Általános mikrobiológia

Méret: px
Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Általános mikrobiológia"

Átírás

1 Általános mikrobiológia Vásárhelyi Bálint Márk június 6. A tételkidolgozás a félévi Mikrobiológia I.B el adások diasorain és a megadott tételsoron alapul, természetesen nem helyettesíti az el adásokat. A jegyzet célja a vizsgaanyag könnyebb elsajátítása. Kisebb-nagyobb hibák, tévedések, elgépelések el fordulhatnak benne. 1. A recens prokarióta sejt organizációja, prokarióta (Bacteria, Archaea) és eukarióta sejt összehasonlítása. 3 domain: Bacteria, Archaea és Eucarya 1.1. Jellemz k: Tulajdonság Bacteria Archaea Eucarya Sejtátmér 0,52 µm >10µm Örökít anyag cirkuláris DNS lineáris DNS Hisztonfehérjék + Kromoszómák 1 >1 Mitózis, meiózis, intronok + Operonok + mrns-ben poli-a + Plazmidok + ritka Riboszómák 70S 80S RNS-polimerázok 1 (4 alegység) számos (812 alegység) 3 (1214 alegység) Promoter struktúra 10 és 35 szekvencia TATA-box Iniciátor trns formil-metionin metionin Murein típusú sejtfal + Sejtmembránlipidek észterkötés éterkötés észterkötés nem elágazók elágazók nem elágazók telített/1 telítetlen telített / telítetlen többszörösen telítetlen Szteránok + Gázvezikulumok + Metanogenezis + S, F e-autotróa + Nitrikáció + Denitrikáció, NIF + Klorollalapú fotoszintézis + + Kemolitotróa + Szaporodás >80 C A prokarióták morfológiája Nagy változatosság 1

2 Típusok: Gömb: micrococcus ( ), diplococcus ( ), streptococcus ( ), tetragenus (négyzet), sarcina (2 2 2 kocka), staphylococcus (rács) Pálca: bacillus (pl. Bacillus anthracis) Csavart pálca: vibrio (merev sejtfal, aktív mozgás, negyed vagy fél csavarulat, pl. Vibrio cholerae), spirillum (merev sejtfal, aktív mozgás, egy vagy több csavarulat, pl. Spirillum volutans), spirochaeta (nincs merev sejtfal, aktív mozgás, egy vagy több csavarulat, pl. Leptospira sp.) Fonalas, hüvelyes (Sphaerotilus natans, Thiothrix sp.), ezek közt Gram-pozitív pl. Streptomyces: a spórából micélium keletkezik, felcsavarodó spóraterm képlet Sarjadzó, függelékes (Nevskia ramosa, Stella, Caulobacter): hosszabbodó hifafonalak, végül leválik egy darabja Term testképz baktériumok (Myxococcus xanthus, Stigmatella aurantiaca): term testen myxosporangium keletkezik Sejtméret: 0, 2 µm 700 µm Prokarióta óriások: Thiomargarita namibiensis ( µm 2 ), Epulopiscium shelsoni (50 600µm 2 ) Telepmorfológia jellemzése: méret, alak, eleváció, szegély, szín, felület, denzitás, konzisztencia, oldódó pigment Általános felépítés: Citoplazmában: nukleáris állomány, zárványok, riboszómák, plazmid. Sejtmembrán körül sejtfal, körülötte glycocalyx (tok, nyák). Rajta keresztül csilló, pilus, ostor Alkotóelemek: víz: 70%. A száraztömeg %-ában: fehérjék (55%), poliszacharidok (5%), lipidek (9,1%), lipopoliszacharidok (3,4%), DNS (3,1%)), RNS (20,5%), aminosavak és prekurzoraik (0,5%), cukrok és prekurzoraik (2%), nukleotidok és prekurzoraik (0,5%), szervetlen ionok (1%) Nukleáris állomány (nukleoid) A nukleáris állomány cirkuláris, kétszálú DNS, haploid Genom: E. coli: 4,68 Mbp, 4300 gén, 1900 protein, 2,4 millió fehérjemolekula A DNS teljes hossza (E. coli) 1 mm; ez szuperhélix szerkezetbe tömörül Plazmidok: Nukleáris állománytól független cdns, kbp, kópiaszám akár , E. coliban 300-féle plazmid van Az episzóma képes beépülni a DNS-be Plazmid-inkompatibilitás, konjugáció Típusok (funkció szerint) Antibiotikumtermelés (Streptomyces) Anyagcsere-funkciók: oktán-, kámfor-, naftalindegradáció (Pseudomonas), herbicidek degradációja (Alcaligenes), aceton-, butanoltermelés (Clostridium), laktó, szacharóz, citrát, urea hasznosítása (enterális baktériumok), pigmenttermelés (Erwinia, Staphylococcus), gázvezikulum-képzés (Halobacterium) 2

3 Rezisztencia: antibiotikumokkal szemben, toxikus fémekkel szemben (Escherichia, Klebsiella, Proteus, Salmonella, Shigella) Virulencia: növényi tumor képzése (Agrobacterium), gyökérgüm képzés és NIF (Rhizobium), bakteriocin termelés (más törzsek vagy rokon fajok membrántranszport folyamatainak gátlása, pl. E. coli) 1.4. Tartalék tápanyagok és zárványok a citoplazmában Tartalék tápanyagok: Glikogén, poli-β-hidroxialkanoát (granulumok), elemi kénszemcse (tartalék e -donor, periplazmatikus felhalmozódás), volutinszemcse (metakromatikus granulum, P-raktár) Zárványok Cianocin granulumok: cianobaktériumok; aminosavpolimer, N- és ATP-raktár Karboxiszóma: cianobaktériumok, prochlorophyták; obligát autotróf anyagcsere, sokszög szemcsék, parakristályos, CO 2 -xáció Gázvezikulumok: cianobaktériumok, kénbaktériumok, halobaktériumok; lebegtetést szolgálja; méret: nm Magnetoszóma: magnetit kristályok láncolata (magnetotaxist tesz lehet vé), Magnetospirillum 2. A citoplazmamembrán típusai, szerkezete és m ködése Alkotók: Foszfolipid kett sréteg: poláris fej (hidrol) a szélen, zsírsav-vég (hidrofób farok) a közepén Glikolipidek Proteinek: perifériális, integráns, pórus-, csatornafehérje, lehet glikoprotein is Bacteria: Poláris lipidek: foszfátcsoport köthet: aminosavhoz (szerin), poliolhoz (glicerin), etanolaminhoz Zsírsavak: 1220 C-atom, telített vagy egyszeresen telítetlen: laurinsav (C 12:0 ), mirisztinsav (C 14:0 ), palmitinsav (C 16:0 ), palmitoleinsav (C 16:1n 7 ), sztearinsav (C 18:0 ), ciszvakcénsav (C 18:1n 7 ) A lipidek egyenes láncúak, észterkötés Sok fehérje Lehetnek szteránok és hopanoidok Archaea: Sok fehérje Foszfolipid, szulfolipid, glikolipid, lehet elágazás is, éterkötések (pl. tanil-glicerin-diéter, di-bitanil-diglicerin-tetraéter) Eucarya Kevés fehérje Foszfolipidek, észterkötés, egyenes lánc Vannak szteránok 3

4 2.2. Funkció Szelektív permeabilitás, transzport Elektrontranszport (légzés, fotoszintézis) Oxidatív foszforiláció (ATP) Hidrolitikus exoenzimek kiválasztása DNS, sejtfalpolimerek, membránlipidek szintézise Csillómozgás Membrántranszportfolyamatok: Passzív transzport: egyszer és facilitált diúzió (persze az utóbbi gyorsabb, s t, az már specikus is) Aktív transzport (permeáz rendszer): uniport (lizin- és K + -akkumuláció), antiport (H + /Na + ), szimport (H + + P O4 2, H+ + SO4 2, H+ laktóz, Na + + aminosavak, cukrok Csoport-transzlokáció: foszfotranszferáz-rendszer (E. coli, Salmonella typhimurium, Clostridium): 5 enzim vesz benne részt, ezek egymást foszforilálják, így be tud jutni a glükóz ABC-kazetta rendszer: Gram-negatív baktériumokban: periplazmatikus proteinnel, Gram-pozitívban: membránhoz kötött proteinnel; ez köt a szubsztráthoz, és az egy csatornán bejut (ATP-igényes) A csoporttranszlokáció során a szállított anyag módosul Fehérjemolekulák exportja: exportra kerül pl. periplazmatikus fehérjék, hidrolitikus exoenzimek (pl. cellulázok), fehérjetoxinok. Transzlokáz rendszer és Sec-fehérjék. A citoplazmában szintetizálódó pre-proteinek N-terminális szignálszekvenciát hordoznak, ezzel juthatnak ki 3. A prokarióták sejtfalszerkezeti típusai, a glikokalix A sejtfal feladata Rigiditás (alak meghatározása) Ozmotikus tolerancia (az integritás meg rzése) Transzport folyamatok, felületi köt dés: kapcsolattartás a környezettel Aktív mozgás Küls sejtrétegek rögzítése Kitartóképletek, függelékek képz désének segítése 3.2. Típusok, összetev k Murein: csak Bacteria-ban; kovalens kötés polimer, konzervatív struktúra, N-acetil-muraminsav és N-acetil-glükózamin (peptidoglikánok) kapcsolódik felváltva β1 4-kötéssel, 880 diszacharid egységen keresztül. Hálózatos szerkezet aminosav oldalláncokkal, sokféle lehet ezekt l függ en (lehet pl. Gly, Thr, Ser, Asp, Ala, Glu, de nem lehet Hys, Arg, Pro (aromás vagy kéntartalmú sem)). D-aminosav is lehet 4

5 A lizozim a NAGNAM 14 éterkötést támadja. A penicillin a keresztkötéseket bontja Gram-festés: lm, kristályibolya (minden liláskék), Lugol (liláskék), mosás alkohollal (G+ liláskék, G színtelen), kontrasztfestés szafraninnal (G+ liláskék, G rózsaszín) G+: peptidoglikán a sejtfal 90%-a, 25 molekularéteg (2030 nm). Ezen kívül vannak még teichosavak és lipoteichosavak, amelyek glicerin-foszfát vagy ribit-foszfát polimerek, és ionokat tudnak transzportálni a sejtbe G : peptidoglikán a sejtfal 10%-a, 12 molekularéteg (35 nm). A többi f leg lipopoliszacharid. A murein és a küls membrán közt a Braun-féle lipoproteinek biztosítanak összeköttetést. Küls membrán G -baktériumokban van Foszfolipid kett sréteg: a hidrolitikus enzimek visszatartására, védelemre szolgál Szerkezeti aszimmetriájából adódóan impermeábilis, kis mértékben uid Porinok: transzmembrán pórusképz trimer fehérjék (1 nm-es pórusok): ionfelvétel Csatornafehérjék: trimer fehérjék, általános vagy specikus Foszfatidil-etanolamin: foszforilált glükózamin-diszacharid, 57 telített zsírsavszármazékkal (kapronsav, laurinsav, mirisztinsav, palmitinsav, sztearinsav). Lipopoliszacharid-réteg (LPS) (G -nál) O-antigén: oligoszacharid-egységekb l áll (galaktóz, ramnóz, glükóz, mannóz), didezoxicukrok is vannak (abekvóz, kolitóz, tivelóz) A variabilitásnak köszönhet en szerológiai tipizálásra alkalmas Mag-poliszacharid: nem ismétl d, keto-dezoxi-oktonsav, foszfatidil-etanolamin, heptózok, glükóz, galaktóz, NAG Lipid-A: A poliszacharid láncon mag és O-oldallánc van. Ca 2+, Mg 2+ -kötés. Periplazmatikus tér (G ) Bels és küls membrán közti tér (1025 nm) Citoplazmával ozmotikus egyensúly Negatív töltésfelesleg, így Peptidoglikánok, hidrolitikus enzimek, köt fehérjék, ETS-fehérjék (hidrogén-liáz, nitrátreduktáz stb.) A küls környezethez képest hiperozmotikus, protonok és kationok koncentrálása, így a ph alacsony (ebb l adódik a Donnan-potenciál) Kimutatás: ZiehlNeelsen-féle összetett ag- Saválló baktériumok: Mycocardium, Nocardia. resszív dierenciáló festés bázikus fukszinnal Sejtfalszerkezetük: G -hoz hasonlít, peptidoglikánarabino-galaktán-komplex, valamint a citoplazmához kapcsolódó lipo-arabino-mannán-komplex. Kívül mikolsav és fenolos glikolipidek kapcsolódnak. Ezen kívül itt is megjelennek porinok. Nincs periplazmatikus tér, sem küls membrán Archaea Pszeudomurein: NAG és N-acetil-tallózaminuronsav van benne, nincs D-aminosav 5

