinum σπανίως αναπτύσσεται άμεσα στο σώμα. Συνηθέστερη εστία πολλαπλασιασμού του, αλλά και τόπος παραγωγής της αλλαντοτοξίνης , είναι τα κακοδιατηρημένα τρόφιμα. Στην αλλαντίαση , ο θάνατος επέρχεται από αναπνευστική ανεπάρκεια, λόγω παράλυσης των αναπνευστικών μυών. Η τοξίνη της αλλαντίασης αποτελείται στην πραγματικότητα από μια ομάδα τοξινών Α - Β, που συνιστούν τις πιο ισχυρές βιολογικές τοξίνες στη φύση. Η τοξικότητά της οφείλεται στο ότι δεσμεύεται στις νευρομυϊκές συνάψεις και συγκεκριμένα, στις μεμβράνες των απολήξεων των κινητικών νευρώνων, όπου παρεμποδίζει την απελευθέρωση ακετυλοχολίνης.
34
Περιγράψτε συνοπτικά τον μηχανισμό δράσης της τετανοτοξίνης, η οποία παράγεται από το Clostridium tetani.
Το C. tetani αναπτύσσεται σε βαθιές πληγές του σώματος που καθίστανται ανοξικές και, παρ’ ότι παραμένει στην αρχική εστία προσβολής και δεν διασπείρεται στο σώμα, η τοξίνη την οποία παράγει μπορεί να εξαπλωθεί μέσω του νευρικού συστήματος και να προκαλέσει τέτανο. Η τετανοτοξίνη ανήκει στην κατηγορία τοξινών Α - Β. Μόλις έρθει σε επαφή με το νευρικό σύστημα, μεταφέρεται μέσω των κινητικών νευρώνων στον νωτιαίο μυελό, όπου συνδέεται εξειδικευμένα με γαγγλιοζιτικά λιπίδια των αξονικών απολήξεων ορισμένων ανασταλτικών νευρώνων. Κατά τη φυσιολογική λειτουργία τους, αυτοί οι νευρώνες απελευθερώνουν ανασταλτικό νευροδιαβιβαστή (συνήθως γλυκίνη), ο οποίος συνδέεται με ειδικούς υποδοχείς στη μεμβράνη του κινητικού νευρώνα και προκαλεί αποδιέγερση, δηλαδή άρση της διέγερσης του κινητικού νευρώνα. Η δράση της γλυκίνης αναστέλλει την απελευθέρωση ακετυλοχολίνης στην τελική κινητική πλάκα, και επομένως επιτρέπει τη χάλαση των μυών. Η παρουσία τετανοτοξίνης στον νωτιαίο μυελό εξουδετερώνει τη δράση των ανασταλτικών νευρώνων και επομένως διακόπτει την απελευθέρωση και δράση της γλυκίνης επί των κινητικών νευρώνων. Οι κινητικοί νευρώνες συνεχίζουν να παραμένουν σε κατάσταση διέγερσης, εκφορτίζονται ασταμάτητα και απελευθερώνουν συνεχώς ακετυλοχολίνη στη νευρομυϊκή σύναψη, προκαλώντας συνεχείς και ανεξέλεγκτες συστολές των αντίστοιχων μυών. Τελικό αποτέλεσμα είναι η σπαστική παράλυση, δηλαδή μια κατάσταση κατά την οποία οι προσβεβλημένοι μύες βρίσκονται σε διαρκή συστολή. Αν η προσβολή αφορά τους μύες του στόματος, τότε ο παρατεταμένος σπασμός παραμορφώνει το στόμα προκαλώντας το φαινόμενο του τρισμού. Αν η προσβολή συμβεί στους αναπνευστικούς μύες, τότε μπορεί να επέλθει θάνατος από ασφυξία.
35
Περιγράψτε συνοπτικά τον μηχανισμό δράσης της τοξίνης της διφθερίτιδας, η οποία παράγεται από το Corynebacterium diphtheriae.
