Mikrobiologija je nauka o mikroorganizmima grcke reci : mikros - mali bios- ivot logos nauka Mikrobiologija je nauka o mikroorganizmima.Predmet istra ivanja sicu ni organizmi, koji su najce ce okom nevidljivi (nalaze se ispod granice vidljivosti ljudskog oka - ispod 0,1 mm).Zbog izuzetne op te heterogenosti mikroorganizama te ko je dati nji hovu potpunu definiciju.Ali metode koje se primenjuju u proucavanju morfologije genetike, fiziologije, sistematike i ekologije mikrorganizama, zajednicke su za vecinu mikroorganizama. mikroorganizmi,- Najsitniji, Najrasprostranjeniji, Najstariji - evolutivno posmatrano, Najprostiji ?????????, Mikroorganizmi kao najrasprostranjeniji organizmi Mikroorganizmi su kosmopolitski organizmi vazduhu, zemlji tu, vodama, prisutni su na prehrambenim proizvodima, na em telu, rublju, posudu......... Mikroorganizmi su , evolutivno posmatrano najstariji organizmi na na oj planeti.Opisuju se kao odgov orni za mnoge bolesti, kao uzrocnici kvarenja namirnica. Imaju ulogu u ratu, r eligiji i migracijama populacija ALI PREOVLAUJE NJIHOVA KORISNA ULOGA Mikroorganizmi Propast rimskog carstva 518-565g Kuga panija osvaja Meksiko : 1500g Velike boginje Engleska protiv 1763.g.vuneni severnoamerickih indijanaca ogrtaci zara eni velikim boginjama Invazija Napoleona 1802.g. Epidemija tifusa Velika migracija iz Irske 1845.g Gljiva- rod krompira Gradanski rat u Sjedinjenim Dr avama 1862.g Malarija I Svetski Rat tifus ALI PREOVLAUJE NJIHOVA KORISNA ULOGA Mlecni proizvodi : Mlecnokiselinske bakterije;Pivo kvasci KORISNA ULOGA Sirce Sircetne bakterije;Limunska kiselina Aspergillus niger;Aceton, butanol, pr opanol Bacillus, clostridium;Glutaminska kiselina Corynebacter glutamicum oplemen jivanje nafte ;Proizvodnja mesa Celulolitski mikroorganizmi KORISNA ULOGA Biogas Metanogene bakterije Proizvodnja jednocelijskih proteina Single-cell protein Antibiotici Penicillium, Bioinsekticidi Bacillus thurigiensis Male biolo ke fabrike Genetsko in enjerstvo insulin, hormon rasta KORISNA ULOGA Uloga u kru enju biogenih elemenata,Prerada otpadnih voda,B i o r e m e d i j a c i j a, Kru enje ugljenika, Kru enje azota Podela mikrobiologije Prema objektu izucavanja na: Bakteriologija - bakterije Mikologija- Gljive; plesni, kvasaci Gljive su nefotosintetski organizmi- heterotrofi Eukariotna celijska organizacija Mogu da stvaraju antibiotike ali i izuzetno jake toksine- mikotoksini ali .... I Fikologija-Algologija Glavni producenti organske materije u vodama-fototrofi Eukarioti, morfolo ki razliciti, jednocelijksi, vi ecelijski, kolonijalni, kormoidno g talusa .. cvetanje voda Algalni toksini Protozoologija-Protozoe- jednocelijski organizmi, heterotrofi, vodeni predstavni ci,uglavnom su ne kodljivi ali-malarija

Virusologija ivi kristali - obligatni paraziti, biljke, ivotinje, bakterije Mozaicni virus duvana, velike boginje, grip, AIDS Lihenologija PODISCIPLINE U MIKROBIOLOGIJI MIKROBNA EKOLOGIJA MIKROBNA GENETIKA MIKROBNA MORFOLOGIJA MIKROBNA FIZIOLOGIJA MIKROBNA TAKSONOMIJA PODDISCIPLINE U MIKROBIOLOGIJI- PRIMENA Mikrobiologija voda, mora, Zemlji na mikrobiologija, Mikrobiologija namirnica i ml eka, Industrijska mikrobiologija i biotehnologija, Medicinska mikrobiologija, Ve terinarska mikrobiologija ISTORIJAT MIKROBIOLOGIJE Sve dok se o mikroorganizmima malo znalo mogao se biljni i ivotinjski svet o tro og raniciti jedan od drugog. Trece carstvo oznaceno kao protisti , prvenci ili prabica (Heaeckel, 1866).To je zapav pocetak nove naucne discipline. ISTORIJAT MIKROBIOLOGIJE Od otkrica mikroorganizama pa do danas pro lo je preko trista godina. proucavanja su omogucila saznanja o savr enoj organizaciji i funkciji ive celije. Osim toga saznajnja u okviru mikrobiologije omogucila su razvoj novih naucnih di sciplina kao i iroku primenu u indusriji, medicini, poljoprivredi itd., Do otkrica mikroorganizama do lo je relativno kasno. Zasluga za otkrice mikroskopa pripada holandskom trgovcu Antony van Leeuwenhoek, 1632- 1723), dogma o spontanoj generaciji ili abiogenezi Po ovoj dogmi iva materija (biljke i ivotinje) nastaje spontano iz ne ive materije u specijalnim uslovima. Italijanski naucnik Francesko Redi, je sredinom 17-og veka dokazao da se dogma n e mo e primeniti na ivotinjski svet. Tehnicki je bilo te ko dokazati da sitni mikroor ganizmi ne nastaju iz ne ive materije. Tek je polovinom 19 veka sru ena dogma o spontanoj generaciji.Francuski naucnik Lo uis Pasteur, 1822- 1895 Dokazao je da vazduh sadr i mikroskopom vidljive organizme, koji dospevaju u hranl jive rastvore i tu se razmno avaju.Poceo je kao hemicar nastavio kao mikroobiolog a zavr io kao lekar... Jedan od najboljih dokaza je Pasterov eksperiment sa staklenim sudom koji je ima o grlic u obliku labudovog vrata. sud napunjen sterilnim hranljivim rastvorom, rastvor je ostao sterilan, ( oblik grlica ne dozvoljava da mikroorganizmi iz vazduha udju u rastvor) Ali, ako bi se isti rastvor sipao i u deo