6 Poliszacharidok: glükóz, galaktóz, NAG, N-acetil-galaktózamin, Gly, mannóz, N-acetilglükózaminuronsav Surface-layer: parakristályos fehérjeréteg vagy glikoprotein, hexagonális, tetragonális vagy trimer szimmetriával. F leg extrém halol, hipertermol és metanogén Archaea-kra jellemz Bacteria-ban is megjelenhet (Aquaspirillum serpens, Bacillus brevis) 3.3. A glikokalix Sejtfalon kívüli réteg Poliszacharid vagy fehérje (B. anthracis: poli-d-glutaminsav) Funkció: Patogenitás (Streptococcus pneumoniae): védelem a fagociták ellen Felületi köt dés biolm képzése (közösségi anyagcsere) Nagy víztartalom: kiszáradás ellen; tartalék tápanyag Csúszómozgás el segítése Ionok, exoenzimek koncentrálása Kimutatás: negatív festéssel 4. A csilló, a mbria, és a pilus felépítése, a baktériumok mozgása, taxisok, rajzás Aktív mozgás Csilló Méret: 1520 nm átmér j, 1520 µm hosszú Vizsgálat: Függ csepp-preparátum: vájt tárgylemez, vazelinnel fedés. Leifson-féle csillófestés. EM-vizsgálatok Típusok: monotrich (1 csilló), Pseudomonas sp. lofoamtrich (2 végén egy-egy csillóköteg), Halobacterium halobium lofotrich (1 végén egy csillóköteg), Bartonella bacilliformis amtrich (2 végén egy-egy csilló), Wolinella succinogenes peritrich (mindenhol), Escherichia coli Szerkezet Bels gy r k (C, MS), pálca keresztül a membránon, küls gy r k (P, L) (az eddigiek az alapi test), kampó, lament Filament: globuláris agellin fehérjék, helikális elrendez désben. Cap-protein: agellinek beépülését segíti Alapi test: L-gy r : LPS-rétegben, P: peptidoglikán, MS: membrán, C: citoplazma Váltó komplex: agelláris motor Exportapparátus: csillófehérjék transzportja Szintézis MS-gy r, motorfehérjék rátelepülnek, P-gy r, L-gy r, korai kampó, kés i kampó, sapka, a sapka alatt megindul a lamentumszintézis 6

7 M ködés Flagelláris motor: energiaforrása: protonok. Két irányban foroghat, 1000 proton / fordulat. Sebesség: E. coli: 270/sec, Vibrio alginolyticus: 1100/sec, µm/sec Peritrich csillózat: CCW-rotáció: körbe, majd id nként szétcsap (így vált irányt) Monotrich, lofotrich: másik irányba forog, akkor másfele megy, vagy megáll és elfordul a sejt Kemotaxis Ingermentes környezet: véletlenszer mozgás Attraktáns jelenlétében irányított Archaea: vékonyabb csilló, lassabb mozgás Spirochaeta: G sejtfalszerkezet, rugalmas sejtalak, heterotróf anyagcsere Felülethez kötött mozgás Csúszás (Flavobacterium johnsoniae): Nincs csilló, folyékony közegben mozdulatlan, szilárd felszínen siklás. Kemoorgano-heterotróf anyagcsere. Specikus fehérjemolekulák, proton mozgatóer, ellöki magát a talajtól Siklás (Cytophaga hutch) Rángatózás (Pseudomonas aeruginosa) Rajzás (Proteus mirabilis) Fimbriák, pilusok: G baktériumokban, csillónál vékonyabb, nem mozgás (kiv. twitching) Közönséges pilusok: specikus köt dés felülethez; patogenitási faktor, fagocitózissal szembeni rezisztencia Szexpilusok: konjugáció során DNS átjuttatása 5. Az endospóra szerepe, felépítése. Kitartó képlet, rezisztencia: h vel, UV-vel, kiszáradással szemben Kedvez tlen környezeti feltételek esetén sporuláció megy végbe Könny terjedés Kb. 20 logenetikailag közel rokon G+ Bacteria-ban, pl. Bacillus, Clostridium, Sporosarcina, Archaea-ban nem ismert Sejtciklus: vegetatív sejt sporuláció endospóra germináció vegetatív sejt Kimutatás: agresszív, összetett festés Alakja lehet: ovális vagy kerek Elhelyezkedése lehet: centrális, szubterminális vagy terminális Szerkezete Exosporium: vékony szénhidrát- és fehérjeréteg Spóraburok: vastag, többréteg fehérjeburok (kémiai védelem) Küls el spóramembrán: unit membrán Kortex: murein és Ca-dipikolinát, h - és UV-védelem 7

8 Spórafal: murein Bels el spóramembrán: unit membrán Spóraprotoplaszt: 5, 5 6, 0 a ph, enzimek, SASP -fehérjék: DN S-stabilizálás, UVrezisztencia. C- és energiaraktár A sporuláció folyamata (Bacillus megateriumnál 10 óra) Szignál: éhezés, nagy sejts r ség;spo-fehérjék foszforilácós kaszkádja: Spo0A késlelteti a szomszédos sejtek sporulációját, lizálja az inaktív Spo0A-tartalmú sejteket Kromatinállomány: axiális lamentté rendez dik Membránbef z dés, aszimmetrikus szeptum képz dik (F tsz-proteinek) A DN S-transzlokázok a maganyagot beviszik az endospóra-kezdeménybe Az anyasejt membránja körbenövi az endospóra-kezdeményt Kialakul az exosporium, az anyasejt lizál, az endospóra kiszabadul Dipikolinsav-szintézis az anyasejtben, SASP -fehérjék szintézise ( rezisztencia) Spóraburok kialakulása: anyasejt enzimeivel Spórafal és kortex szintézise a két membrán közt, dehidratáció A csírázás szakaszai Aktiváció (szignál hatása, ionvesztés: H +, K +, Na + exportja és Ca 2+ -vesztés) Germináció (h rezisztencia (Ca-dipikolinát elvesztése), kortex, SASP hidrolízise, dehidratáció) Kinövés (további vízfelvétel, duzzadás, RN S-, fehérje-, DN S-szintézis) A spóra toxinjának hatásmechanizmusa: parasporális fehérjekristály, a rovarok bélcsatornájában lebomlik, az inszekticid protoxinokat proteázok aktív toxinná alakítják. 6 molekula összeáll, a sejtmembránban pórust képeznek, ez tönkreteszi az ozmotikus egyensúlyt 6. A mikroorganizmusok szaporodása: tenyésztés, tenyészfeltételek, kemosztát, turbidosztát, szaporodási görbe, szaporodás gátlás (sterilezés, fert tlenítés, antibiotikumok) Osztódás 3 altípus: osztódás (Staphylococcus aureus), megnyúlás: középen szintetizálódik új sejtmembrán (E. coli), megnyúlás: a végeken képz dik új membrán (Corynebacterium diphteriae) F tsz (tubulinszer protein), M reb (aktinszer, helikális, fonalas protein) Mechanizmus (prokarióták, mitokondrium, kloroplasztisz) A DN S-replikációt követ en az osztódási síkban F tsz-molekulák jelennek meg (lamentous temperature sensitive proteins), más F ts-proteinek kapcsolódnak a gy r höz A ZipA aktinszer fehérje rögzíti a gy r t, további proteinek beépítését segíti F tsi: penicillinköt fehérje, F tsk: kromoszómaszeparáció el segítése M inc, M ind: oszcillál a sejt pólusai között, gátolja az F tsz-gy r kialakulását A MinE a fenti két Min-proteint szállítja el az osztódási síkból A sejt megnyúlása során a maganyagok elkülönülnek az utódsejtekbe, majd megkezd dik az F tsz-gy r depolimerizálódása A depolimerizációt követ en az F tsz a sejtfalszintézisben vesz részt A polimerizáció és a depolimerizáció is GT P -igényes 8

9 6.2. Tenyésztés Cél: Új baktériumfajok leírása, meglév k megismerése A mikrobák használata indikátorként Ipari felhasználás A tenyészthet baktériumok aránya a teljes baktériumszámhoz viszonyítva Él hely Tenyészthet baktériumok (%) tengervíz 0,0010,1 ált. édesvíz 0,25 mezotróf tó 0,11 iszap 0,25 talaj 0,3 bélrendszer 1-10 Elemigény a szárazsúly %-ában C (50%, CO 2, szerves anyagokból) O (20%, H 2 O, CO 2, O 2, szerves anyagok; elektronakceptor) N (14%, NH 3, NO3, N 2, szerves anyagok) H (8%, H 2 O, H 2, szerves anyagok) P (3%, szervetlen foszfátok; nukleinsavakban, foszfolipidekben stb.) S (1%, SO4 2, H 2S, S, szerves vegyületek; aminosavak, koenzimek) K (1%, K + -sók; kofaktor) Mg (0,5%, Mg 2+ -sók; kofaktor) Ca (0,5%, Ca 2+ -sók; kofaktor, endospóra) F e (0,2%, F e-sók; citokrómok, vas-kén fehérjék, kofaktor) Nyomelemek: Co 2+, Mn 2+, Na 2+, Mo Növekedési faktorok: amit nem tud a mikroba el állítani: vitaminok, purinok, pirimidinek. Vitaminok pl.: folsav (C 1 -ek transzportja, szintézis), biotin (bioszintézishez, CO 2 -xáció), riboavin (B 2 -vitamin, redoxireakciók), K-vitamin (e -transzport) 6.3. C-forrás Szerves C-forrás (heterotróf) Fermentáló Aerob és anaerob légz k: H/e -akceptor: O 2, SO 2 4 vagy NO 3 Szervetlen C-forrás (autotróf) Fotoautotrófok: anaerob fotoszintetizálók, cianobaktériumok Kemolitotróf autotrófok: H/e -donor: H 2, NH 3, NO2, H 2S, S, F e 2+, akceptor: O 2, CO 2, SO4 2, NO 3, S, F e3+ Mixotrófok C-forrás lehet: BIOLOG, AP I 9

10 Az oxigén hatása Környezet anyagcsere típusa aerob anaerob O 2 hatása obligát aerob növekedés nincs növekedés szükséges mikroaerol alacsony O 2 -szint nincs növekedés 0, 2 atm szükséges esetén növekedés obligát anaerob nincs növekedés növekedés toxikus nem szükséges, de fakultatív anaerob/aerob növekedés használja nem szükséges, aerotoleráns anaerob növekedés növekedés nem is használja ROS-elimináló enzimek Csoport SOD kataláz peroxidáz obligát aerob, fakultatív anaerob + + aerotoleráns anaerob + + obligát anaerob 6.4. Különféle anyagok hatása CO 2 : obligát foto- ill. kemoautotrófoknak, az obligát és fakultatív aerobok is igényelnek CO 2 -t, pl. pirimidinek el állításához H 2 : metántermel knek nélkülözhetetlen, H 2 -oxidálóknak fontos CH 4, egyéb C 1 -vegyületek: metanotrófoknak és metilotrófoknak N 2 : N 2 -xálóknak 6.5. Környezeti tényez k, extremol mikrobák Normál környezet: T = C, ph = 5, 0 8, 0, p = 1 atm, szalinitás< 30 g/l Széls séges környezetekben specikus enzimekkel rendelkez Bacteria és Archaea Extremol mikroorganizmusok Elnevezés Példa Domain Min Opt Max T magas hipertermol Pyrolobus fumarii Archaea 90 C 106 C 113 C alacsony pszichrol Polaromonas vacuolata Bacteria 0 C 4 C 12 C ph alacsony acidol Picrophilus oshimae Archaea 0, 06 0, 7 4 magas alkalol Natronobacterium gregoryi Archaea 8, magas p (atm) barol MT41-izolátum Bacteria > 1000 magas N acl halol Halobacterium salinarium Archaea 15% 25% 32% Endolitikus mikrobaközösségek: antarktiszi homokkövekben Hóban Alkalolek (ph 8, 5 11, 5): Spirulina afrikai szódatavakban 10