Παράγεται από το Corynebacterium diphtheriae (ανήκει στην κατηγορία των τοξινών Α-Β). Τα ποντίκια και οι αρουραίοι είναι σχετικά ανθεκτικοί, αλλά οι άνθρωποι, τα κουνέλια και τα πτηνά έχουν μεγάλη ευαισθησία, καθώς ένα και μόνο μόριο της τοξίνης μπορεί να προκαλέσει στα είδη αυτά κυτταρική λύση. Η υπομονάδαμΒ δεσμεύεται εξειδικευμένα σε έναν υποδοχέα της κυτταροπλασματικής μεμβράνης του ξενιστικού κυττάρου. Μετά τη δέσμευση, οι υπομονάδες Α και Β αλληλεπιδρούν πρωτεολυτικά μεταξύ τους, με τελικό αποτέλεσμα την είσοδο της υπομονάδας Α στο κυτταρόπλασμα του ξενιστικού κυττάρου. Η υπομονάδα Α παρεμποδίζει τη μεταφορά αμινοξέων από το tRNA στην αυξανόμενη πολυπεπτιδική αλυσίδα (αναστολή της πρωτεϊνοσύνθεσης).
36
Περιγράψτε συνοπτικά τον μηχανισμό δράσης της τοξίνης της χολέρας, η οποία παράγεται από το Vibrio cholerae.
Η εντεροτοξίνη που παράγει το Vibrio cholerae είναι ο αιτιολογικός παράγοντας της χολέρας. Ανήκει στις τοξίνες της κατηγορίας Α - Β και αποτελείται από 1 υπομονάδα Α, και 5 υπομονάδες Β. Η υπομονάδα Β αποτελεί το τμήμα με το οποίο η τοξίνη δεσμεύεται εξειδικευμένα στον γαγγλιοζίτη GM1 που βρίσκεται στην κυτταροπλασματική μεμβράνη των κυττάρων του εντερικού επιθηλίου. Ωστόσο, η ίδια η υπομονάδα Β δεν προκαλεί κάποια μεταβολή στη διαπερατότητα της μεμβράνης. Για την τοξική δράση, υπεύθυνη είναι η υπομονάδα Α, η οποία ενεργοποιεί το κυτταρικό ένζυμο αδενυλική κυκλάση, που μετατρέπει το ΑΤΡ σε cAMP. Τα αυξημένα επίπεδα cΑΜΡ προκαλούν ενεργητική έκκριση ΗCO3- και ιόντων Cl-από τα επιθηλιακά κύτταρα προς τον εντερικό αυλό. Κατά την οξεία φάση της νόσου, η απώλεια νερού στο λεπτό έντερου περβαίνει τον ρυθμό απορρόφησής του στο παχύ έντερο, με αποτέλεσμα τη μαζική, καθαρή απώλεια νερού. Καλύτερη θεραπεία είναι η πρόσληψη μεγάλων ποσοτήτων διαλυμάτων ηλεκτρολυτών, προκειμένου να αναπληρωθούν τα απολεσθέντα υγρά και ιόντα. Η προσθήκη διαλύματος με απομονωμένες υπομονάδες Β στον αυλό του εντέρου μπορεί να εμποδίσει τη δράση της εντεροτοξίνης της χολέρας, αρκεί να χορηγηθεί πριν την εκδήλωσή της.
37
Τι γνωρίζετε για τις ενδοτοξίνες;
Είναι οι λιποπολυσακχαρίτες της εξωτερικής στοιβάδας του κυτταρικού τοιχώματος των Gram (-) βακτηρίων. Αν και οι ενδοτοξίνες ασκούν ποικίλες επιδράσεις στη φυσιολογία, ο πυρετός είναι σχεδόν καθολικό σύμπτωμα της δράσης τους, καθώς οι ενδοτοξίνες διεγείρουν την απελευθέρωση ειδικών πρωτεϊνών από τα ξενιστικά κύτταρα (ενδογενή πυρετογόνα) που επιδρούν στο θερμορυθμιστικό κέντρο του εγκεφάλου. Επιπλέον, οι ενδοτοξίνες προκαλούν διάρροια, ταχεία μείωση του αριθμού των λεμφοκυττάρων και των αιμοπεταλίων, και γενικευμένη φλεγμονή. Μεγάλες ποσότητες ενδοτοξίνης μπορεί να επιφέρουν ακόμη και τον θάνατο. Η τοξικότητα των ενδοτοξινών, πάντως, είναι πολύ χαμηλότερη εκείνης των εξωτοξινών. Για την τοξικότητα ευθύνεται το λιπίδιο και ο πολυσακχαρίτης είναι υπεύθυνος για την υδατοδιαλυτότητα και την ανοσογονικότητα του συμπλόκου.