suda koji je izlo en vazduhu do lo bi do z amucenja rastvora. Mikroskopskim ispitivanjem rastvora pre i posle dodira sa vazduhom potvrdjeno je prisustvo mikroorganizama samo u drugom slucaju. Pasterovi radovi bili su osnova za stvaranje mikrobiologijekao naucne discipline . Louis Pasteur prvi primenio sterilizaciju hranljivih rastvora kao neophodnost u proucavanju mikroorganizama. otkrio sposobnost bakterija da formiraju spore,objasnio prirodu fermentacija i dokazao da su one rezultat mikrobiolo ke aktivnosti. Ova njegova istra ivanja predst avljaju bazu za razvoj industrijske mikrobiologije. "Pasterizacija" Paster je otkrio fundamentalni biolo ki fenomen - postojanje ivota u odsustvu kiseonika. Anaerobioza, anaerobni mikroorganizmi. jedan od prvih naucnika koji je do ao na ideju da mikroorganizmi mogu biti prouzro kovaci oboljenja kod coveka, ivotinja i nekih insekata. U problematiku bolesti u a o je preko bolesti pcela. jug Francuske 1848 bolest svilenih buba.. Otkrio je uz rocnike crnog pri ta, svinjskog vetra. Napravio je vakcinu protiv kolere i besnil

a. Tim svojim istra ivanjima je stvorio bazu za za razvoj medicinske i veterinars ke mikrobiologije. Dzon Tindal Engleski naucnik Dzon Tindal, pasterov pristalica je nizom svoji ogleda objasnio razlike koje se javljaju u nekim laboratorijama a odnosile su se na sterilizaci ju rastvora visokim temperaturama. Robert Koch, 1843- 1910, Nemacki lekar otkrio izazivaca tuberkuloze, i razradio metodu dobijanja cistih k ultura, na cvrstim hranjljivim podlogama.Uveo bojenje anilinskim bojama i mikrof otografiju. Joseph Lister 1878 Mlecna fermentacija Ciste kultures Bacterium lactis Jedan od tehnickih doprinosa, rezultat aktivnog rada u institutima za bakteriol ogiju tog perioda, je primena filtara U toku proucavanja uzrocnika bolesti napravljeni su specijalni filtri koji nisu propu tali celije bakterija. Dmitrij Ivanovski filtrat listova duvana obolelih od mozaicne bolesti.Ekstrat iz obolelih listova je propustio kroz filtre i filtrat je utrljao na zdrave listove duvana. Posle iz vesnog vremena listovi su pokazali znake mozaicne bolesti. Njegovo otkrice da uz rocnik bolesti nisu bakterije ubrzo je potvrdjeno brojnim primerima. Mnoge boles ti su bile prouzrokovane submikroskopskim agensima, koji su nazvani virusi ( iv o trov). Prava priroda virusa je ostala niz decenija nejasna. Wendell Stanley 1946 Kristalizacija mozaickog virusa duvana IVI KRISTALI Nobelova nagrada iz hemije Pored velikog interesovanja koje su mikr obiolozi pokazivali u otkrivanju mikroorganizama - prouzrokovaca bolesti, u posl ednjoj deceniji devetnaestog veka i pocetkom dvadesetog otkriva se novo polje in teresovanja. Otpocinje izucavanje mikroorganizama koji imaju znacajnu funkciju u biolo kom kru en ju materije u prirodi (ugljenik, azot, sumpor,), zatim ispitivanje mikrobiolo kih procesa u zemlji tu kao i drugih procesa u kojima mikroorganizmi koriste coveku. U tom periodu osniva se ekolo ki pravac u mikrobiologiji za koji je najzaslu niji ru ski mikrobiolog S. N. Vinogradski,1855 1953. pocetak razvoja zemlji ne mikrobiologije, mo e se uzeti otkrice hemosinteze - 1887. nove mikrobiolo ke metode, obogacene kulture- kulture nakupljanja, zemlji ne ploce, fertilna zrna i dr. i uvedene su nove selektivne po dloge, koje su omogucile brz razvoj ovoj mikrobiolo koj disciplini. S. N. Vinogradski, 1855 1953 M.W. Beijerinck, 1851- 1931.Simbiotski azotofiksatori Pocetkom na eg veka otkriveni su antibiotici, metabolicki produkti mikroorganizama Penicilin Penicilliun notatum mrvice hleba- zona bez bakterija !Otkrio je da je Penililium notatum oslobodil a neko jedinjenje koja je ubilo bakterije. Tako je otkriven penicilin. Medutim, Fleming nije znao kao izolovati cisti penicilin, pa je njegov rad pomalo zaborav ljen, da bi tek 1940 Florey i Chain uspeli izolovati taj produkt. I era antibio tika je pocela i traje i danas. Fleming je dobio Nobelovu nagradu. S vremena na vreme, u svetu nauke, rodi se genijalna ideja ili revolucionarna ala tka koja poptuno promeni tok na eg razmi ljanja I otvori nova pitanja. Jedna od takv ih stvari je tzv. PCR (engleska skracenica od polimerazne lancane reakcije), koj a ne samo da je imala neverovatan uticaj na svet nauke, nego i na mnoge aspekte svakodnevnog ivota.Polimerazna lancana reakcija je tehnika kojom se umno ava DNK, to omogucava naucnicima da naprave milione ili cak milijarde kopija DNK molekula z a veoma kratko vreme. PCR se koristio za otkrivanje sekvenci DNK, za dijagnostif ikovanje genetskih bolesti, za identifikaciju putem otisaka prstiju, detekciju b akterija ili virusa (narocito virusa SIDA-e), i za istra ivanje evolucije coveka. Cak je kori cen za kloniranje egipatske mumije!Kary Mullis, naucnik i surfer iz Ne wport Beach-a u Kaliforniji je ovo otkrio. Mullis je po mnogima bio intelektualno cudo , Nobelova nagrada iz hemije 1993/ Luc Montagnier and Robert Gallo1995 -(HIV) prouzrokovac AIDS.