11 6.6. Táptalajok Halmazállapot szerinti csoportosítás: Folyékony Szilárd (1, 5% agar-agar, szilikagél, zselatin) Félszilárd (0, 3% agar-agar) Összetétel szerinti csoportosítás: Komplex táptalaj (májkivonat, húskivonat, zabpehely, kukoricalekvár, marhavér) Szintetikus táptalaj (ismert összetétel) Felhasználás alapján való csoportosítás: Alap táptalajok (mindenféle mikroba tenyésztésére) Dierenciáló táptalajok (indikátort tartalmaznak, mikrobacsoportok elkülönítésére szolgál) Szelektív táptalajok (gátló vagy serkent anyagokat tartalmaznak, meghatározott mikrobák növekedését segítik) 6.7. Mikrobák tenyészetbe vonása Szilikagél szilárdító anyag: autotrófok tenyésztéséhez Gradienseljárások alapján tenyészt kamrában Légtér összetételének változtatása Egy sejt izolálása speciális mikroszkóp használatával, steril környezetben 6.8. Sejtszámlálás Bürker-kamra (speciális tárgylemez beosztással, az egy négyzetbe es ket számláljuk) Elektronikus részecskeszámlálás Turbidimetriás sejtszámlálás: centrifugálás után a transzmittált fényer sséget mérjük, ez minél alacsonyabb, annál magasabb a részecskeszám Szélesztéses technika Szórásos módszer: agarra pipettázzuk a mintát, ezt egyenletesen elkenjük a felszínen, inkubáció után kolóniák jönnek létre Öntéses módszer: steril Petri-csészébe öntjük a mintát, hozzáadjuk a tápanyagot, majd inkubáljuk, kolóniákat számlálunk Hígításos sejtszámbecslés: Hígítunk, ahol könnyebb számolni, ott tesszük meg és beszorozzuk a hígítási faktorral (mindig 10-hatványszoros a hígítás) Membránlteres sejtszámbecslés: a vizes mintát átsz rjük egy membránon, azon neveljük a kolóniát, a végén megszámoljuk Direkt sejtszám-meghatározás uoreszcens mikroszkóppal 11

12 6.9. Szaporodási görbe Nyugalmi fázis Exponenciális növekedési fázis Stacionárius fázis Pusztulási fázis, néhány sejt utána is életben marad A szaporodás szabályozása Kemosztát: a tápközeget úgy állítják be, hogy legyen egy korlátozó tápanyag Turbidosztát: a biomassza-koncentráció folyamatos ellen rzése, szabályzott tápoldat-adagolás Gátlás: Sterilizálás: a mikroorganizmusok minden formáját elpusztítjuk, inaktiváljuk Fert tlenítés (dezinfekció): a fert z forrásból a küls környezetbe került kórokozók elpusztítása, fert z képességük megszüntetése Sztatikus hatás: reverzibilis szaporodásgátlás Cid hatás: a sejtek pusztulása is bekövetkezik Mechanikai hatás: nyomáskezelés ( MPa), fagyasztás, olvasztás, ultrahangos kezelés H hatás nyílt láng száraz h : h légsterilizátorok: zárt fémszekrény, pl. 160 C 60 perc, 180 C 45 perc, cirkuláltatott leveg nedves h : autokláv (1 atm túlnyomás, telített vízg z, 121 C, 20 perc, kif zés (100 C, 20 perc, vegetatív sejtek pusztulnak), paszt rözés (klasszikus: 65 C, 30 perc, Mycobacterium tuberculosis bírja; HTST: 72 C, 15 perc; UHT: 140 C, 3 mp) Hideghatás Sz rés: h érzékeny anyagok sterilezése; a mikrobák elválasztása a folyadéktól Biztonsági szekrények, orvosi maszkok Gázsterilezés: formaldehid, etilén-oxid, H 2 O 2, O 3 Sugárzás: U V (kicsi áthatoló képesség), γ (nagy energiájú, nagy áthatoló képesség), mikrohullámok (h hatás) Vegyszerek 7. A prokarióta anyagcsere alapvonásai: energiaszerzés és konzerválás típusai, ATP-szintézis Alapvonások A tápanyagokból a katabolizmus (lebontás) során képz dnek az anyagcsere-termékek A katabolizmus során energiát nyer a szervezet, ez AT P -közvetítéssel jut át az anabolizmushoz, ahol felhasználásra kerül Az anabolizmus során a monomerek makromolekulákká, sejtalkotókká állnak össze 12

13 Oxidáció: H 2 2e + 2H + (a H 2 az elektrondonor) Redukció: 1 2 O 2 + 2e + 2H + H 2 O A primer e -donortól a terminális e -akceptor felé halad az e Standard redoxpotenciál: ε 0 az a potenciál, amit 1 mol redukáló és 1 mol oxidáló anyag jelenlétében mérhetünk 25 C-on, 1 atm nyomáson (a H 2 /2H + -rendszerhez viszonyítva) Szabadenergia-változás: ( G 0 1 G0 2) = nf ( ε0,1 ε 0,2 ) N AD: elektronszállító, oxidációra és redukcióra képes koenzim, szabadon diundálhat a citoplazmában, 2e és 2H + szállítására képes. NAD: nikotinamid-adenin-dinukleotid (katabolizmus), N ADP: nikotinamid-adenin-dinukleotid-foszfát (anabolizmus) NAD + + AT P NADP + + ADP Nagy energiájú kötéseket tartalmazó vegyületek: foszfo-enolpiruvát, ATP, glükóz-6-foszfát, acetil-foszfát, koenzim-a A foszfoanhidrid-kötések energiája magas (PEP, ATP, Ac-P), a foszfoészter-kötéseké alacsonyabb (ATP, GlP), a tioészter-kötésé (CoA) magas Foszforiláció: lehet szubsztrátszint vagy oxidatív (fotofoszforiláció) Az anyagcsere sablonja: reduktáns e -transzport protonmozgató er AT P ADP + P i átalakulás, a protonmozgató er a fotoszintézisb l származik. Szintén ez teszi lehet vé az aktív transzportot és a csillómozgást is 7.2. Anyagcseretípusok C-forrás szerint: autotróf vagy heterotróf Energiaforrás szerint: fényenergia (fototróf), kémiai anyagok (kemotróf) e -donor szerint: redukált szervetlen vegyületek (litotróf), redukált szerves vegyületek (organotróf) e -akceptor szerint: O 2 (aerob légz ), oxidált szervetlen vegyület (anaerob légz ), oxidált szerves vegyület (anaerob fermentáló) Fototróf prokarióták A fény e -transzportot indít meg, ez AT P formájában energiát raktároz Fotolitotróf autotróf: CO 2 az egyedüli szénforrás, szervetlen e -donor, zöld, bíbor kénbaktériumok, cianobaktériumok Fotoorganotróf heterotróf: szerves szénforrás, szerves e -donor, bíbor és zöld nem kénbaktériumok Kemotróf prokarióták Kemolitotróf: szervetlen e -donor, CO 2 a szénforrás, kémiai energiából származik a protonmozgató er, kén-, hidrogén-, vas-oxidáló baktériumok, nitrikálók Kemoorganotróf: szerves e -donor, szerves szénforrás, kémiai energia, kórokozók és mutualisták 13

14 e -akceptor e -donor O 2 NO3, SO2 4, CO 2 szerves anyagok (aerob légzés) (anaerob légzés) (fermentáció) glükóz CO 2 tejsav CO 2 szerves anyagok O 2 H 2 O SO4 2 glükóz piruvát tejsav H 2 S (E. coli) (Desulfovibrio sp.) (Streptococcus sp.) NH 3 NO2 H 2 S SO4 2 ilyen szervezet szervetlen anyagok O 2 H 2 O NO3 N 2 nincs (Nitrosomonas (Thiobacillus europaea) denitricans) 8. A glükóz lebontásának útvonalai: a glikolízis, a pentóz-foszfát útvonal és az EntnerDoudoro út Szervesanyag-lebontás összefoglalóan Fehérje α-aminosav Ac CoA Zsírsavak β oxidáció Ac CoA Szénhidrátok piruvát Ac CoA Az Ac CoA és a piruvát beléphet a citrátciklusba A citrátciklus során GT P keletkezik és CO 2 szabadul fel, valamint 3NADH + H + F ADH 2 jön létre Az utóbbiak a légzési lánc során visszaalakulnak NAD + -szá és F AD-dá, közben AT P, víz jön létre ADP-b l és O 2 -b l 8.2. Glikolízis 1. lépés: el készít reakciók. glükóz foszfofruktokináz fruktóz-1,6-biszfoszfát AT P ADP hexokináz AT P ADP izomeráz glükóz-6-foszfát fruktóz-6-foszfát 2. lépés: ATP- és piruvátszintézis. Fr-1,6-P 2 aldoláz 2 glicerinaldehid-3-foszfát G3P-dehidrogenáz 2P i be, 2NADHki 2 1,3-biszfoszfoglicerin foszfoglicerokináz 2 3-foszfoglicerin 2 2-foszfoglicerin enoláz 2 foszfoenolpiruvát piruvát-kináz 2ADP 2AT P 2 piruvát 2ADP 2AT P 8.3. EntnerDoudoro-út Csak prokariótákban, glikolízis helyett. Pl. Pseudomonas, Rhizonium, Azotobacter, Agrobacterium, f leg G -ok, kiv. pl. Enterococcus faecalis, többnyire aerobok, kiv. pl. Zymomonas mobilis A glikolízissel szemben csak 1 AT P és 1 NADH jön létre glükózmolekulánként (ott 2-2) glükóz AT P ADP Gl-6-P NADP + NADP H/H + 6-foszfoglükonát-dehidratáz 2-keto-3-dezoxi-6-foszfoglükonát H 2 O 6-P-glükono-δ-lakton 6-P-glükonát +H 2 O A KDP G-b l egyrészt piruvát, másrészt aldolázzal glicerinaldehid-3-foszfát lesz, ami a glikolízis 2. szakaszában látottak szerint alakul tovább 14

