Metabolismus, taxonomie Metabolismus, taxonomie a identifikace bakteria identifikace bakteri

Karel HoladaKarel Holadakhola@LF1.cuni.czkhola@LF1.cuni.cz

Klov slova Obligtn aeroby Obligtn anaeroby Aerotolerantn b. Fakultativn anaeroby Mikroaerofiln b. Kapnofiln bakterie Siderofory Mesofiln bakterie Termofililn b. Psychrofiln b.

Genotypizace Rstov kivka Glykolza Fermentace Aerobn respirace Anaerobn respirace Krebsv cyklus Oxidativn fosforylace Glyoxyltov cyklus Taxonomie

Dlen mikroorganism

Podle zskvn energie - fototrofn (fotosyntza)

- chemotrofn (oxidace substrt)

Podle zdroje uhlku- autotrofn (oxid uhliit)- heterotrofn(organick ltky)- mixotrofn

Medicnsky dleit - chemoheterotrofn

Podle vztahu ke kyslku OBLIGTN x FAKULTATIVN Obligtn aeroby bez kyslku nerostou,

nejsou schopn fermentace Obligtn anaeroby kyslk je zabj,

neprovd oxidativn fosforylaci Aerotolerantn anaeroby toleruj O2 Fakultativn anaeroby maj na vbr Microaerofiln b. potebuj snen O2 Kapnofiln b. potebuj vy tenzi CO2

Obligtn aeroby Rostou pouze v ptomnosti kyslku

Pseudomonas, Vibrio, Neisseria, Bordetella, Mycobacterium, kvasinky a plsn

Nejsou schopn fermentace Energii zskvaj oxidativn fosforylac

O2 H2OADP ATP

Elektronov transportn etzec, postupn penos pez intermediln meziprodukty.

Obligtn anaeroby Rostou pouze v neptomnosti kyslku

Clostridium, Bacteroides, Treponema

Nejsou schopn oxidativn fosforylace Energii zskvaj fermentac Kyslk toxick - chyb jim enzymy:

Superoxid dismutza O2- + 2H+ H2O2Katalza H2O2 H2O + O2Peroxidza H2O2 +NADH H2O + NAD

Aerotolerantn anaeroby

Dchaj anaerobn Toleruj ptomnost kyslku (kyslk je

nezabije)Clostridium perfringens

Fakultativn anaeroby Jsou schopn adaptace, um jak

oxidativn fosforylaci, tak fermentaci Oxidativn fosforylace efektivnj

(glukza 30-36 ATP) Fermentace mlo efektivn

(glukza 2 ATP)enterobakterie, hemofily, stafylokoky,

streptokoky, atd. (vtina dleitch bakteri)

Mikroaerofiln bakterie

Potebuj nzk mnostv kyslku (mn ne ve vzduchu ten je zabije)

Maj oxidativn fosforylaciCampylobacter, Lactobacillus

Kapnofiln bakterie

Potebuj k rstu zven mnostv CO2

gonokoky, meningokoky, Helicobacter pylori

Optimln teplota rstu

Mesofily 20 40oCvtina patogen (37oC), nkter

psychrotolerantn (p. Listerie) Psychrofily 0 - 20oC Termofily nad 40oC

Optimln pH

Vtina dleitch okolo neutrlnho pH Nkter preferuj kysel (Laktobacily)

i zsadit (Vibrio cholerae) pH

Rst kultury okyselen mdia zastavenrstu

iviny

Uhlk Dusk Fosfor Sra Ionty kov (Fe2+)

Fe2+ asto limitujc faktor

Siderofory transportn blkoviny umoujc pjem Fe2+

Fe2+Fe2+

Rstov kivka Men bakteriln masy zkal

- CFU

Generan doba Udv dlku rstovho cyklu

(doba zdvojen) Escherichia coli - cca 20 min. Mycobacterium tuberculosis - cca 12 hod.

Poet bakteri: x = xox2n

P. Kolik E. coli se pomno z 10 bakteri za 24 hodin? x = 10 x 272 = 4,7 x 10 22

Glykolza

tpen (katabolizmus) cukr

NAD NADHGlukza Pyruvt

C6 C3ADP ATP

Fermentace (kvaen) elem je regenerace NAD, tak aby

mohla bet dal glykolza Velk rozmanitost, specifick produkty

NADH NADPyruvt Alkoholy, mastn kys.

C3 C2 C4

Anaerobn respirace Provd anaerobn bakterie GLYKOLZA + FERMENTACE Glukza C6je rozloena na C2-C4

NAD NADH ATPNADH NAD

Mal innost pomal rst anaerobnch bakteri

Aerobn respirace Aerobn a fakultativn anaerobn bakt. GLYKOLZA + KREBSV CYKLUS +

OXIDATIVN FOSFORYLACE Glukza C6je rozloena na C1 (CO2)

NAD NADH ATPNAD NADH NADH NAD ATP

Krebsv (citrtov) cyklus Kiovatka katabolismu a anabolismu

Citrt C6 Isocitrt

Alfa keto glutart C4

Fumart

Malt

Oxalacett C4

-CO2, NADH

-CO2, NADHPyruvt

Acett C2-CO2 +

Oxidativn fosforylace

NADH NAD O2 H2O

ADP ATP

Elektronov transportn etzec, postupn penos elektron z kyslku na vodk za vzniku vody.

Generuje se velk mnostv ATP a dochz k obnov NAD potebnho pro glykolzu.

Glyoxyltov cyklus Uniktn pro bakterie, umouje zvit

mnostv metabolickch intermedit Citrt C6 Isocitrt

Alfa keto glutart C4

Fumart

Malt

Oxalacett C4

Pyruvt

-CO2

GlyoxyltC2Acett

C2+

Kultivace bakteri Pdy tekut x pevn Zkladn masov bujn Obohacen krevn agar (nron b.) Selektivn Endova pda,

Deoxycholt citrtov agar (potlauj rst)

Diagnostick zchyt produkce specifickho metabolitu

Transportn

Klasifikace bakteri Rozmnouj se nepohlavn pnm

dlenm Klasifikace uml pechody neostr Nzvy bakteri ELE (Enterobacterie)

ROD (Escherichia) DRUH (coli)

KMEN (O157:H7) Identifikace bakteri (kultivace, barven,

genotypizace)

Zkladn tvary bakteri

Klov slova Obligtn aeroby Obligtn anaeroby Aerotolerantn b. Fakultativn anaeroby Mikroaerofiln b. Kapnofiln bakterie Siderofory Mesofiln bakterie Termofililn b. Psychrofiln b.

Genotypizace Rstov kivka Glykolza Fermentace Aerobn respirace Anaerobn respirace Krebsv cyklus Oxidativn fosforylace Glyoxyltov cyklus Taxonomie

Metabolismus, taxonomie a identifikace bakteriKlov slovaDlen mikroorganismPodle vztahu ke kyslkuObligtn aerobyObligtn anaerobyAerotolerantn anaerobyFakultativn anaerobyMikroaerofiln bakterieKapnofiln bakterieOptimln teplota rstuOptimln pHivinyRstov kivkaGeneran dobaGlykolzaFermentace (kvaen)Anaerobn respiraceAerobn respiraceKrebsv (citrtov) cyklusOxidativn fosforylaceGlyoxyltov cyklusKultivace bakteriKlasifikace bakteriZkladn tvary bakteriSlide 26