Stanley Prusiner Nobelova nagrada iz medicine i fiziologije 1997Infekcioni prote ini prioni. VELIKI BROJ NAUCNIKA JE DOPRINEO RAZVOJU MIKROBIOLOGIJE KAO NAUCNE DISCIPLINE OD OTKRICA MIKROORGANIZAMA DO DANAS. Mikroorganizmi su jedna heterogena grupa organizama i naziv je bez preciznog tak sonomskog znacenja U cemu se ogleda heterogenost ?Morfologija,Fiziologija,Celijska organizacija *** * Matthias Schleiden i Theodore Schwann celijska teorija,nemacki autori, botanic ar lajden , i zoolog van.Prema toj teoriji koja se pojavila u nauci 1838- 1839.g. sva iva bica imaju celijsku gradju. Celija je elementarna morfofunkcionalna organizacija ive materije, sposobne da sa mostalno obavlja promet materije i energije.Celija je izgradjena od protoplazme. Protoplazma je komleksna, elatinozna mikstura vode, proteina, lipida i nukleins kih kiselina koja ukljucuje membranu a ponekad i cvrst celijski zid. iva celija je jedan kompleksan hemijski sistem Razlike od ne ivog sistema-koristi iz spolj nje sredine hemijske materije kao hranu, transformi e je kroz niz reakcija iz kojih dobija energiju, sinteti u celijske stru cture,izbacuje produkte u okolnu sredinu, reaguje na hemijske i fizicke promene okolne sredine,razmno ava se. Evolucija...Nove vrste; Mutacije Po gradi svi mikroorganizmi mogu se svrstati u tri grupe PROKARIOTI - Bakterije i modrozelene alge - cianobakterije EUKARIOTI -Alge, gljive i pra ivotinje- protozoe ACELULARNI Bezcelijski- virusi Virusi otkriveni krajem 19-og veka, ali do razja njenja njihove prirode, pro ao je dug peri od. Napori da se ne to vi e sazna o virusima izazivacima bolesti kod biljaka i ivotinja o lak ani su otkricem virusa koji napadaju bakterije. Tvort (Twort ) u Engleskoj i Derel (d Herelle) u Francuskoj otkrili su bakteriofag e. Proucavanja bakteriofaga doprinela su shvatanju prirode virusa uop te. Virusi su metaboliticki inertni van ive celije i nisu u stanju da samostalno vr e m etaboliticke procese kao i da se samostalno razmno avaju. Ali, s obzirom da nose geneticku informaciju u svojoj nukleinskoj kiselini, ulaskom u ivu celiju virusi koriste ribozome, enzime domacina za sintezu svojih specificnih proteina, svoje rastenje i reprodukciju. Jo jednostavnije grade od virusa su viroidi i prioni. Viroidi su mali, cirkularni RNA molekuli bez za titnog omotaca. Prouzrokovaci su m nogih bolesti. Prioni se mogu okarakterisati kao ekstremne forme viroida, izgradeni od proteina . Bez obzira na jednostavnu gradu prouzrokovaci su bolesti ivotinja, kao to je sli navka i ap,bolest ludih krava I Creutzfeldt-Jakob (CJD) bolest ljudi. u Engleskoj 1996g. dokazano da prioni koji prouzrokuju bolest ludih krava nakon infekcije l judi prouzrokuju CJD bolest. Pri infekciji stvara se veliki broj kopija proteina priona koji napadaju neurone. Interesovanje za proucavanje viroida i priona vez ano je pre svega za bolesti koje izazivaju. Celijusku organizaciju imaju bakterije, gljive, alge, protozoe. Unutar celije po stoji region koji kontroli e celijske funkcije i naslednost. Kod nekih celija taj materijal organizovan je u strukturu- i obavijen je nuklearnom membranom. Kod drugih celija ovaj materijal nije fizicki odvojen od ostalog dela celije. Ta j region oznacava se kao nukleoid. Glavna razlika izmedju prokariota i eukariota je upravo u tome, ali postoji i niz drugih razlika. Tipicnu prokariotsku celiju imaju bakterije i arheobakterije, i odlikuju se rela tivno jednostavnom celijskom gradom. Osnovne strukture prokariotske celije su celijski zid,citoplazmaticna membrana,ribozomi,inkluzije,nukleoid. Eukariotna celija

Eukariotna celija je krupnija, slo enije grade od prokariotne celije i ima diferen tova nukleus. DNA u nukleusu je organizovan u hromozome a jedro je membranskim s istemom odvojeno od okolne citoplazme.Specificnost eukariotnoj celiji daju membr anske stukture, celijske organele, mitohondrije, hloroplasti, E.R. Itd. Mikroorganizmi koji imaju eukariotnu gradu su gljive, alge i protozoe a od vi ih o rganizama, celija biljka i ivotinja. Mikrobiologija I druge nauke Mikrobiologija je u toku razvoja u naucnu disciplinu pre la dug put od Levenhukovo g otkrica, prvih Pasterovih i Kohovih eksperimenata do danas. Vec krajem devetnaestog veka mikrobiologija je postala naucna disciplina sa nizo m odredjenih shvatanja i tehnika. Izolovanosti mikrobiologije ? Mikrobiologija nije na la svoje logicno mesto u okviru biologije, vec se jo dugi n iz godina razvijala potpuno nezavisno. Uzrok izolovanosti mikrobiologije istra ivanja u mikrobiologiji bila su usmerena na identifikaciju i opisivanje uzr ocnika bolesti, izucavanje imuniteta, analizu hemijske aktivnosti mikroorganizam a itd. Op ta biologija se pocetkom dvadesetog veka bavila proucavanjima organizacije celi je, njene funkcije i u reprodukciji