15 8.4. Pentóz-foszfát út Oxidatív fázis. Gl 6 P G-6-P-dehidrogenáz glükonolaktonáz 6-foszfoglükonolakton 6-foszfoglükonát NADP + NADP H δ foszfoglükonát-dehidrogenáz ribulóz-5-foszfát NADP + NADP H+CO 2 H 2 O H + Nem oxidatív fázis. Ribulóz-5-P Ru-5-P-izomeráz ribóz-5-p. Ribulóz-5-P Ru-5-P-epimeráz xilulóz- 5-P. Ri-5-P + Xy-5-P transzketoláz glicerinaldehid-3-p + szedoheptulóz-7-p transzaldoláz fruktóz-6- foszfát + eritróz-4-foszfát. Er-4-P + Xy-5-P transzketoláz G-3-P + Fr-6-P, ezek belépnek a glikolízisbe Ri-5-P: nukleotidok, nukleinsavak szintézise, Er-4-P: aromás aminosavak szintézise 9. Az erjesztési folyamatok áttekintése. Biotechnológiai alkalmazások Fermentáció Általános szerkezet: szerves vegyület NAD+ NADH ADP AT P energia-gazdag termék oxidált vegyület NADH NAD+ fermentált termék Jellemz k: Žsi típusú anyagcsere, sokféle típus Anaerob, részleges oxidáció Szerves molekula az e -donor és -akceptor is A végtermékek energiában gazdagok, sokszor toxikusak AT P : szubsztrátszint foszforiláció révén Az oxidációs reakciók során redukálódó koenzimek a végtermékek kialakulásánál visszaoxidálódnak (a felhasználódó N ADH a glikolízisb l származik) Típusok: Homofermentatív tejsavas erjedés: Piruvát laktát-dehidrogenáz laktát NADH NAD + Pl. Streptococcus lactis, Lactobacillus, Lactococcus, Pediococcus spp. Etilalkoholos erjedés: Piruvát piruvát-dekarboxiláz acetaldehid alkohol-dehidrogenáz etanol NADH NAD + Pl. Saccharomyces spp., Sarcina ventriculi Vegyes savas erjedés: PEP PEP-karboxiláz Malát-dehidrogenáz, fumaráz, fumarát-reduktáz OAA borostyánk sav +CO 2 Piruvát piruvát-formiát-liáz formiát + AcCoA +CoA formiát formiát-hidrogénliáz H 2 + CO 2 Ac CoA foszfotranszacetiláz P i be, CoAki acetil-p acetát-kináz acetát ADP AT P P yr etanol, P yr laktát is benne lehet Pl. E. coli, Salmonella, Shigella, Proteus spp. 15

16 9.2. Élelmiszeripari felhasználás Borgyártás Sz l zúzása, préselése, a must kénezése Beoltás Saccharomyces cerevisiaevel vagy Saccharomyces bayanusszal Az erjesztés után a bor lefejtése, kezelése, érlelése Pezsg készítés Tradicionális: cuvée palackozása, lerázás, az üvegeket fejjel lefelé tárolják, befagyasztják a nyakukat, sepr tlenítik, lik rt adnak hozzá és dugaszolják Etanolos fermentációval: száraz borhoz szacharóz és éleszt (S. cerevisiae, S. bayanus), tovább erjesztik, lehet tankpezsg t készíteni Sörgyártás Komló, árpa, S. cerevisia, S. pastorianus Árpaáztatás, csíráztatás, szárítás, rlés, cukrosítás, sz rés F zés komlóval, újabb sz rés, éleszt hozzáadása, erjesztés Ászokolás, kiszerelés Desztillált szeszesitalok Whisky: malátawhisky: sörpárlat, tölgyfahordóban érlelt Rum: cukornádból alkoholos erjesztéssel készül, majd desztillálás Pálinka: gyümölcsfélék alkoholos erjesztése, majd desztillálás Vodka: változatos alapanyag, cukrosítás, alkoholos erjesztés, desztilláció (faszénen sz rik át) Tequila: agavé terméséb l erjesztett bor lepárlása Fermentált zöldségfélék Sózás: víztartalom kinyerése, plazmolízis Erjeszt mikrobiota szelektálása (Lactobacillus brevis, Lactobacillis plantarum, Leuconostoc mesenteriodes, Pediococcus pentocaseus) Anaerob körülmények, tejsavas erjesztés Kenyérgyártás Alapanyag-el készítés (szitálás, el melegítés, éleszt felfuttatása) Tésztakészítés: közvetett esetben kovász (liszt + só + éleszt ), közvetlen esetben mindent egybe Pihentetés: az éleszt k fermentálják a cukrokat Osztás, kelesztés, sütés, h tés Tejtermékek készítése Tej: tejszín + sovány tej Tejszín: Lactococcus lactisszal oltják, érlelik, köpülik, összeáll a vaj, visszamarad az író Aludttej: tejsavas erjedés, a tejsav koagulálja a kazeint (a Ca 2+ elvonásával), a felszínére emelked zsír a tejföl 16

17 Streptococcus thermophilusszal, Lactobacillus bulgaricusszal oltva joghurt keletkezik Probiotikus AB-joghurt: Lactobacillus acidophilus és Bidobacterium bidum Probiotikus ABT-joghurt: L. a., B. b., Streptococcus salivarius ssp. thermophilus Kefír: Lactococcus lactis ssp. lactis, Lactobacillus a., L. ker, L. casei, Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces marxianus, Candida ker A megalvadt sovány tejb l kicsapódott kazeint kisz rve a túrót kapjuk, marad a savó Sajt: tej, tejszín savanyítása, savó elvonása Gomolyasajt: Lactococcus lactis ssp. lactis Camembert: L. l. l., Penicillium camemberti, P. candidum, P. caseicolum Roquefortes: Leuconostoc, P. rocquefortii, P. glaucum Fermentált húskészítmények: tejsavas fermentáció (eltarthatóság!), kolbászok, szalámik Takarmányok tartósítása: silótakarmány készítése, tejsavas fermentáció, 70% tejsav, 30% ecetsav, kevés propionsav 9.3. Ipari fermentációk Általában aerob Biotechnológia, nagy méretekben Sejtmassza el állítása Sejtfehérje el állítása: állati fogyasztásra (Fusarium) vagy emberi fogyasztásra (Spirulina), ezzel baj: sejtfal, D-aminosavak, rossz íz Starter-kultúrák fermentációhoz Csávázás (magvaké) Mikrobiális kohászat (fémkinyerés ércekb l) Anyagcseretermékek el állítása Primer metabolitok: aminosavak: ízjavító (Glu), antioxidáns (Cys), takarmány (Lys, Met), vegyi eljárások (Lys, Trp, Glu) Fehérjék, enzimek: amilázok, izomerázok, proteázok, pektináz Szerves savak: ecetsav, tejsav Másodlagos metabolitok: alkaloidák (anyarozs, gyógyszer), antibiotikumok Biotranszformáció Lebontás Élelmiszerek 10. A citrát-ciklus. Elektronszállítók, a prokarióták légzési folyamatai: aerob és anaerob légzés Citromsavciklus (trikarboxilsav-ciklus) Piruvát Ac CoA + CO 2, az Ac-csoport lép be az oxálacetáthoz C 6 -szakasz: citromsav oxidációja (NADH), dekarboxilációja (CO 2 ) 17

18 C 5 -szakasz: α-ketoglutársav oxidációja, dekarboxilációja (NADH, CO 2 ) C 4 -szakasz: szukcinil-coa oxidációja (NADH, F ADH 2 ), GT P keletkezik, oxálacetát regenerációja, onnan indul újra Ambolikus reakció: katabolizmus és anabolizmus Köztes termékek: P yr: Ala, Lys, Ile, V al, Leu prekurzora α-kg: Glu, P ro, Gln, Arg prekurzora OAA: Asp, Asn, Lys, M et, T hr, Ile prekurzora, emellett piruváton keresztül glükózzá alakulhat A Suc CoA a porrinváz szintéziséhez szükséges Ac CoA: lipidszintézis Glioxalátciklus Anaplerotikus reakció: intermedier vegyületek feltöltése P yr + Ac + CoA Ac CoA + CO 2, Ac CoA + glioxalát malát-szintáz malát, malát oxálacetát, OAA + Ac CoA citrát, citrát izocitrát, izocitrát liáz glioxalát + szukcinát A légzési folyamatok áttekintése Aerob légzés Tejsavas fermentáció Glikolízis Szubsztrát-szint foszforiláció 2 ATP 2 ATP Oxidatív foszforiláció 2 NADH 2 3 ATP 2 Pyr 2 Ac-CoA Oxidatív foszforiláció 2 NADH 2 3 ATP Szubsztárt-szint foszforiláció 2 ATP Citrátkör 6 NADH 6 3 ATP Oxidatív foszforiláció 2 FADH 2 2 ATP Összesen 38 ATP 2 ATP Légzési elektrontranszportlánc A citoplazmamembránhoz kapcsolódó elektronszállítók sorozata Növekv redoxpotenciálú irányban való szállítás N ADH-dehidrogenáz Membrán bels oldalán Aktív centrumban: N ADH Szabadon diundálhat, oxidációra és redukcióra képes 2e és H + szállítása NAD + katabolizmus, NADP + anabolizmus Flavoproteinek Protein + riboavin (B 2 -vitamin) 18

19 2H + felvétele / leadása F AD (avin-adenin-dinukleotid), F M N (avin-mononukleotid) Citokrómok Protein + F e/cu központú porringy r 1e felvétele / leadása Számos típus, eltér membránlokalizáció Pl. b c 1 c a a 3 a redoxpotenciál növekedési sorrendjében Nem HEM vaskén-proteinek Pl. ferredoxin (F e 2 S 2 ) 1e felvétele / leadása (F e 2+ /F e 3+ ) Kinonok ubikinon, metakinon, naftokinon K-vitaminhoz hasonló szerkezet 2e és 2H + felvétele / leadása, oxidált kinon szemikinon redukált kinon A légzési elektrontranszportlánc Az elektrontranszporterek membránlokalizációja a protonok és elektronok szétválasztását eredményezi A protonok transzportja a membránon keresztül elektrokémiai potenciált és ph-gradienst hoz létre, ez szolgáltatja a protonmozgató er t I. komplex: N ADH-kinon-oxido-reduktáz II. komplex: szukcinát-dehidrogenáz III. komplex: citokróm-bc 1 + Rieske-féle F es-protein (kinon-ciklus) IV. komplex: terminális oxidáz Membránkötött oxidatív foszforiláció: F -komplex, 2 alegység: F 1 : a membrán citoplazmatikus oldalán, alkotói az α 3 β 3 komplex, γ, δ, ε. F 0 : a citoplazmamembránban elhelyezked H + - csatorna, a, b 2, c 12 -b l Az E. coli légzési elektrontranszportlánca NADH NADH DH F AD F es-protein Q8 citb 558 citb 595 citd O 2, ez az ág a szaporodás stacioner fázisában, amikor alacsony az O 2 -szint (a citd anitás igen magas) Q8 citb 556 citb 562 cito O 2, ez az ág a szaporodás logaritmikus fázisában, amikor magas az O 2 -szint (mérsékelt anitás) Q8 citb 556 nitrát-reduktáz NO3 (O 2 hiányában) Légzés Típusok Karbonátlégzés: CO 2 CH 3 COO, obligát anaerob homoacetogén baktériumok, Acetobacterium woodi Kénlégzés: S HS, obligát anaerob, fakultatív aerob baktériumok, Desulfuromonas sp. 19

20 Karbonátlégzés (II): CO 2 CH 4, obligát anaerob metanogén baktériumok, Archaea Szulfátlégzés: SO 2 4 HS, obligát anaerob baktériumok, Desulfobacter sp. Fumarátlégzés: fumarát szukcinát, fakultatív aerob baktériumok, E. coli Nitrátlégzés: NO3 NO 2, N 2O, N 2, fakultatív aerob baktériumok, E. coli Vaslégzés: F e 3+ F e 2+, obligát és fakultatív anaerob baktériumok, Geobacter metallireducens Mangánlégzés: Mn 4+ Mn 2+, fakultatív anaerob, Shewanella putrefaciens Klorátredukálók: ClO3 Cl + 3H 2 O, Dehalobacter sp. Szelenátredukálók: SeO4 2 SeO3 2 + H 2 O, Aeromonas sp. Arzenátredukálók: SeO4 2 SeO3 2 + H 2 O, Desulfotomaculum auripigmentum Aerob légzés: O 2 H 2 O, obligát és fakultatív aerob baktériumok, Micrococcus luteus Az elektron útja: Aerob légzés: F p F es Q Cytb 556 Cytb 562 Cyto O 2 Nitrátredukció: F p F es Q Cytb 556 NiR NO 3 Denitrikáció:... NiR Cytcd NO2 -reduktáz (NO 2 (NO N 2 O, NOR N 2 O-reduktáz (N 2 O N 2 ) NO), NiR NO-reduktáz Szulfátredukció: SO 2 4 Szult-reduktáz H 2 S 6e be AT P -szulfuriláz AT P P P i AP S (adenozin-5'-foszfoszulfát) AP S-reduktáz 2e be,amp ki SO A baktériumok fényhasznosítása: anaerob és aerob fotoszintetizálók, halol sbaktériumok. Fény e -transzport protonmozgató er AT P CO 2 -b l induló bioszintézis: fotoautotróa Szerves anyagokból induló bioszintézis: fotoheterotróa Anoxikus (anaerob) fotoszintetizálók: Chloroexaceae, zöld fonalas baktériumok Bchla, Bchlc Kloroszómák Anoxia + fény + szerves anyagok: fotoheterotróf Anoxia + fény + H 2 S, H 2, CO 2 : lassú fotolito-autotróf Aerob környezet + szerves anyagok: kemoorganotróf CO 2 -xáció: hidroxipropionát-út Chloroexus, Heliothrix Chlorobiaceae, zöld kénbaktériumok Bchla, Bchlc, Bchld, Bchle Kloroszómák Fotolito-autotróf növekedés CO 2 -xáció: reverz citrátkör 20

