Mikrobi = mikroskooppisen pieni eliö Mikrobeihin kuuluu eliöitä neljästä kunnasta: Bakteerit Arkeonit Alkueliöt: alkueläimet ja yksisoluiset levät Sienet: hiivat ja homeet Lisäksi virukset luetaan kuuluviksi mikrobeihin
Bakteereista on hyötyä ja haittaa Omavaraiset lajit yhteyttävät foto- tai kemosynteesin avulla Toisenvaraiset lajit: Hajottajia Mutualistisissa suhteissa Patogeenisia eli taudinaiheuttajia Patogeenisten bakteerien leviämistapoja leviämistapa esimerkki pisaratartunta keuhkotuberkuloosi, aivokalvontulehdus hyönteisen purema borrelioosi saastuneet elintarvikkeet, likainen vesi salmonella, punatauti syljen välityksellä kurkkumätä
Bakteerin geenit ovat yhdessä kromosomissa ja plasmidissa Kromosomi rengasmainen Ei tumakoteloa eikä kalvollisia soluelimiä Soluhengitysreaktiot soluhengityskalvostossa Yhteyttämisreaktiot yhteyttämiskalvostossa Soluseinä koostuu mureiinista Osalla bakteereista soluseinän ulkopuolella kapseli
Bakteerien luokitteluun on erilaisia keinoja Perinteinen luokittelu: muoto, kasvutapa Biokemiallinen luokittelukeino: gramvärjäys Tarkka luokittelu eri lajeihin: erot bakteerien geeneissä Puhdasviljelmässä vain yhtä bakteerilajia
Bakteerien lisääntyminen on suotuisissa oloissa nopeaa Lisääntyvät suvuttomasti jakautumalla kahtia Ennen jakautumista perintöaines kahdentuu Lisääntymiseen vaikuttavat ympäristön lämpötila, happamuus, vesipitoisuus, happipitoisuus Epäsuotuisissa oloissa muuttuvat lepoitiöiksi Bakteeripopulaation kasvu
Bakteerisolussa proteiinit rakentuvat nopeasti Kromosomin DNA ei ole pakkautunut niin tehokkaasti kuin tumallisessa solussa Bakteerisolun geenien määrä pieni Geenejä on myös pienissä DNA- renkaissa, plasmideissa
Bakteerisolussa proteiinit rakentuvat nopeasti Operoni=yhden säätelyalueen ja monen geenin koodaavan alueen muodostama kokonaisuus Geenin koodaavalla alueella ei introneita Geenit ovat peräkkäin DNA-molekyylissä, ei geenien ulkopuolisia alueita Ei silmukointia
Proteiinisynteesi bakteerisolussa Lähetti-RNA rakentuu suoraan ilman silmukointivaihetta Sama lähetti-RNA voidaan lukea monella ribosomilla peräkkäin proteiinia saadaan tuotettua tehokkaasti. Translaatio käynnistyy ribosomilla välittömästi
Bakteerien evoluutio on nopeaa Kaikki geenimutaatiot ilmenevät heti, koska bakteerit ovat haploidisia Lisää perinnöllistä muuntelua syntyy rekombinaation tuloksena Bakteereilla kolme rekombinaatiotapaa: Transformaatio Konjugaatio transduktio
Bakteerin rekombinaatiotavat Transformaatio: Bakteeri saa geenejä kuolleelta bakteerilta Konjugaatio: Bakteeri saa geenejä toiselta elävältä bakteerilta Transduktio: Bakteeri saa geenejä bakteriofagilta
Bakteerit puolustautuvat entsyymien avulla bakteriofageja vastaan Bakteriofagi = bakteerissa lisääntyvä virus Bakteeri pilkkoo katkaisuentsyymiensä avulla bakteriofagin perimän palasiksi, ja bakteriofagin lisääntyminen estyy Bakteeri leikkaa bakteriofagin perimästä näytepalan ja liittää sen omaan perimäänsä Jos sama bakteriofagityyppi tunkeutuu uudelleen bakteeriin, se tunnistetaan näytepalan perusteella ja cas-entsyymien avulla bakteriofagin perimä pilkotaan palasiksi Bakteerille on syntynyt immunologinen muisti ko. bakteriofagityyppiä vastaan
Bakteeritauteja hoidetaan antibiooteiksi kutsutuilla mikrobilääkkeillä Mikrobilääke = mikrobien aiheuttamaan sairauteen tehoava lääke Antibiootit tappavat bakteereja häiritsemällä niiden aineenvaihduntaa. Kapeakirjoiset – laajakirjoiset antibiootit Antibioottien käytön haittapuolena suoliston normaalin mikrobikannan tuhoutuminen Antibioottien teho heikkenee resistenttien bakteerikantojen kehittymisen seurauksena Antibioottien vaikutustapoja antibiootti vaikutus penisilliini estää soluseinän rakentumisen erytromysiini estää proteiinisynteesin tetrasykliini rifampisiini estää nukleiinihapposynteesin vankomysiini
Antibioottiresistentit bakteerit ovat uhka ihmisen terveydelle Resistenssigeenit syntyvät geenimutaatioiden tuloksena ja siirtyvät bakteerikannasta toiseen rekombinaation avulla Sairaalabakteeri = sairaalassa syntynyt moniresistentti bakteeri Antibioottiresistenssin estämiskeinot: ei turhia antibioottikuureja antibioottikuuri syödään loppuun asti sairaalassa hyvä hygienia, desinfiointi sairaalabakteerin kantajan eristäminen muista potilaista
Arkeonit muistuttavat enemmän tumallisia eliöitä kuin bakteereja Samankokoisia kuin bakteerit Muoto vaihtelee Omavaraiset lajit yhteyttävät kemosynteesin avulla Toisenvaraiset lajit: mutualistisissa suhteissa Ei taudinaiheuttajia
Arkeonien solurakenteessa on paljon yhteistä tumallisen solun kanssa Soluseinässä ei mureiinia Rengasmainen kromosomi pakkautunut histoniproteiinien avulla Geenien koodaavalla alueella introneja Silmukointikoneisto Ribosomit rakenteeltaan erilaisia kuin bakteereilla
Tumattomien eliöiden evoluutio on ollut kiinteässä yhteydessä tumallisten eliöiden evoluutioon Ensimmäiset fotosynteesiin kykenevät eliöt syanobakteereja: myrkylliset kaasut hävisivät kaasukehästä, otsonikerros alkoi kehittyä Endosymbioositeoria: mitokondriot ja viherhiukkaset Mutualistiset suhteet Ihmisen evoluutio: zoonoosit
Tiivistelmä