i razvicu, kao i izucavanjem mehanizma nasle djivanja i evolucije biljaka i ivotinja. Interesantno je da cak i veoma originalni, novi postupci eksperimentalne mikrobi ologije nisu uspeli da zainteresuju i nadju svoju primenu u oblasti op te biologij e. Vredsnost ovih tehnika priznata je tek oko 1950. g. kada je naglo pocela da se r azvija kultura celija tkiva biljnog i ivotinjskog porekla. Istra ivanja u mikrobiologiji, uprkos pomenutoj izolaciji, znatno su doprinela ra zvoju novih naucnih disciplina. Biohemija, nova naucna disciplina pocela je da se razvija u okviru mikrobiologij e. U toku proucavanja hemijske aktivnosti mikroorganizama otkriveno je da se alkoho lna fermentacija mo e odvijati ekstraktima celije kvasca u odsustvu celih celija ( cell- free- slobodan od celije). Ovo otkrice je otorilo puteve hemijske analize metabolickih procesa. Dalja sazna nja su ukazala na osnovnu slicnost metabolickih procesa u ivim celijama: glikoliz a u celijama kicmenjaka, slicna je fermentaciji kod kvasaca, potrebe u ishrani z a biosintetickim prekusorima koenzima, neophodnih za metabolizam celije (vitamin i, aminokiseline, faktori rasta) zajednicke su za celije mikroorganizama biljaka i ivotinja. Genetika, naucna disciplina koja se razvila pocetkom na eg veka, nije imala dodira sa mikrob iologijom sve do 1941.g. U tom periodu americki naucnici Bidl i Tatum (G. Beadle i E. Tatumi otkrivaju da je gljiva Neurospora izuzetno pogodan materijal za izucavanja genetike. Oni su uspeli da izoluju citav niz biohemijskih mutanata neurospore, to je omogucilo ana lizu metabolickih puteva kod mutanata i izuzetno elegantan prilaz izucavanju fun kcije gena. Za svoja otkrica dobili su Nobelovu nagradu 1958. Ne to kasnije Lurija i Delbrik *S.E. Luria i M. Delbruk su izolovanjem bakterijsk ih mutanata omogucili postupak i idejnu osnovu za razvoj mikrobne genetike. Od t og perioda pa do dana njeg dana mikroorganizmi se koriste kao model- sistem pri iz ucavanju funkcije gena kao i mehanizama osnovnih biolo kih procesa. U periodu od 1940 do 1945 do lo je do konvergencije, mikrobiologije, genetike i b iohemije, nova naucnu disciplinu molekularnu biologiju. Danas metode molekularne biologije (sekvenciranje nukleinskih kiselina, genetsko in enjerstvo,) dovode do revolucionarnih promena u svim mikrobiolo kim disciplinama . BIOTEHNOLOGIJA Krajem 1970 godine. zahvaljujuci velikim istra ivanjima u fiziologiji bakterija,

genetici i biohemiji pocinje sa razvojem Proizvodi biosinteze pomocu mikroorganizama dobijenih tehnologijom rekombinantn e dezoksiribonukleinske kiseline ( r DNK ) - genetskim in enjerstvom hormon rasta, insulin Osnovna istra ivanja u mikrobiologiji omogucila su primenu mikroorganizama u indus trijskoj proizvodnji prehrambenih proizvoda, organskih rastvaraca, antibiotika, enzima, itd. Osim toga antibiotici, vakcine, hormoni se primenjuju u lecenju i s pecavanju bolesti ljudi, ivotinja i biljaka. Bioremedijacija Znacaj mikroorganizama u procesu detofiksikacije zemlji ta i voda MORFOLOGIJA MIKROORGANIZAMA Morfologija izucava spolja nji izgled i unutra nju strukturu mikroorganizama. Mikroskop je kljuc istra ovackog rada u mikrobiologiji. Mikroskop (micros-sitan, s kopeo-gledam) je instrument koji slu i za posmatranje sitnih objekata. Prilikom mi kroskopiranja veliki broj mikroorganizama postaje vidljiv. Izucavanje morfolo kih osobina mikroorganizama uporedo sa usavr avanjem svetlosnog mikroskopa zahvaljujuci, fazno kontrasnom i fluoroscentno m mikroskopu ...elektronski Razvoj eksperimentalnih metoda iz fizike, hemije, biohemije i biologije a posebn o molekularne biologije MORFOLOGIJA Velicina i oblici mikroorganizama Gradja mikroorganizama- citoplazma, jedro, celijski zid, membrane, kapsule, orga nele, plastidi, vakuole, flagele, cilije, Velicina mikroorganizama Mikroorganizmi su jedna veoma heterogena grupa po velicini. Virusi su najsitniji mikroorganizmi i velicine su samo oko 0,01 ?m a neke alge dosti u i 1 m. Jedinica za merenje mikroorganizama je mikrometar ?m a to je 0,001 mm i nanometa r nm a to je 0,001 ?m i l 0,00001 ?m Najsitniji mikroorganizmi su VIRUSI i velicina najsitnijih organizama odredjena je takozvanom molekularnom granicom, to znaci da najmanja celija treba da bude z a nekoliko reda velicina veca od najveceg molekula (makreomolekula). Mala velicina celije mikroorganizama ima odredeni biolo ki znacaj.Mikroorganizmi s e razmno avaju velikom brzinom. Pravilo- manja celija br e raste - odnos povr ine i za premine: mala zapremina celije ima ogromnu dodirnu povr inu, to omogucava veliku br zinu mikrobiolo kih procesa u prirodi: efikasnu razmenu materija i ekonomicno tro en je energije.Celija veca-vi e vremena je potrebno da hranljive materije iz spolja nje sredine dodu u celiju, da se metaboli u i