A BAKTÉRIUMOK TÁPLÁLKOZÁSA

A BAKTÉRIUMOK TÁPLÁLKOZÁSA A BAKTÉRIUMOK TÁPLÁLKOZÁSA Az energiaforrás természete 1. Fototróf energia a fotokémiai reakciókból, energiforrás a fény 2. Kemotróf energia a fénytől független kémiai reakciókból, energiaforrás a környezetből

Részletesebben

A szénhidrátok lebomlása

A szénhidrátok lebomlása A disszimiláció Szerk.: Vizkievicz András A disszimiláció, vagy lebontás az autotróf, ill. a heterotróf élőlényekben lényegében azonos módon zajlik. A disszimilációs - katabolikus - folyamatok mindig valamilyen

Részletesebben

A bioenergetika a biokémiai folyamatok során lezajló energiaváltozásokkal foglalkozik.

A bioenergetika a biokémiai folyamatok során lezajló energiaváltozásokkal foglalkozik. Modul cím: MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK BIOKÉMIA BIOENERGETIKA I. 1. kulcsszó cím: Energia A termodinamika első főtétele kimondja, hogy a különböző energiafajták átalakulhatnak egymásba ez az energia megmaradásának

Részletesebben

A glükóz reszintézise.

A glükóz reszintézise. A glükóz reszintézise. A glükóz reszintézise. A reszintézis nem egyszerű megfordítása a glikolízisnek. A glikolízis 3 irrevezibilis lépése más úton játszódik le. Ennek oka egyrészt energetikai, másrészt

Részletesebben

Mikroorganizmusok szerepe a szénkörforgalomban

Mikroorganizmusok szerepe a szénkörforgalomban A MIKROORGANIZMUSOK SZEREPE AZ ELEMKÖRFORGALMAKBAN A mikrobiális szénkörforgalom: A szén a fotoszintetizáló algák és a kemolitotróf baktériumoknak köszönhetően fixálódik szén-dioxid formából szerves kötésbe,

Részletesebben

Energiatermelés a sejtekben, katabolizmus. Az energiaközvetítő molekula: ATP

Energiatermelés a sejtekben, katabolizmus. Az energiaközvetítő molekula: ATP Energiatermelés a sejtekben, katabolizmus Az energiaközvetítő molekula: ATP Elektrontranszfer, a fontosabb elektronszállító molekulák NAD: nikotinamid adenin-dinukleotid FAD: flavin adenin-dinukleotid

Részletesebben

A piruvát-dehidrogenáz komplex. Csala Miklós

A piruvát-dehidrogenáz komplex. Csala Miklós A piruvát-dehidrogenáz komplex Csala Miklós szénhidrátok fehérjék lipidek glikolízis glukóz aminosavak zsírsavak acil-koa szintetáz e - piruvát acil-koa légz. lánc H + H + H + O 2 ATP szint. piruvát H

Részletesebben

Bakteriológia. 2. fejezet

Bakteriológia. 2. fejezet Bakteriológia 2. fejezet Prokarióta sejtszerkezetű élőlényekkel foglalkozik Baktériumok Ősbaktériumok Prokarióta: nem rendelkezik valódi, magmembránnal határolt sejtmaggal, citoplazmájában nincsenek membránnal

Részletesebben

Több oxigéntartalmú funkciós csoportot tartalmazó vegyületek

Több oxigéntartalmú funkciós csoportot tartalmazó vegyületek Több oxigéntartalmú funkciós csoportot tartalmazó vegyületek Hidroxikarbonsavak α-hidroxi karbonsavak -Glikolsav (kézkrémek) - Tejsav (tejtermékek, izomláz, fogszuvasodás) - Citromsav (citrusfélékben,

Részletesebben

A felvétel és a leadás közötti átalakító folyamatok összességét intermedier - köztes anyagcserének nevezzük.

A felvétel és a leadás közötti átalakító folyamatok összességét intermedier - köztes anyagcserének nevezzük. 1 Az anyagcsere Szerk.: Vizkievicz András Általános bevezető Az élő sejtekben zajló biokémiai folyamatok összességét anyagcserének nevezzük. Az élő sejtek nyílt anyagi rendszerek, azaz környezetükkel állandó

Részletesebben

A felépítő és lebontó folyamatok. Biológiai alapismeretek

A felépítő és lebontó folyamatok. Biológiai alapismeretek A felépítő és lebontó folyamatok Biológiai alapismeretek Anyagforgalom: Lebontó Felépítő Lebontó folyamatok csoportosítása: Biológiai oxidáció Erjedés Lebontó folyamatok összehasonlítása Szénhidrátok

Részletesebben

Baktériumok tenyésztése

Baktériumok tenyésztése Baktériumok tenyésztése Koch posztulátumok A betegből a kórokozó izolálása Izolálás, tenyésztés, tápközegben fenntartás Kísérleti állatba oltva a betegségre jellemző tünetek kialakulása Ezen állatokból

Részletesebben

Mire költi a szervezet energiáját?

Mire költi a szervezet energiáját? Glükóz lebontás Lebontó folyamatok A szénhidrátok és zsírok lebontása során széndioxid és víz keletkezése közben energia keletkezik (a széndioxidot kilélegezzük, a vizet pedig szervezetünkben felhasználjuk).

Részletesebben

Szimbiotikus nitrogénkötés

Szimbiotikus nitrogénkötés Szimbiotikus nitrogénkötés Nitrogén körforgalom, kémiai és biológiai nitrogénkötés - szabadonélő, asszociatív és szimbiotikus nitrogénkötés. Növény-baktérium kapcsolatok: az agrobaktériumok és a rhizobiumok

Részletesebben

Mikrobák táplálkozása, anyagcseréje

Mikrobák táplálkozása, anyagcseréje Mikrobák táplálkozása, anyagcseréje Táplálkozási módok Autotróf Heterotróf Paratróf Fotoautotrófok Kénbaktériumok A fényenergia 1 szakaszban hasznosul Ciklikus és nem ciklikus foszforilálás Ciklikus: csak

Részletesebben

Az energiatermelõ folyamatok evolúciója

Az energiatermelõ folyamatok evolúciója Az energiatermelõ folyamatok evolúciója A sejtek struktúrája, funkciója és evolúciója nagyrészt energia igényükkel magyarázható. Alábbiakban azt tárgyaljuk, hogy biológiai evolúció során milyen sorrendben

Részletesebben

Mikroorganizmusok patogenitása

Mikroorganizmusok patogenitása Mikroorganizmusok patogenitása Dr. Maráz Anna egyetemi tanár Mikrobiológia és Biotechnológia Tanszék Élelmiszertudományi Kar Budapesti Corvinus Egyetem Mikroorganizmusok kölcsönhatásai (interakciói) Szimbiózis

Részletesebben

A baktériumok szaporodása

A baktériumok szaporodása A baktériumok szaporodása Baktériumsejt növekszik, majd osztódik a populáció szaporodik - Optimális körülmények esetén a sejttömeg (sejtszám) exponenciálisan nõ az idõvel - Generációs idõ: az az idõ, ami

Részletesebben

Az élelmiszerek mikrobiális ökológiája. Mohácsiné dr. Farkas Csilla

Az élelmiszerek mikrobiális ökológiája. Mohácsiné dr. Farkas Csilla Az élelmiszerek mikrobiális ökológiája Mohácsiné dr. Farkas Csilla Az élelmiszerek mikroökológiai tényezői Szennyeződés forrásai és közvetítői A mikroorganizmusok belső tulajdosnágai Belső tényezők (az

Részletesebben

4. SZERVES SAVAK. Az ecetsav biológiai előállítása SZERVES SAVAK. Ecetsav baktériumok. Az ecetsav baktériumok osztályozása ECETSAV. 04.

4. SZERVES SAVAK. Az ecetsav biológiai előállítása SZERVES SAVAK. Ecetsav baktériumok. Az ecetsav baktériumok osztályozása ECETSAV. 04. Az ecetsav biológiai előállítása 4. SZERVES SAVAK A bor után legősibb (bio)technológia: a bor megecetesedik borecet keletkezik A folyamat bruttó leírása: C 2 H 5 OH + O 2 CH 3 COOH + H 2 O Az ecetsav baktériumok

Részletesebben

Mikroorganizmusok patogenitása

Mikroorganizmusok patogenitása Mikroorganizmusok patogenitása Dr. Maráz Anna egyetemi tanár Mikrobiológia és Biotechnológia Tanszék Élelmiszertudományi Kar Budapesti Corvinus Egyetem Mikroorganizmusok kölcsönhatásai (interakciói) Szimbiózis

Részletesebben

Szénhidrátok monoszacharidok formájában szívódnak fel a vékonybélből.

Szénhidrátok monoszacharidok formájában szívódnak fel a vékonybélből. Vércukorszint szabályozása: Szénhidrátok monoszacharidok formájában szívódnak fel a vékonybélből. Szövetekben monoszacharid átalakítás enzimjei: Szénhidrát anyagcserében máj központi szerepű. Szénhidrát

Részletesebben

A szénhidrátok lebomlása

A szénhidrátok lebomlása A disszimiláció Szerk.: Vizkievicz András A disszimiláció, vagy lebontás az autotróf, ill. a heterotróf élőlényekben lényegében azonos módon zajlik. A disszimilációs - katabolikus - folyamatok mindig valamilyen

Részletesebben

BIOKÉMIA. Simonné Prof. Dr. Sarkadi Livia egyetemi tanár.

