Bakteriell tillväxt och metabolism Flashcards
För sin metabolism behöver alla organismer på jorden energi och en kolkälla. Vilka två typer av kolkällor, respektive energi-källor finns?
Kolkälla:
- Organiskt kol (CHO)
- Oorganiskt kol (CO2)
Energi:
- Kemisk energi - oxidation av organiska och oorganiska substanser
- Ljus
Vad kallas de organismer som använder organiskt kol som kolkälla?
Heterotrofer
Vad kallas de organismer som använder sig av oorganiskt kol som kolkälla?
Autotrofer
Vad kallas de organismer som får energi från kemiska reaktioner?
Kemotrofer
Vad kallas de organismer som får energi från solljus?
Fototrofer
Vilka näringskrav har bakterier + vilka essentiella ämnen och mineraler kräver de?
- Vatten
- Energi
- Essentiella ämnen - C, H, O, N, fosfor, svavel
- Mineralkrav - Na, K, Mg, Fe, Mn, Ca, Co
Vad innebär det att en bakterie är “fastidious”?
Den är kräsen - vill ha mycket näringsämnen
Vilken energi- och kolkälla använder sig följande av:
- Fotoautotrof
- Kemoautotrof
- Fotoheterotrof
- Kemoheterotrof
- Ljus och CO2
- Organiska substanser och CO2
- Ljus och organiskt kol
- Organiska substanser och organiskt kol
Vilken nutritionsväg använder sig djur, svampar och vissa bakterier av? Är de kemoheterotrofer, fotoheterotrofer, kemoautotrofer eller fotoautotrofer?
De är kemoheterotrofer
Vissa bakterier behöver använda sig av syre, medan andra inte vill ha syre alls. Vilka olika typer av bakterier finns, utifrån denna klassificering?
- Obligat anaerob - måste ha miljö utan syre, dör i en syrerik miljö
- Fakultativ anaerob - kan styra själv, om O2 finns använder de sig av aerob, om det ej finns så kör de anaerob fermentation
- Obligat aerob - klarar ej anaerob miljö
- Mikroaerofil + aerotolerant - LITEN GRUPP, vill ha lägre atmosfäriskt tryck
Vilka enzymer använder sig bakterier av för att oskadliggöra syre?
- Katalas
- Superoxid dismutas
Vilka är de 4 ingående faktorerna för metabolism?
- Enzymer fungerar som katalysatorer vid både anabola och katabola processer
- Celler kräver energi från externa källor - näringsämnen eller sol
- Cellen extraherar energi och för över till ATP - sker via flera metabola vägar
- Celler använder ATP för anabola processer
[Ej fråga] Tabell med exempel på enzymer, katalytisk funktion och co-factors
Vad är exoenzymer och vad används de till?
- Exoenzymer är extracellulära enzymer
- De används för degradering av kolhydrater till socker (karbohydrases), proteiner till aminosyror (proteaser) och lipider till fettsyror (lipaser)
- Dessa används för att bakterier inte kan transportera in stora polymerer in i cellen, och måste därför bryta ner dem till mindre subenheter först
Vilka transportsystem för näringsupptag finns hos bakterier?
Passiv, kräver ej energi
- Diffusion - ex. vatten
- Faciliterad diffusion - binder till bärarmolekyler och transporteras över membranet
Aktiv, kräver ATP
- Bärarmedierad aktiv transport - ATP beroende, molekyler tas in och ut mot gradienter
- Grupp-translokation - molekyler transporteras över membran och omvandlas i processen
- Bulk-translokation - stora partiklar som tas upp i vesiklar
Vad händer i katabolismens 3 faser? Hur är energivinsten i respektive fas?
Fas 1 - Större näringsmolekyler bryts ner till sina beståndsdelar. Energivinst: Låg
Fas 2 - Aminosyror, monosackarider, fettsyror mm, frigjorda i fas 1 degraderas till ett mindre antal enklare molekyler. Energivinst: Intermediär
Fas 3 - Kol används i citronsyracykeln och omvandlas helt till CO2 med produktion av ATP, NADH och FADH2. Energivinst: Hög
Heterotrofa mikroorganismer använder sig av olika metabola strategier. Svara på varje fråga för aerob respiration, anaerob metabolism / fermentation och anaerob respiration.
- Väg att producera pyruvat från glukos?
- Elektronacceptor?
- Produkter?
- Primär väg hos vem?
Aerob respiration
- Glykolys, citronsyracykeln, elektrontransportkedjan
- O2
- ATP, CO2, H2O
- Aerober, fakultativa anaerober
Anaerob metabolism / fermentation
- Glykolys
- Organiska molekyler
- ATP, CO2, etanol, mjölksyra
- Fakultativa anaerober, aerotoleranta, strikta anaerober
Anaerob respiration
- Glykolys, citronsyracykeln, elektrontransportkedjan
- Olika oorganiska joner - NO3-, SO42-, CO33-
- CO2, ATP, organiska syror, H2S, CH4, N2
- Anaerober, vissa fakultativer
Vad är Embden-Meyerhof pathway?
Den vanligaste formen av glykolys
Vilka 3 steg kan glykolysen (Embden-Meyerhof pathway) delas in i?
- Preliminär fosforylering av glukos och omvandling till fruktos-1,6-bisfosfat
- Klyvning av fruktos-1,6-bisfosfat till två eller 3 kolsocker och sedan till pyruvat
- Reduktiva fermentationssteget förekommer vid avsaknad av syre och krävs för att regenerera NAD+
Vilka 4 huvudglykolytiska vägar finns hos bakterier?
- Embden-Meyerhof-Parnas vägen - klassisk glykolys, förekommer hos de flesta bakterierna
- Hexose-monophosphate vägen - förekommer hos nästan alla, ansvarig för syntesen av pentos som används i nukleotidsyntesen
- Entner-Doudoroff vägen - förekommer hos Pseudomonas och andra besläktade genus
- Phosphoketolase vägen - förekommer hos Bifidobacterium och Leuconostoc
Vad är den totala ekvationen för aerob respiration?
C6H12O6 + 6 O2 ———-> 6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP
Vad är fermentation?
- En anaerob process som ej använder elektrontransport-systemet
- Ofullständig oxidation av kolhydrater - ej syre
- Organiska substanser är elektronacceptorer
- Inga extra ATP produceras
- Gaser (CH4, H2S, CO2, H2) kan frigöras
Ge exempel på fermentationsvägar?
- Mjölksyrafermentation - hos många bakterier, ex. Streptococcus cremoris, Lactobacillus acidophilus
- Alkoholfermentation - ex. Jästsvamp
- Blandade syror fermentation - basen för methyl red test, ex. Escherichia coli
- 2,3-Butanediol fermentation - basen för Voges-Proskauer reaktionen, ex. Enterobacter aerogenes
Vilka tekniker finns för mätning av bakterietillväxt?
- Direkt räkning - med hjälp av beräkningskammare: en enkel, billig och relativt snabb metod
- Membranfilter teknik - ett prov filtreras genom ett filter, filtret placeras på en agarplatta, inkubering sker och därefter räknas antalet kolonier
- Plattspridningsteknik
- Turbidimetri
Vilka “platt-metoder” för räkning av levande tillväxt finns?
- Spridningsteknik
- Pour-plate technique
- Semi-kvantitativ odling