omoguce rastenje celije. Razmena energije nije srazmerna njihovoj masi nego povr ini. Zbog toga mikroorgani zmi imaju I veliki prirast. Mala velicina Razmi ljajuci kako prehraniti sve vecu ljudsku populaciju, dolazi se do va nih podat aka. Govede meso 500 kg sinteti e u 24 sata 0,5 kg proteina. Za isto vreme 500kg k vasca sintetizira vi e od 50 kg proteina, sto puta vi e. Mala velicina - fiziolo ka prilagodljivost Vi e biljke I ivotinje imaju uglavnom nepromenjenu kolicinu enzima pa su ogranicene to se tice fiziolo ke prilagodljivosti. Kod mikroorganizama je fiziolo ka prilagodlj ivost mnogo veca to je povezano sa njihovom malom velicinom. U jednoj celiji bakterije iz roda Micrococcus ima mesta za samo 105 proteinskih molekula pa takva celija ne mo e stvarati enzime koji joj u tom momentu nisu potre bni. Enzimi zbog toga bivaju sintetisani samo onda kada kada je u okolnoj sredin i prisutan odgovarajuci supstrat. Celijski regulatorski mehanizmi kod mikroorgan izama imaju neuporedivo veci znacaj i jasnije se mogu raspoznati u poredenju sa ostalim organizmima. Mala velicina kosmopoliti Razultat brzog razmno avanja je univerzalna rasprostranjenost mikroorganizama, pa se mo e reci da su mikroorganizmi zahvaljujuci malim dimenzijama, brzom razmno avanj u i rasejavanju k o s m o p o l i t i. Male dimenzije mikroorganizama omogucuju da se pregledaju populacije od 108 do 1 09 pojedinacnih celija na cvrstoj hranljivoj podlozi u Petrijevoj olji I tako dok

a u retke pojave kao to je mutacija. Veliki napredak u biohemijskim I genetickim is tra ivanjima mo e uz ostalo zahvaliti I tome to je u radu s njima u kratkom vremenu m oguce dobiti veliki broj ponovljenih rezultata. Virusi su najsitniji organizmi i njihova velicina se krece od 20 do 2000 nm. Najmanji v irusi nisu veci od poznatih makromolekula (npr. glikogena). Bakterije 1 - 5 nm. okrugle bakterije precnik 0.5- 2 nm . Prm : Bacillus subtilis 0,7- 0,8 x 2-3 nm , Bacillus megaterium 1.5 x 4 nm. Neke bakterije kao Beggiatoa mirabilis mo e dos tici du inu od 1 cm i irinu od 50 nm. Jedna od najsitnijih bakterija Dialister pneumosintens, tapic je dimenzije samo 0 ,15-0.30 nm. Najkrupnija bakterija, do sada opisana je Epulopiscium fishelsoni, koja ivi u cre vnom sistemu riba iz porodice Acanthuridae, koja je stanovnik Crvenog mora. Ovi mikroorganizmi su nadeni samo u crevnom sistemu ovih riba, nisu nadeni oblici ko ji ive samostalno, smatraju se posebnim simbiontima a priroda te simbioze nije po tpuno obja njena. Ako poredamo 100 okruglih bakterija precnika 0,5nm dobicemo du inu od 50 nm to je debljina lista obicne sveske. S druge strane u jednu kocku zapremine 1cm3 mo e sta ti pribli no 1 bilion okruglih bakterija Eukariotni mikroorganizmi - mnogo krupniji od bakterija. Velicina kvasaca se kre ce oko 5- 10 nm. Protozoe spadaju u grupu krupnijih mikroorganizama 2 do 200 nm. OBLICI MIKROORGANIZAMA Kod mikroorganizama postoje cetiri osnovna oblika: okrugao, tapicast, izvijen, ko ncast. Okrugao - loptast najrasprostranjeniji oblik mikroorganizama i susrecemo ga kod svih grupa mikroorganizama.Okrugao oblik kod bakterija- koka (grcki coccus- zrn o) Monokoke ili mikrokoke su pojedinacne koke koje nastaju poprecnom deobom celije, ali se cerke celije se odvajaju i nastavljaju ivot kao pojedinacan oblik. Streptokoke (grcki streptos- ogrlica) je takav oblik gde je vi e koka medjusobno p ovezano tako da obrazuju lanac.Tetrade su cetiri koke medjusobno povezane. Nasta ju kada se deoba celije vr i u dve ravni pod pravim uglom, i nakon deobe celije os taju zajedno.Stafilokoke su oblici koji imaju grozdast oblik u kome je veci broj koka medjusobno povezan tako da grade nepravilne grupacije. Ovi oblici nastaju kada se deoba celije vr i u vi e ravni pod nepravilnimm uglom, i nakon deobe celije ostaju zajedno gradeci grozdaste tvrevine. Sarcine- latinski paket - oblik u kome je osam koka medjusobno povezano tako da grade paketic. Ovi oblici nastaju kada se deoba celije vr i u tri ravni pod pravim uglom, i nakon deobe celije ostaju zajedno. tapicast oblik je dosta zastupljen kod mikroorganizama. Kod bakterija cilindricni oblici- sporogeni i nesporogeni.Pojedinacni, ili u kra cim ili du im lancima. Izvijeni oblici- narocito su zastupljeni kod bakterija. Bakterije u obliku zapete nazibamo vibrio, u obliku zavoja spirilum i u obliku v i e navoja spiroheta. Koncast oblik-ovaj oblik najizra eniji je kog gljiva i algi. Kod bakterija je ovaj oblik karakteristican za aktinomicete, gvo djevite bakterije i sumporne. Polimorfizam -Pojedini mikroorganizmi imaju promenljiv oblik. Ovi mikroorganizmi imaju sposobnost da u toku ontogenetskog razvica menjaju oblik celije. Takva po java naziva se polimorfizam. Polimorfizam je karakteristican za sluzave bakterij e iz roda Mixobacteria, gljiva - Myxomycota.Kod sluzavih bakterija Sporocytophag a myxococcoides ivotni ciklus zapocinje klijanjem spore. Klijanjem spore obrazuje se vegetativna celija koja je u pocetku tapicasta a kasnije vretenasta. Nakon iz vesnog vremena ove celije se skracuju, zaokru uje se i konacno prelazi u sporu. Involucioni oblici su reaktivne forme,L-forme,nastaju starenjem celije, kao i r astom celije u nepovoljnim ivotnim uslovima. Najce ce se involucioni oblici dobijaj u pod uticajem antibiotika i razlicitih otrova. Pod njihovim uticajem dolazi do