38
Περιγράψτε την πειραματική διαδικασία χρώσης Gram. Ποιος ο ρόλος κάθε αντιδραστηρίου; Που οφείλεται η διαφορά στη χρώση;
Στη χρώση Gram, σχηματίζεται εντός του κυττάρου σύμπλεγμα ιωδίου- κρυσταλλικού ιώδους, το οποίο στα Gram (-) βακτήρια απομακρύνεται κατά την πλύση με αλκοόλη, ενώ στα Gram (+) όχι. Τα Gram (+) βακτήρια, έχουν παχύτατα κυτταρικά τοιχώματα από πολλές στοιβάδες πεπτιδογλυκάνης, που αφυδατώνονται από την αλκοόλη, με αποτέλεσμα να κλείνουν οι πόροι και να εγκλωβίζεται το σύμπλεγμα ιωδίου-κρυσταλικού ιώδους. Στα Gram (-) βακτήρια, η αλκοόλη διαπερνά την εξωτερική λιπιδούχο στοιβάδα και τη λεπτή στοιβάδα πεπτιδογλυκάνης, με αποτέλεσμα να απομακρύνεται το σύμπλεγμα ιωδίου-κρυσταλικού ιώδους. Προηγείται της χρώσης η μονιμοποίηση - προσήλωση των κυττάρων με θέρμανση. Κατά την πρώτη φάση της μεθόδου τα κύτταρα χρωματίζονται με κρυσταλλικό ιώδες που δίνει σ’όλα τα βακτήρια σκούρο μπλε χρώμα. Η περίσσεια της χρωστικής ξεπλένεται με νερό και ακολουθεί προσθήκη διαλύματος ιωδιούχου καλίου (Lugol- πρόστυμμα), που σχηματίζει μέσα στο κύτταρο σύμπλοκο με το κρυσταλλικό ιώδες. Το σύμπλοκο αυτό είναι διαλυτό στους οργανικούς διαλύτες (αλκοόλη - ακετόνη) με την εφαρμογή των οποίων επιχειρείται αποχρωματισμός των κυττάρων. Τα κύτταρα των βακτηρίων που χαρακτηρίζονται ως Gram (+) δεν αποχρωματίζονται και παραμένουν σκούρα μπλε. Σε μια δεύτερη φάση μόνο τα κύτταρα που αποχρωματίστηκαν επαναχρωματίζονται με μια δεύτερη χρωστική, τη σαφρανίνη. Τα βακτήρια αυτά χρωματίζονται κόκκινα και χαρακτηρίζονται ως Gram (-). Τα κύτταρα των Gram (+) μετά τη χρώση εξακολουθούν να είναι μπλε.
39
Προτείνετε μια πειραματική διαδικασία για τον έλεγχο αντιμικροβιακής δράσης μιας ουσίας έναντι συγκεκριμένου μικροοργανισμού. Πως θα προσδιορίζατε την ελάχιστη ανασταλτική συγκέντρωση MIC; (εργαστήριο)
Για να προσδιορίσουμε την ελάχιστη ανασταλτική συγκέντρωση (MIC) μιας ουσίας έναντι ενός συγκεκριμένου μικροοργανισμού, μπορούμε να ακολουθήσουμε τη διαδικασία του διάχυτου θόλου ή τη μέθοδο των αραιώσεων. Η πιο κοινή και ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος είναι η μέθοδος των αραιώσεων.
40
Περιγράψτε την πειραματική διαδικασία προσδιορισμού αριθμού ζωντανών κυττάρων σε υγρό αιώρημα. (εργαστήριο)
Ο προσδιορισμός του αριθμού ζωντανών κυττάρων σε υγρό αιώρημα γίνεται με την μέθοδο του αραιώματος και την καταμέτρηση μέσω μικροσκοπίου.