BIOKÉMIA. Simonné Prof. Dr. Sarkadi Livia egyetemi tanár. BIOKÉMIA Simonné Prof. Dr. Sarkadi Livia egyetemi tanár e-mail: sarkadi@mail.bme.hu Tudományterületi elhelyezés Alaptudományok (pl.: matematika, fizika, kémia, biológia) Alkalmazott tudományok Interdiszciplináris

Részletesebben

A METABOLIZMUS ENERGETIKÁJA

A METABOLIZMUS ENERGETIKÁJA A METABOLIZMUS ENERGETIKÁJA Futó Kinga 2014.10.01. Metabolizmus Metabolizmus = reakciók együttese, melyek a sejtekben lejátszódnak. Energia nyerés szempontjából vannak fototrófok ill. kemotrófok. szervesanyag

Részletesebben

A biokémia alapjai. Typotex Kiadó. Wunderlich Lívius Szarka András

A biokémia alapjai. Typotex Kiadó. Wunderlich Lívius Szarka András A biokémia alapjai Wunderlich Lívius Szarka András Összefoglaló: A jegyzet elsősorban egészségügyi mérnök MSc. hallgatók részére íródott, de hasznos segítség lehet biomérnök és vegyészmérnök hallgatók

Részletesebben

A légzési lánc és az oxidatív foszforiláció

A légzési lánc és az oxidatív foszforiláció A légzési lánc és az oxidatív foszforiláció Csala Miklós Semmelweis Egyetem Orvosi Vegytani, Molekuláris Biológiai és Patobiokémiai Intézet intermembrán tér Fe-S FMN NADH mátrix I. komplex: NADH-KoQ reduktáz

Részletesebben

Integráció. Csala Miklós. Semmelweis Egyetem Orvosi Vegytani, Molekuláris Biológiai és Patobiokémiai Intézet

Integráció. Csala Miklós. Semmelweis Egyetem Orvosi Vegytani, Molekuláris Biológiai és Patobiokémiai Intézet Integráció Csala Miklós Semmelweis Egyetem Orvosi Vegytani, Molekuláris Biológiai és Patobiokémiai Intézet Anyagcsere jóllakott állapotban Táplálékkal felvett anyagok sorsa szénhidrátok fehérjék lipidek

Részletesebben

Stanley Miller kísérlet rajza:

Stanley Miller kísérlet rajza: Stanley Miller kísérlet rajza: Komposztálás: A különféle szilárd halmazállapotú szerves anyagoknak az aerob mikrobiális lebontása, amely folyamtban termofil mikroorganizmusok is részt vesznek. Optimális

Részletesebben

BIOGÉN ELEMEK MÁSODLAGOS BIOGÉN ELEMEK (> 0,005 %)

BIOGÉN ELEMEK MÁSODLAGOS BIOGÉN ELEMEK (> 0,005 %) BIOGÉN ELEMEK ELSŐDLEGES BIOGÉN ELEMEK(kb. 95%) ÁLLANDÓ BIOGÉN ELEMEK MAKROELEMEK MÁSODLAGOS BIOGÉN ELEMEK (> 0,005 %) C, H, O, N P, S, Cl, Na, K, Ca, Mg MIKROELEMEK (NYOMELEMEK) (< 0,005%) I, Fe, Cu,

Részletesebben

A BAKTÉRIUMOK SZAPORODÁSA

A BAKTÉRIUMOK SZAPORODÁSA 5. előadás A BAKTÉRIUMOK SZAPORODÁSA Növekedés: a baktérium új anyagokat vesz fe a környezetből, ezeket asszimilálja megnő a sejt térfogata Amikor a sejt térfogat és felület közti arány megváltozik sejtosztódás

Részletesebben

Növényélettani Gyakorlatok A légzés vizsgálata

Növényélettani Gyakorlatok A légzés vizsgálata Növényélettani Gyakorlatok A légzés vizsgálata /Bevezető/ Fotoszintézis Fény-szakasz: O 2, NADPH, ATP Sötétszakasz: Cellulóz keményítő C 5 2 C 3 (-COOH) 2 C 3 (-CHO) CO 2 Nukleotid/nukleinsav anyagcsere

Részletesebben

Cipó Ibolya - Epizootiológia I

Cipó Ibolya - Epizootiológia I Mezőgazdasági Iskola Topolya Cipó Ibolya Készült a Magyar Nemzeti Tanács támogatásával Epizootiológia I (Általános mikrobiológia) jegyzetfüzet a Mezőgazdasági Iskola diákjainak Topolya, 2011 ÁLTALÁNOS

Részletesebben

A tananyag felépítése: A BIOLÓGIA ALAPJAI. I. Prokarióták és eukarióták. Az eukarióta sejt. Pécs Miklós: A biológia alapjai

A tananyag felépítése: A BIOLÓGIA ALAPJAI. I. Prokarióták és eukarióták. Az eukarióta sejt. Pécs Miklós: A biológia alapjai A BIOLÓGIA ALAPJAI A tananyag felépítése: Környezetmérnök és műszaki menedzser hallgatók számára Előadó: 2 + 0 + 0 óra, félévközi számonkérés 3 ZH: október 3, november 5, december 5 dr. Pécs Miklós egyetemi

Részletesebben

A BAKTÉRIUMOK AZONOSÍTÁSA: BIOKÉMIAI REAKCIÓK. Krizsán Gergely dr.

A BAKTÉRIUMOK AZONOSÍTÁSA: BIOKÉMIAI REAKCIÓK. Krizsán Gergely dr. A BAKTÉRIUMOK AZONOSÍTÁSA: BIOKÉMIAI REAKCIÓK Krizsán Gergely dr. A nitrogén-anyagcserén alapuló tesztek UREÁZ-REAKCIÓ Az urea (karbamid) lebontását katalizálja NH 3 -ra és CO 2 -ra A keletkező NH 3 megnöveli

Részletesebben

MITOCHONDRIUM. Molekuláris sejtbiológia: Dr. habil. Kőhidai László egytemi docens Semmelweis Egyetem, Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézet

MITOCHONDRIUM. Molekuláris sejtbiológia: Dr. habil. Kőhidai László egytemi docens Semmelweis Egyetem, Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézet Molekuláris sejtbiológia: MITOCHONDRIUM külső membrán belső membrán lemezek / crista matrix Dr. habil. Kőhidai László egytemi docens Semmelweis Egyetem, Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézet Tudomány-történet

Részletesebben

AZ ÉLET KÉMIÁJA... ÉLŐ ANYAG SZERVEZETI ALAPEGYSÉGE

AZ ÉLET KÉMIÁJA... ÉLŐ ANYAG SZERVEZETI ALAPEGYSÉGE AZ ÉLET KÉMIÁJA... ÉLŐ ANYAG SZERVEZETI ALAPEGYSÉGE A biológia az élet tanulmányozásával foglalkozik, az élő szervezetekre viszont vonatkoznak a fizika és kémia törvényei MI ÉPÍTI FEL AZ ÉLŐ ANYAGOT? HOGYAN

Részletesebben

ZSÍRSAVAK OXIDÁCIÓJA. FRANZ KNOOP német biokémikus írta le először a mechanizmusát. R C ~S KoA. a, R-COOH + ATP + KoA R C ~S KoA + AMP + PP i

ZSÍRSAVAK OXIDÁCIÓJA. FRANZ KNOOP német biokémikus írta le először a mechanizmusát. R C ~S KoA. a, R-COOH + ATP + KoA R C ~S KoA + AMP + PP i máj, vese, szív, vázizom ZSÍRSAVAK XIDÁCIÓJA FRANZ KNP német biokémikus írta le először a mechanizmusát 1 lépés: a zsírsavak aktivációja ( a sejt citoplazmájában, rövid zsírsavak < C12 nem aktiválódnak)

Részletesebben

A mikroorganizmusok szerepe a borászatban

A mikroorganizmusok szerepe a borászatban A mikroorganizmusok szerepe a borászatban Alkoholos erjedés Almasavbontás Borkezelések Borbetegségek kialakulása Az alkoholos erjedés legfontosabb hatásai. cukor Must Anaerobiózis Almasav Borkősav Aminosav,

Részletesebben

A MIKROORGANIZMUSOK A TERMÉSZETBEN

A MIKROORGANIZMUSOK A TERMÉSZETBEN NYUGAT-MAGYARORSZÁGI EGYETEM Mezőgazdaság- és Élelmiszer-tudományi Kar Mosonmagyaróvár MIKROBIOLÓGIA ELŐADÁS Alapképzési (BSc) szakok A MIKROORGANIZMUSOK A TERMÉSZETBEN Prof. Dr. Varga László egyetemi

Részletesebben

3. Sejtalkotó molekulák III.

3. Sejtalkotó molekulák III. 3. Sejtalkotó molekulák III. Fehérjék, fehérjeszintézis (transzkripció, transzláció, posztszintetikus módosítások). Enzimműködés 3.1 Fehérjék A genetikai információ egyik fő manifesztálódása Számos funkció

Részletesebben

A baktériumok genetikája

A baktériumok genetikája 6. előadás A baktériumok genetikája A baktériumoknak fontos szerep jut a genetikai kutatásokban Előny: Haploid genom Rövid generációs idő Olcsón és egyszerűen nagy populációhoz juthatunk A prokarióták

Részletesebben

Horgászvízkezelő-Tógazda Tanfolyam (Elméleti képzés) 4. óra A halastavak legfőbb problémái és annak kezelési lehetőségei (EM technológia lehetősége).

Horgászvízkezelő-Tógazda Tanfolyam (Elméleti képzés) 4. óra A halastavak legfőbb problémái és annak kezelési lehetőségei (EM technológia lehetősége). Horgászvízkezelő-Tógazda Tanfolyam (Elméleti képzés) 4. óra A halastavak legfőbb problémái és annak kezelési lehetőségei (EM technológia lehetősége). Bevezetés Hazánk legtöbb horgász- és halastaván jelentős

Részletesebben

folsav, (a pteroil-glutaminsav vagy B 10 vitamin) dihidrofolsav tetrahidrofolsav N CH 2 N H H 2 N COOH

folsav, (a pteroil-glutaminsav vagy B 10 vitamin) dihidrofolsav tetrahidrofolsav N CH 2 N H H 2 N COOH folsav, (a pteroil-glutaminsav vagy B 10 vitamin) 2 2 2 2 pirimidin rész pirazin rész aminobenzoesav rész glutaminsav rész pteridin rész dihidrofolsav 2 2 2 2 tetrahidrofolsav 2 2 2 2 A dihidrofolát-reduktáz

Részletesebben

Zsírsav szintézis. Az acetil-coa aktivációja: Acetil-CoA + CO + ATP = Malonil-CoA + ADP + P. 2 i

Zsírsav szintézis. Az acetil-coa aktivációja: Acetil-CoA + CO + ATP = Malonil-CoA + ADP + P. 2 i Zsírsav szintézis Az acetil-coa aktivációja: Acetil-CoA + CO + ATP = Malonil-CoA + ADP + P 2 i A zsírsav szintáz reakciói Acetil-CoA + 7 Malonil-CoA + 14 NADPH + 14 H = Palmitát + 8 CoA-SH + 7 CO 2 + 7

Részletesebben

MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK BIOKÉMIA A SZÉNHIDRÁTOK ANYAGCSERÉJE 1. kulcsszó cím: A szénhidrátok anyagcseréje

MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK BIOKÉMIA A SZÉNHIDRÁTOK ANYAGCSERÉJE 1. kulcsszó cím: A szénhidrátok anyagcseréje Modul cím: MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK BIOKÉMIA A SZÉNHIDRÁTOK ANYAGCSERÉJE 1. kulcsszó cím: A szénhidrátok anyagcseréje A szénhidrátok a szervezet számára fontos, alapvető tápanyagok. Az emberi szervezetben

Részletesebben

NÖVÉNYGENETIKA. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

NÖVÉNYGENETIKA. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A NÖVÉNYGENETIKA Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0010 A NÖVÉNYI TÁPANYAG TRANSZPORTEREK az előadás áttekintése A tápionok útja a növényben Növényi tápionok passzív és

Részletesebben

Az élő szervezetek felépítése I. Biogén elemek biomolekulák alkotóelemei a természetben előforduló elemek közül 22 fordul elő az élővilágban O; N; C; H; P; és S; - élő anyag 99%-a Biogén elemek sajátosságai:

Részletesebben

Az enzimek katalitikus aktivitású fehérjék. Jellemzőik: bonyolult szerkezet, nagy molekulatömeg, kolloidális sajátságok, alakváltozás, polaritás.