promene oblika mikroorganizama, tako da oni postaju pro ireni, razgranati, okrugla sti, ameboidni, kru kasti i u obliku drugih nepravilnih formi. Velicina obih celij a je varijabilna i mo e dostici gigantske razmere. Ovakva celija je sposobna da ra ste ali ne i da se razmno ava. Kada uslovi za ivot mikroorganizama postanu povoljni samo neki od involucionih oblika mogu se ponovo smanjiti tj. povratiti normalan oblik. Grada Prokariotske celije:citoplazma,Jedarni materijal,celijski zid,Kapsule,Orga nele za kretanje CITOPLAZMA Citoplazma je gusta, mutna i elasticna.komleksna sme a organskih molekula: aminok iselina, purina, pirimidina, vitamina, ecera, lipida, proteina itd. U citoplazmi se nalazi i mnogo anorganskih jona. Medjutim bakterijska citoplazma najvi e sadr i v ode,70 - 80 % Hemijski sastav i struktura citoplazme mikroorganizama zavisi od vrste, starosti i uslova ivota mikroorganizama.U citoplazmi se nalaze razlicite c elijske strukture : nukleoid, ribozomi, mezozomi a kod eukariota razlicite organ ele CITOPLAZMATICNA MEMBRANA Citoplazmaticna membrana predstavlja visoko selektivnu barieru. U osnovi je izgr adjena od fosfolipida (20 - 30%) i proteina 50- 70 %-mozaican fluidni model.Cito plazmatcna membrana mo e da gradi razlicite invaginacije-mezozomi. Citoplazmaticna membrana je tanka celijska membrana visoko selektivnu barieru Na elektronskim fotomikrografijama uocava se dvoslojna struktura , naziru se dv e tamne crte sa svetlim prostorom izmedu. U osnovi je izgradjena od fosfolipida (20 - 30%) i proteina 50- 70 %. Molekuli fosfolipida poredani su u dva niza- fosfolipidni dvosloj. Svaka molekul a fosfolipida ima dvoslojnu glavu koja se sastoji od fosfatne grupe i glicerola i ona je hidrofilna (privlaci vodu) i u vodi topljiva. Nepolarni repovi koji sad r e masne kiseline hidrofobni su i netopivi u vodi. Molekule proteina u membrani m ogu biti uredene na razlicite nacine. Neki od njih, nazvani periferni lagano se odstranjuju hemijskim metodama iz membrane. Ostali proteini, nazvani integralni mogu se iz membrane odstraniti samo nakon razaranja dvosloja. Integralni protein i, smatra se, prodiru u membranu potpuno. Neki od tih proteina imaju kanale kroz koje materije ulaze i izlaze iz celije. Fosfolipidi i proteini u membrani nisu staticni, vec se pokrecu potpuno slobodno unutar povr ine membrane. To je pokretan je povezano s velikim brojem funkcija to ih obavlja citoplazmaticna membrana. To dinamicno uredenje fosfolipdi i proteini opisuje se kao mozaican fluidni model.D ebljina citoplazmatcne membrane je razlicita kod razlicitih mikroorganizama, tako je kod Bacillus cereus utvrdeno da se njegova debljina kretala od 5-10 ?m. Fosfolipidi se sastoje od hidrofilne i hidrofobne grupe. Preko ovih grupa povezu ju se fosfolipidni molekuli dajuci dvoslijnu membranu u kojoj se nalaze proteins ki molekuli. Citoplazmatcna membrana mo e da gradi razlicite invaginacije u obliku kesica ili s pirala nazivaju se mezozomi. Mezozomi su uglavnom prisutni kod grampozitivnih ba kterija. Uloga ovih intracelularnih membranskih tvorevina je u sintezi celijskog zida, deobi genetskog materijala, u disanju itd. Funkcije citoplazmaticne membrane:Transport,Produkcija energije,Biosinteza,Sekre cija. Hemijski sastav i struktura citoplazme mikroorganizama zavisi od vrste, starosti i uslova ivota mikroorganizama.U citoplazmi se nalaze razlicite celijske struktu re : nukleoid, ribozomi, mezozomi a kod eukariota razlicite organele.Kod mlade c elije ima izgled homogene mase, prozracna je a sa staro cu struktura se menja. Cit oplazma kod prokariota nema celijskog strujanja.Velike strukture u citoplazmi su DNK, cestice ribozoma, i inkluzije. Nukleoid ili hromozom tvorevina koja slu i za ocuvanje i preno enje geneticke inform acije. Kod bakterija hromozom se sastoji od dvolancanog molekula DNK. Ovaj molek ul mo e biti veoma dug, npr. kod E.coli du ina iznosi 1,3 mm, to znaci da je du ina o ko 600 x od celije u kojoj se nalazi. Jasno je da je molekul DNK veoma izuvijan u celiji i mo e se uociti pomocu elektronskog mikroskopa kao slabo kontrastna jedr ova oblast koja nije odvojena membranom od citoplazme. DNK je polimer, polinukleotid koji se sastoji od subjedinica mononukleotida u ci

