Mikroorganismy a jejich prostředí

Mikroorganismy a
jejich prostředí
Výskyt bakterií
– v půdě, ve vodě, na prachových částicích ve vzduchu,
v půdě, na organismech, v potravinách, apod.
Onemocnění způsobené bakteriemi (nákazy přenášené
vzduchem, alimentární cestou, pohlavním stykem,
zvířaty)
Epidemie, pandemie, endemie, inkubační doba ……
Výskyt mikromycet
– ve vzduchu, v půdě, ve vodě, na rostlinných zbytcích, na
potravinách, se specifickými ekologickými požadavky
• Abiotická a biotická složka prostředí, ekosystém
• Vlivy prostředí působící na organismy – záměrné –
sterilizace, dezinfekce (x vodárenství), konzervace
• Škodlivé vlivy prostředí, mutace
• Působení látek na mikroorganismy – antimikrobiální
(mikrobicidní, mikrobistatické)
• Stresované organismy
• Resuscitace poškozených organismů
• Abiotické faktory – teplota, záření, ultrazvuk,
sucho, pH, tlak ….
Teplota – vysoká x nízká - růst, morfologie,
metabolismus, patogenita, toxiny
• Biokinetické rozmezí teplot – min., max. a optim.
růstová teplota
• Psychrofilní, mezofilní, termofilní organismy 
termotolerantní (bakterie)
• Letální účinek teploty
• Čas a bod usmrcující teploty
• Lyofilizace
• Termorezistence
Záření
Záření - doba působení, dávka a vlnová délka
•  target  absorbce energie vitální molekulou  její
změna  ionizace H2O a O2
• Sluneční záření, viditelné spektrum - kultivace ve tmě x
na světle
• fotodynamický účinek (FTC)
• UV záření = má letální účinky, germicidní účinky, letální
mutanty
• SOS funkce
Oxidoredukční potenciál – vztahy organismů k
molekulárnímu O2
(striktně
anaerobní,
obligátně
anaerobní,
aerotolerantní, fakultativně anaerobní, mikroaerofilní,
obligátně aerobní), Pasteurův efekt
Osmotické jevy a selektivní permeabilita
• plazmoptýza (cytolýza) v hypertonickém a plazmolýza
v hypotonickém prostředí
Buněčná stěna
c1
c2
c1 < c 2
c1 – koncentrací solí vně
c2 – koncentrací solí uvnitř
c1
c2
c1 = c2
c1
c2
c1 << c2
Buňka
praská
pH – neutralizační mechanismus
Ultrazvuk
• kavitace  roztržení buňky
mechanickým poškozením
Hydrostatický tlak
Elektrické pole, magnetické pole
……
či
jiným
• Požadavky na výživu - kultivace (C, O, N, vitamíny,
stopové prvky, růstové faktory)
Zdroje uhlíku
• bakterie autotrofní (litotrofní) a bakterie heterotrofní
(organotrofní)
Zdroje energie
• bakterie fototrofní a bakterie chemotrofní
• Fotolitotrofní – redukce oxidu uhličitého
• Chemolitotrofní (oxidující sloučeniny N, S, Fe a Mn, H,
CO2 a CH4)
• Chemorganotrofní (dýchání a kvašení)
Fyziologické skupiny mikroorganismů
Koloběh uhlíku: amylolytické bakterie, celulolytické bakterie
(myxobakterie), lipolytické bakterie,
mikromycety,
aktinomycety a bakterie oxidující ropné uhlovodíky,
utilizující chlorované uhlovodíky a rozkládající fenoly
Koloběh dusíku: nitrifikační bakterie, denitrifikační bakterie,
proteolytické bakterie, amonizační bakterie
Koloběh železa a manganu: železité a manganové bakterie
Koloběh fosforu: bakterie rozkládající org. a anorg.
sloučeniny fosforu
Koloběh síry: thionové (foto- a chemolitotrofní) a
desulfurikační bakterie
Biotické faktory
Vztahy mezi organismy
• taxonomie, taxon (druh, rod, čeleď, atd.)
• Populace, kultura, společenstvo
• Vztahy
(+/-)
=
adaptace,
neutralismus,
komenzalismus,
protokooperace,
symbióza,
kompetice, antagonismus, predace, parazitismus –
pozitivní či negativní ovlivnění
Typ vztahu
Populace prvního druhu ve vztahu k populaci druhého druhu
Charakter, příklad
Adaptace
Přizpůsobení se podmínkám prostředí, navzájem se neovlivňují
Neutrální vztah
Neutralismus
Navzájem se neovlivňují
Neutrální vztah
Populace prvního druhu využívá populaci druhého druhu ve svůj prospěch,
populace druhého druhu není ovlivněna
Jednostranný vztah, metabióza
Komenzalismus
Protokooperace
Mutualismus
Kompetice
Začínající spolupráce mezi oběma populacemi
Pozitivní vztah, synergismus
Vzájemná spolupráce mezi oběma populacemi
Pozitivní vztah, obligátní symbióza
Vzájemná soutěž mezi oběma populacemi o zdroj potravy a energie
Počínající negativní vztah
Antagonismus
Populace prvního druhu produkuje např. antibiotika, čímž znemožňuje
existenci populace druhého druhu
Negativní vztah, alelopatie
Predace
Populace prvního druhu je predátorem (větší rozměry), který napadá populaci
druhého druhu, který je jeho kořistí
Negativní vztah, dravé houby
Parazitismus
Populace prvního druhu je parazitem (menší rozměry), který se vyživuje na
populaci druhého druhu, který je jeho hostitelem
Negativní vztah, ekto-, endoparazité