Az enzimek katalitikus aktivitású fehérjék. Jellemzőik: bonyolult szerkezet, nagy molekulatömeg, kolloidális sajátságok, alakváltozás, polaritás. Enzimek Az enzimek katalitikus aktivitású fehérjék Jellemzőik: bonyolult szerkezet, nagy molekulatömeg, kolloidális sajátságok, alakváltozás, polaritás. Az enzim lehet: csak fehérje: Ribonukleáz A, lizozim,

Részletesebben

Egy sejt fehérje Single-Cell Protein (SCP) (Hallgatói jegyzet)

Egy sejt fehérje Single-Cell Protein (SCP) (Hallgatói jegyzet) Egy sejt fehérje Single-Cell Protein (SCP) (Hallgatói jegyzet) Nagy mennyiségű sejttömeg előállítása a cél, ezt a sejttömeget használják később fel. Az emberiség élelmiszerigénye nő, a mezőgazdaság nem

Részletesebben

Szerkesztette: Vizkievicz András

Szerkesztette: Vizkievicz András A mitokondrium Szerkesztette: Vizkievicz András Eukarióta sejtekben a lebontó folyamatok biológiai oxidáció - nagy része külön sejtszervecskékben, a mitokondriumokban zajlik. A mitokondriumokban folyik

Részletesebben

MIKROBIOLÓGIA. Dr. Maráz Anna egyetemi tanár. Mikrobiológia és Biotechnológia Tanszék Élelmiszertudományi Kar Budapesti Corvinus Egyetem

MIKROBIOLÓGIA. Dr. Maráz Anna egyetemi tanár. Mikrobiológia és Biotechnológia Tanszék Élelmiszertudományi Kar Budapesti Corvinus Egyetem ERJEDÉSIPARI MIKROBIOLÓGIA Dr. Maráz Anna egyetemi tanár Mikrobiológia és Biotechnológia Tanszék Élelmiszertudományi Kar Budapesti Corvinus Egyetem Ipari fermentációk Sejtek (általában mikroorganizmusok)

Részletesebben

MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK AZ ÉLŐ SZERVEZETEK KÉMIAI ÉPÍTŐKÖVEI A SZÉNHIDRÁTOK 1. kulcsszó cím: SZÉNHIDRÁTOK

MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK AZ ÉLŐ SZERVEZETEK KÉMIAI ÉPÍTŐKÖVEI A SZÉNHIDRÁTOK 1. kulcsszó cím: SZÉNHIDRÁTOK Modul cím: MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK AZ ÉLŐ SZERVEZETEK KÉMIAI ÉPÍTŐKÖVEI A SZÉNHIDRÁTOK 1. kulcsszó cím: SZÉNHIDRÁTOK A szénhidrátok általános képlete (CH 2 O) n. A szénhidrátokat két nagy csoportra oszthatjuk:

Részletesebben

Gáz halmazállapotú energiahordozók és biohajtóanyagok (biogáz, biohidrogén)

Gáz halmazállapotú energiahordozók és biohajtóanyagok (biogáz, biohidrogén) Gáz halmazállapotú energiahordozók és biohajtóanyagok (biogáz, biohidrogén) Bagi Zoltán 1, Dr. Kovács Kornél 1,2 1 SZTE Biotechnológiai Tanszék 2 MTA Szegedi Biológiai Központ Megújuló energiaforrások

Részletesebben

jobb a sejtszintű acs!!

jobb a sejtszintű acs!! Metabolikus stresszválasz jobb a sejtszintű acs!! dr. Ökrös Ilona B-A-Z Megyei Kórház és Egyetemi Oktató Kórház Miskolc Központi Aneszteziológiai és Intenzív Terápiás Osztály Az alkoholizmus, A fiziológiás

Részletesebben

CELLULÓZTARTALMÚ HULLADÉKOK ÉS SZENNYVÍZISZAP KÖZÖS ROTHASZTÁSA

CELLULÓZTARTALMÚ HULLADÉKOK ÉS SZENNYVÍZISZAP KÖZÖS ROTHASZTÁSA CELLULÓZTARTALMÚ HULLADÉKOK ÉS SZENNYVÍZISZAP KÖZÖS ROTHASZTÁSA Fővárosi Csatornázási Művek Zrt. Szalay Gergely technológus mérnök Észak-pesti Szennyvíztisztító Telep Kapacitás: 200 000 m 3 /nap Vízgyűjtő

Részletesebben

Mikrobák alkalmazása a mezőgazdaságban és az élelmiszeriparban

Mikrobák alkalmazása a mezőgazdaságban és az élelmiszeriparban Mikrobák alkalmazása a mezőgazdaságban és az élelmiszeriparban Tartósítás Biózis: alacsony hőmérsékleten tartás Anabiózis: hűtés, fagyasztás, szárítás Conanbiózis: kovászolás, sózás Abiózis: hő, antiszeptikum

Részletesebben

A Greenman Probiotikus Mikroorganizmusok és a Greenman Technológia 2013.

A Greenman Probiotikus Mikroorganizmusok és a Greenman Technológia 2013. A Greenman Probiotikus Mikroorganizmusok és a Greenman Technológia 2013. Életünk és a mikróbavilág 1 g talaj 40 millió db mikroorganizmus 1 ml tóvíz 1 millió db mikroorganizmus Emberi emésztőrendszer mikróbái

Részletesebben

Mikrobiális ökológia

Mikrobiális ökológia Mikrobiális ökológia Mikroorganizmusok ökológiája Abiotikus (élettelen) tényezők (fizikai, kémiai) Biotikus (élő) tényezők Fizikai tényezők Nedvesség Hőmérséklet Fény és sugárzó energiák Nyomás, rázás

Részletesebben

MIKROBIOLÓGIA I. ÁLTALÁNOS MIKROBIOLÓGIA

MIKROBIOLÓGIA I. ÁLTALÁNOS MIKROBIOLÓGIA MIKROBIOLÓGIA I. ÁLTALÁNOS MIKROBIOLÓGIA Írták: Réczey Jutka és Sipos Bálint biomérnök hallgatók, Sveiczer Ákos egyetemi docens előadásai alapján Átdolgozta: Sveiczer Ákos Műegyetem, 2006 1. A mikrobiológia

Részletesebben

KÖRNYEZETI MIKROBIOLÓGIA ÉS BIOTECHNOLÓGIA. Bevezető előadás

KÖRNYEZETI MIKROBIOLÓGIA ÉS BIOTECHNOLÓGIA. Bevezető előadás KÖRNYEZETI MIKROBIOLÓGIA ÉS BIOTECHNOLÓGIA Bevezető előadás Dr. Molnár Mónika, Dr. Feigl Viktória Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék

Részletesebben

Tejsavbaktériumok és Bifidobaktériumok meghatározására alkalmazott módszerek összehasonlító vizsgálata

Tejsavbaktériumok és Bifidobaktériumok meghatározására alkalmazott módszerek összehasonlító vizsgálata Tejsavbaktériumok és Bifidobaktériumok meghatározására alkalmazott módszerek összehasonlító vizsgálata Hucker A. 1, Kőrösi T. 1, Bieberné Á. 1, Császár G. 1, Süle J. 2, Varga L. 2 1 Magyar Tejgazdasági

Részletesebben

Kollokviumi vizsgakérdések biokémiából humánkineziológia levelező (BSc) 2015

Kollokviumi vizsgakérdések biokémiából humánkineziológia levelező (BSc) 2015 Kollokviumi vizsgakérdések biokémiából humánkineziológia levelező (BSc) 2015 A kérdés 1. A sejtről általában, a szervetlen alkotórészeiről, a vízről részletesen. 2. A sejtről általában, a szervetlen alkotórészeiről,

Részletesebben

Produkcióökológiai alapok

Produkcióökológiai alapok Produkcióökológiai alapok Anyag- és energiaáramlás a növényi szervezetben A fotoszintézis és (kloroplasztisz) a légzés kapcsolata a növényi sejtben (mitokondrium) FOTOSZINTETIKUS PIGMENTEK a tilakoid-membránok

Részletesebben

Mindennapjaink mikrobiológiája. Avagy az otthoni tudomány

Mindennapjaink mikrobiológiája. Avagy az otthoni tudomány Mindennapjaink mikrobiológiája Avagy az otthoni tudomány Kik vagyunk? Mi a mikrobiológia? Kik a mikrobiológusok? kísérlet megtervezése kísérletezés eredmények kiértékelése eredmények ismertetése Mikroba,

Részletesebben

Baktériumok tenyésztése, táptalajok. Dr. Kerényi Monika

Baktériumok tenyésztése, táptalajok. Dr. Kerényi Monika Baktériumok tenyésztése, táptalajok Dr. Kerényi Monika Tartalom Előző gyakorlat emlékeztető Tenyésztés célja Baktériumok szaporodásához szükséges a táptalajban Környezeti tényezők Táptalajok - Konzisztencia

Részletesebben

1. Az élő szervezetek felépítése és az életfolyamatok 17

1. Az élő szervezetek felépítése és az életfolyamatok 17 Élődi Pál BIOKÉMIA vomo; Akadémiai Kiadó, Budapest 1980 Tartalom Bevezetés 1. Az élő szervezetek felépítése és az életfolyamatok 17 Mi jellemző az élőre? 17. Biogén elemek 20. Biomolekulák 23. A víz 26.

Részletesebben

3. A w jelű folyamat kémiailag kondenzáció. 4. Ebben az átalakulásban hasonló kémiai reakció zajlik le, mint a zsírok emésztésekor a vékonybélben.

3. A w jelű folyamat kémiailag kondenzáció. 4. Ebben az átalakulásban hasonló kémiai reakció zajlik le, mint a zsírok emésztésekor a vékonybélben. FEHÉRJÉK 1. Fehérjék bioszintézisére csak az autotróf szervezetek képesek. Széndioxidból, vízből és más szervetlen anyagokból csak autotróf élőlények képesek szerves vegyületeket előállítani. Az alábbi

Részletesebben

Fotoszintézis. 2. A kloroplasztisz felépítése 1. A fotoszintézis lényege és jelentısége

Fotoszintézis. 2. A kloroplasztisz felépítése 1. A fotoszintézis lényege és jelentısége Fotoszintézis 2. A kloroplasztisz felépítése 1. A fotoszintézis lényege és jelentısége Szerves anyagok képzıdése energia felhasználásával Az élıvilág szerves anyag és oxigénszükségletét biztosítja H2 D

Részletesebben

Bevezetés a növénytanba Növényélettani fejezetek 2.

Bevezetés a növénytanba Növényélettani fejezetek 2. Bevezetés a növénytanba Növényélettani fejezetek 2. Dr. Parádi István Növényélettani és Molekuláris Növénybiológiai Tanszék (istvan.paradi@ttk.elte.hu) www.novenyelettan.elte.hu A gyökér élettani folyamatai

Részletesebben

Mikroorganizmusok szerepe az elemkörforgalmakban. Készítette: Gruiz Katalin a Környezeti mikrobiológia és ökotoxikológia c.