ji sastav ulaze purinska (adenin ili guanin) ili pirimidinska baza (timin ili ci tozin) fosforna kiselina i ecer dezoksiriboza. Prema Wotsonovom modelu molekula D NA se sastoji od dva polimera koji su uvijeni u dvojnu spiralu. U spirali purins ke i pirimidinske baze su povezane vodonikovim vezama cineci parove adenin timin i guanin citozin. Redosled purina i pirimidina u jednom lancu DNA odreduje sekve ncu u drugom, komplementarnom lancu RNA je polinukleotid slicne grade kao DNA s tom razlikom to u sastav pirimidinski h baza ulazi uracil umesto timina, a ecer riboza umesto dezoksiriboze. Osim toga RNA se najce ce sastoji od jednog lanca polinukleotida, za razliku od dvolancane D NA. Postoje tri tipa RNA i to Informaciona (mesend er)RNA (I RNA), transportna tRN A i ribozomalna rRNA. Extrahromozomalni elementi:Plazmidi,Epizomi,transpozomi Cirkularni deo DNA koji mo e da se integri e u hromozom naziva se epizomi (primer F faktor kod E. coli) F+ celije : donor u konjugaciji F- cell: bakterije koje ne sadr e fertility factor. Recipijent u konjugaciji PLAZMID je naziv za ekstrahromozomalnu DNA koja se ne integri e u hronozom, auton omno se replicira van hromozoma i nosi geneticku informaciju za razlicite funkci je. Interesantno je pomenuti TI plazmid, naden kod Agrobacterium tumefaciens,biljni h patogena, koje pri infekciji biljnih celija dovode do stvaranja tumora, transf ormacije biljnih celija dolazi usled integracije dela TI plazmida u genom biljke .Segment TI plazmida koji se integri e u genom domacina se naziva T-DNA. T-DNA se integri e na razlicitim mestima u hromozom biljne celije (dikotiledona), dovodi do povecane sinteze biljnih hormona i prenosi se pri deobi celija u novor eplicirane genome. Biljna tkiva inficirana TI plazmidom sinteti u specificne organ ske molekule opine (supstance koje se inace ne nalaze u prirodi) TI plazmid je d obio primenu u metodama genetickog in enjeringa za konstrukciju vektora. TRANSPOZONI su mali fragmenti DNA velicine gena repliciraju se zajedno sa hromoz omnim plazmidom na kome se nalaze. Ovi geneticki elementi imaju specificnu osobi nu da se preme taju sa jednog dela istog hromozoma na drugi ili da skacu sa plazmida na hromozom ili sa jednog plazmida na drugi u istoj celiji. Inkluzija Kod nekih bakterija u citoplazmi se akumuliraju razlicite inkluzija . Tako napri mer sumporne bakterije mogu da sadr e veliku kolicinu sumpornih granula. Granule predstavljaju izvor energij za te bakterije. Volutinske granule kao to su metahromatske granule su polifosfati. Nagomilavaju s e obicno onda kada se celija nalazi u sredini bogatoj fosfatima. Metahromstska z rnca nalaze se kod algi, protozoa, kod nekih bakterija. Vrlo su dugacka i karakt eristicna kod bakterije Corynebacterium diphteriae.U citoplazmi se mogu naci i l ipidne materije poly-b- hidroksibutirat i predstavlja rezervu ugljenika i energi je. Gasne vakuole Cijanobakterije obavljaju fotosintezu i ive u morima i okeanima. U ovim sredinama , cijanobakterija koriste gasne vakuole da bi kontrolisale njihov polo aj u vodeno m stubu, u cilju dobijanja optimalne kolicine svetlosti i nutritijenata. Magnetozomi su intercelularni kristali sacinjeni od magnetita (Fe3O4) koji proka riotskim celijama koje ga poseduju prenose trajni magnetni dipol. Na ovaj nacin oni omogucavaju mikrobima da se orijenti u u magnetnom polju. Izgleda da pored mag netozoma ovaj proces ne obuhvata nikakvu specijalnu ma ineriju. Mo e se smatrati da svaki mikrob ima mali magnet koji reaguje na magnetno polje u ivotnoj sredini.Ovi magnetozomi omogucavaju mikrobima da prate magnetno polje Zemlje. Magnetotetske bakterije se pona aju tako to recimo u severnoj hemisferi plivaju severno du magnet nog polja., a u ju noj pak ju no du magnetnog polja. Usled inklinacije Zemljinog magn etnog polja, mikrobi plivaju silazno (na dole). Mnogi mikrobi koji sadr e magnetoz ome su akvaticni organizmi koji ne rastu uspe no u uslovima atmosferske koncentrac ije kiseonika i koji detekcijom magnetnog polja i nizvodnim plivanjem sklanjaju se od kiseonika navi e u vodenom stubu.Postoji specijalna membrana oko magnetozoma koja vezuje magnetit za tacno definisanu oblast. U magnetozomima koji se tek ra zvijaju uloga membrane je da vr i precipitaciju gvo da kao Fe3O4. Magnetozomi mogu b

