Mikrobiologie KBI/MIKP Mgr. Zbyněk Houdek
Obsah 1. 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, 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.
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 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.
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,…).
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 mikroorg. (1810) x J. Liebig-chemický, neživý proces. 1857 – L. Pasteur-různá kvašení=různé mikroorg není kvašení bez živých org. E. Bőchner-objasnění alkoholového kvašeníenzymy. 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 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. 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 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 (1939Nobelova 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).