Mikroorganizmusok szerepe az elemkörforgalmakban. Készítette: Gruiz Katalin a Környezeti mikrobiológia és ökotoxikológia c. Mikroorganizmusok szerepe az elemkörforgalmakban Készítette: Gruiz Katalin a Környezeti mikrobiológia és ökotoxikológia c. tárgyhoz Mikroorganizmusok szerepe a szénkörforgalomban AEROB fotoszintézis CH

Részletesebben

SZÉNHIDRÁTOK. Biológiai szempontból legjelentősebb a hat szénatomos szőlőcukor (glükóz) és gyümölcscukor(fruktóz),

SZÉNHIDRÁTOK. Biológiai szempontból legjelentősebb a hat szénatomos szőlőcukor (glükóz) és gyümölcscukor(fruktóz), SZÉNHIDRÁTOK A szénhidrátok döntő többségének felépítésében három elem, a C, a H és az O atomjai vesznek részt. Az egyszerű szénhidrátok (monoszacharidok) részecskéi egyetlen cukormolekulából állnak. Az

Részletesebben

Molekuláris biológus M.Sc. Prokarióták élettana

Molekuláris biológus M.Sc. Prokarióták élettana Molekuláris biológus M.Sc. Prokarióták élettana Bakteriális fotoszintézis. Kemolitotróf baktériumok. Bakteriális lebontó folyamatok. Archaeák. C-forrás Energiaforrás Elektron donor FOTOLITOTRÓF CO 2 fény

Részletesebben

POSZTTRANSZLÁCIÓS MÓDOSÍTÁSOK: GLIKOZILÁLÁSOK

POSZTTRANSZLÁCIÓS MÓDOSÍTÁSOK: GLIKOZILÁLÁSOK POSZTTRANSZLÁCIÓS MÓDOSÍTÁSOK: GLIKOZILÁLÁSOK Dr. Pécs Miklós Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudomány Tanszék 1 Glikozilálás A rekombináns fehérjék

Részletesebben

1. előadás Membránok felépítése, mebrán raftok, caveolák jellemzője, funkciói

1. előadás Membránok felépítése, mebrán raftok, caveolák jellemzője, funkciói 1. előadás Membránok felépítése, mebrán raftok, caveolák jellemzője, funkciói Plazmamembrán Membrán funkciói: sejt integritásának fenntartása állandó hő, energia, és információcsere biztosítása homeosztázis

Részletesebben

4. SZERVES SAVAK SZERVES SAVAK. Felhasználása. Citromsav. Termelés. Történet. Pécs Miklós: Biotermék technológia

4. SZERVES SAVAK SZERVES SAVAK. Felhasználása. Citromsav. Termelés. Történet. Pécs Miklós: Biotermék technológia SZERVES SAVAK Mind prokarióták, mind eukarióták termelnek savakat, nincs különbség. 4. SZERVES SAVAK Anyagcserében: Az aeroboknál: a szénforrások szerves savakon keresztül oxidálódnak. Ha nem megy végig

Részletesebben

Anaerob fermentált szennyvíziszap jellemzése enzimaktivitás-mérésekkel

Anaerob fermentált szennyvíziszap jellemzése enzimaktivitás-mérésekkel Eötvös Loránd Tudományegyetem Természettudományi Kar Környezettudományi Centrum Anaerob fermentált szennyvíziszap jellemzése enzimaktivitás-mérésekkel készítette: Felföldi Edit környezettudomány szakos

Részletesebben

A centriólum és a sejtek mozgási organellumai

A centriólum és a sejtek mozgási organellumai A centriólum A centriólum és a sejtek mozgási organellumai Egysejtű eukarióta sejtekben,soksejtű állatok sejtjeiben 9x3-triplet A,B és C tubulus alegységek hengerpalástszerű helyezkedéssel Hossza 0,3mm

Részletesebben

BIOLÓGIA VERSENY 10. osztály 2016. február 20.

BIOLÓGIA VERSENY 10. osztály 2016. február 20. BIOLÓGIA VERSENY 10. osztály 2016. február 20. Kód Elérhető pontszám: 100 Elért pontszám: I. Definíció (2x1 = 2 pont): a) Mikroszkopikus méretű szilárd részecskék aktív bekebelezése b) Molekula, a sejt

Részletesebben

FERMENTÁLT ÉLELMISZEREK

FERMENTÁLT ÉLELMISZEREK FERMENTÁLT ÉLELMISZEREK Dr. Maráz Anna egyetemi tanár Mikrobiológia és Biotechnológia Tanszék Élelmiszertudományi Kar Budapesti Corvinus Egyetem Ipari fermentációk Sejtek (általában mikroorganizmusok)

Részletesebben

EGYSEJTŰ REAKTOROK BIOKATALÍZIS:

EGYSEJTŰ REAKTOROK BIOKATALÍZIS: EGYSEJTŰ REAKTOROK BIOKATALÍZIS: A GÉNMÓDOSÍTÁSTÓL AZ IPARI FERMENTÁCIÓIG SZAMECZ BÉLA BIOKATALÍZIS - DEFINÍCIÓ szerves vegyületek átalakítása biológiai rendszer a katalizátor Enzim: élő sejt vagy tisztított

Részletesebben

A szénhidrátok az élet szempontjából rendkívül fontos, nélkülözhetetlen vegyületek. A bioszféra szerves anyagainak fő tömegét adó vegyületek.

A szénhidrátok az élet szempontjából rendkívül fontos, nélkülözhetetlen vegyületek. A bioszféra szerves anyagainak fő tömegét adó vegyületek. Szénhidrátok Szerkesztette: Vizkievicz András A szénhidrátok az élet szempontjából rendkívül fontos, nélkülözhetetlen vegyületek. A bioszféra szerves anyagainak fő tömegét adó vegyületek. A szénhidrátok

Részletesebben

BIOMOLEKULÁK KÉMIÁJA. Novák-Nyitrai-Hazai

BIOMOLEKULÁK KÉMIÁJA. Novák-Nyitrai-Hazai BIOMOLEKULÁK KÉMIÁJA Novák-Nyitrai-Hazai A tankönyv elsısorban szerves kémiai szempontok alapján tárgyalja az élı szervezetek felépítésében és mőködésében kulcsfontosságú szerves vegyületeket. A tárgyalás-

Részletesebben

I. Steril táptalajok

I. Steril táptalajok Gyakorlati vizsga I. Steril táptalajok 1. Bouillon, 2. Ferde agar, magas agar 4. Dúsító táptalajok: húsos bouillon 3., 5., 6.: Lemez agar, véres agar és csokoládé agar 7. Szelektív és differenciáló táptalajok

Részletesebben

A plazmamembrán felépítése

A plazmamembrán felépítése A plazmamembrán felépítése Folyékony mozaik membrán Singer-Nicholson (1972) Lipid kettősréteg Elektronmikroszkópia Membrán kettősréteg Intracelluláris Extracelluláris 1 Lipid kettősréteg foszfolipidek

Részletesebben

A kórokozók ellen kialakuló immunválasz jellemzői; vírusok, baktériumok

A kórokozók ellen kialakuló immunválasz jellemzői; vírusok, baktériumok A kórokozók ellen kialakuló immunválasz jellemzői; vírusok, baktériumok A tankönyben (http://immunologia.elte.hu/oktatas.php): Bajtay Zsuzsa Immunológiai Tanszék ELTE Tanárszakosok, 2016 A mikrobák és

Részletesebben

A klórozás hatása a vizek mikrobaközösségeire. Készítette: Vincze Ildikó Környezettan BSc Témavezető: dr. Makk Judit Mikrobiológia Tanszék

A klórozás hatása a vizek mikrobaközösségeire. Készítette: Vincze Ildikó Környezettan BSc Témavezető: dr. Makk Judit Mikrobiológia Tanszék A klórozás hatása a vizek mikrobaközösségeire Készítette: Vincze Ildikó Környezettan BSc Témavezető: dr. Makk Judit Mikrobiológia Tanszék A víz Az élet alapja, tápanyagforrás Az ivóvíz nélkülözhetetlen

Részletesebben

Biológiai membránok és membrántranszport

Biológiai membránok és membrántranszport Biológiai membránok és membrántranszport Biológiai membránok A citoplazma membrán funkciói: térrészek elválasztása (egész sejt, organellumok) transzport jelátvitel Milyen a membrán szerkezete? lipidek

Részletesebben

2. A MIKROBÁK ÉS SZAPORÍTÁSUK

2. A MIKROBÁK ÉS SZAPORÍTÁSUK 2. A MIKROBÁK ÉS SZAPORÍTÁSUK A biológiai ipar jellemzően mikroorganizmusokat, vagy állati és növényi szervezetek elkülönített sejtjeit szaporítja el, és ezek anyagcseréjét használja fel a kívánt folyamatok

Részletesebben

A sejtes szervezıdés elemei (sejtalkotók / sejtorganellumok)

A sejtes szervezıdés elemei (sejtalkotók / sejtorganellumok) A sejtes szervezıdés elemei (sejtalkotók / sejtorganellumok) 1 Sejtorganellumok vizsgálata: fénymikroszkóp elektronmikroszkóp pl. scanning EMS A szupramolekuláris struktúrák további szervezıdése sejtorganellumok

Részletesebben

Archenius egyenlet. fehérje denat. optimum

Archenius egyenlet. fehérje denat. optimum Bírság A bírság nem mentesít semmi alól. A környezetvédelmi minisztérium vagy a jegyző szabhatja ki (utóbbi esetben a bírság 30%-a az önkormányzatot illeti). ( ) Alap 9-18.000 Ft Környezetveszélyeztetés

Részletesebben

A nukleinsavak polimer vegyületek. Mint polimerek, monomerekből épülnek fel, melyeket nukleotidoknak nevezünk.

A nukleinsavak polimer vegyületek. Mint polimerek, monomerekből épülnek fel, melyeket nukleotidoknak nevezünk. Nukleinsavak Szerkesztette: Vizkievicz András A nukleinsavakat először a sejtek magjából sikerült tiszta állapotban kivonni. Innen a név: nucleus = mag (lat.), a sav a kémhatásukra utal. Azonban nukleinsavak

Részletesebben

INDIKÁTOR MIKROORGANIZMUSOK

INDIKÁTOR MIKROORGANIZMUSOK INDIKÁTOR MIKROORGANIZMUSOK Mohácsiné dr. Farkas Csilla Indikátor vagy jelző mikroflóra Jelentősége: jelenlétükből következtetni lehet az élelmiszert ért szennyezés tényére ill. mértékére, fejlődésükhöz

Részletesebben

A fehérjék harmadlagos vagy térszerkezete. Még a globuláris fehérjék térszerkezete is sokféle lehet.

A fehérjék harmadlagos vagy térszerkezete. Még a globuláris fehérjék térszerkezete is sokféle lehet. A fehérjék harmadlagos vagy térszerkezete Még a globuláris fehérjék térszerkezete is sokféle lehet. A ribonukleáz redukciója és denaturálódása Chrisian B. Anfinsen A ribonukleáz renaturálódása 1972 obel-díj

Részletesebben

Biotechnológiai alapismeretek tantárgy

Biotechnológiai alapismeretek tantárgy Biotechnológiai alapismeretek tantárgy A biotechnológiai alapismeretek tantárgy magába foglalja a kémia, fizikai kémia és a biológia tantárgyak témaköreit. 1. A) Ismertesse az atomok elektronszerkezetét!

Részletesebben

Baktériumok. Dr. Varga Csaba

Baktériumok. Dr. Varga Csaba Baktériumok Dr. Varga Csaba Mikroorganizmusok Akariota Prokariota Eukariota Vírusok, prionok, mikorplazmák, rickettsiák, clamidiák, baktériumok, sugárgombák, gombák, algák, protozoák. Prokariota Baktériumok

Részletesebben

3. Aminosavak gyártása

3. Aminosavak gyártása 3. Aminosavak gyártása Előállításuk Fehérje-hidrolizátumokból: cisztein, leucin, aszparaginsav, tirozin, glutaminsav Kémiai szintézissel: metionin, glicin, alanin, triptofán (reszolválás szükséges) Biotechnológiai

Részletesebben

MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK BIOKÉMIA AZ AMINOSAVAK ANYAGCSERÉJE 1. kulcsszó cím: Az aminosavak szerepe a szervezetben

MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK BIOKÉMIA AZ AMINOSAVAK ANYAGCSERÉJE 1. kulcsszó cím: Az aminosavak szerepe a szervezetben Modul cím: MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK BIOKÉMIA AZ AMINOSAVAK ANYAGCSERÉJE 1. kulcsszó cím: Az aminosavak szerepe a szervezetben A szénhidrátokkal és a lipidekkel ellentétben szervezetünkben nincsenek aminosavakból

Részletesebben

INDIKÁTOR MIKROORGANIZMUSOK

INDIKÁTOR MIKROORGANIZMUSOK INDIKÁTOR MIKROORGANIZMUSOK Mohácsiné dr. Farkas Csilla Indikátor vagy jelző mikroflóra Jelentősége: jelenlétükből következtetni lehet az élelmiszert ért szennyezés tényére ill. mértékére, fejlődésükhöz

Részletesebben

A mikroorganizmusok pusztulása

A mikroorganizmusok pusztulása A mikroorganizmusok pusztulása Sztatikus hatás: mikrobák reverzibilis szaporodás gátlása, a mikrobák életben maradnak, de szaporodni már nem tudnak Cid hatás: a sejtek oly mértékben károsodnak, hogy feltétlenül

Részletesebben