iti kvadratnog oblika, pravougaonog ili pak u obliku iljka kod nekih bakterija. M agnetozomi se prvenstveno mogu naci u akvaticnim bakterijama i u nekim jednoceli jskim algama (eukariote). Ribozomi su celijske strukture koje ucestvuju u sintezi proteina. Ribozomi su iz gradjeni od RNK i proteina. RNK je makromolekul- polinukleotid koji se sastoji od subjedinica- mononukleotid a, slican je makromolekulu DNK, ali se uglavnom javlja kao jednolancani molekul. Poseban tip RNK koji ucestvuje u gradji ribozoma naziva se ribozomna RNK ( r-RN K)Svaka cestica ribozoma se mo e razdvojiti na dva nejednaka dela - na malu i veli ku subjedinicu. Mala subjedinica oznacava se kao 30S i sastoji se od krajnjeg l anca RNK i od oko 20 specificnih proteina. Veca subjedinica 50 S se sastoji od d u eg lanca r- RNK i od oko 50 specificnih proteina. Simbol S je oznaka za konstatu sedimentacije- S po Svedbergu Velicina i oblik molekula odredjuje brzinu sedime ntacije, te svaki molekul ima svoju konstantu sedimentacije. Komletna cestica ri bozoma ima konstatu sedimentacije 70 S kod prokariota.Aktivnost ribozoma u sinte zi proteina se ispoljava samo kada su udru eni sa informacionom RNK koja nosi info rmaciju za sintezu specificnih proteina.Kod prokariota se ribozomi nalaze u cito plazmi, cesto udru eni u agregate razlicite du ine, koji se nazivaju poliribozomi. V eza u poliribozomima je ostvarena preko i-RNK. Unutra nje membranske strukture U citoplazmi cijanobakterija nalaze se unutra nje fotosintetske strukture sa hloro filom I karotenoidima, uz ciju pomoc se vr i fotosinteza. Kod purpurnih sumpornih bakterija fotosintetski pigmenti lokalizovani su u hromatoforama, koji cine 40 d o 50 % mase celije. Kod vecine nitrifikacionih i metanskih postoji jako razvijen sistem intracelelul arnih membrana. Grada prokariotne celije Celijski zid je cvrsta struktura koja odredjuje oblik bakterija i relativno je s lo ene gradje Celijski zid bakterija drugacije je grade od celijskog zida arheobakterija. Osnovna komponenta celijskog zida koja daje cvrstinu je peptidoglikankompleks polisahrida i peptida- murein, mureinski me ak, molekul bez kraja i poce tka. Komponente peptidoglikana NAG i NAM- povezani b-1-4 glikozidnim vezama u nizu I to nauzmenicno Tetrapeptid- L-alanin, D- glutamin, Diaminopimelinska kiselina,i D- alanin. Pentaglicinski mostovi. peptidoglikanSpecificnom metodom bojenja po Gramu bakterije se mogu podeliti na grampozitivne i gramnegativne. Staphylococcus aureus Escherichia coli Celijski zid kod grampozitivih bakterija - vi e slojeva peptidoglikana-cvr ci,malo s avitljiv. tejholna kiselina, koja je polimer glicerola i ribitola povezanih fosfo diestars kim vezama Unutar prokariota nalaze se organizmi koji nemaju ili imaju veoma malo materijal a celijskog zida. Arheobakterije imaju celijski zid koji je izgraden od ecera i proteina ali nikada pepridoglikana. Mycoplasme nemaju celijski zid, sitne su i lako prolaze kroz bakterijske filtre pa su svojevremeno me ane sa virusima. Citoplazmatska membrana kod ovih bakterija je specificna jer sadr i sterole, koji, veruje se za ticuju od osmodskog liziranja. K A P S U L E Neke bakterije poseduju spolja nji sluzavi omotac koji se naziva kapsula. Hemijski sastav kapsula varira, ali je najce ce polisaharidne prirode, ili kompleks polisa harid-protein. Bacillus anthracis stvara kapsulu koja se samo sastoji od polipep

tida (mali delovi proteina). Specificna priroda kapsule mo e pomoci pri identifi kaciji bakterija. Kapsula je geneticko obele je nekih bakterija (pneumokoke, meningokoke). Stvara se u povoljnim uslovima za celiju: hranljiva podloga bogata ecerima, odredjena opti malna koncentracija CO2 itd. Stvaranje kapsula mo e izostati ako ne postoje navede ni uslovi. Tipican primer te pojave je bakterija Leuconostoc mesenteroides u fabrikama ecera . Ove bakterije u kratkom roku pretvaraju rastvor saharoze u elatinoznu masu koj a se sastoji od dekstrana. Dekstran je polisaharid kod koga se jedinice glukoze povezuju u 1,6 polo aju a lanci su medusobno umre eni. Iako je ova bakterija nepo eljn a u eceranama, na osnovu njene sposobnosti sinteze dekstrana razvila se citava no va industrija. Dekstran, se naime uspe no primenjuje kao zamena za krvnu plazmu, a sa povr ine bakterijske celije ostranjuje se relativno lako. Prema debljini I konzistenciji razlikuju se mikrokapsule (>0,2nm) I makrokapsule (debljine>2nm) Kapsula ima ulogu da titi bakterijsku celiju od nekih fizickih i hemijskih fakto ra sredine, a kod mnogih patogenih bakterija obezbedjuje pre ivljavanje u organizm u domacina i nosilac je virulentnosti. Kapsula titi bakteriju od dehidratacije a neke patogene bakterije titi od pro diranja i razgradnje koju obavljaju leukociti i time doprinosi izazivanju bolesti. Kapsula sprecava fagocitozu bakterije Klebsi lla pneumoniae i omogucava joj da se pricvrsti i stvori kolonije u sistemu organ a za disanje. Patogeni i nepatogeni sojevi Steprococcus pneumoniae razlikuju se samo po pris ustvu odnosno odsustvu kapsule. Nekapsularni sojevi se odstranjuju fagocitozom. Bacillus anthracis stvara kapsulu sacinjenu od D-glutaminske kiseline i samo kap sularni sojevi uzrokuju antraks. Neke bakterije, zahvaljujuci kapsulama mogu se pricvrstiti na razlicite povr ine, kao to su stene u brzim rekama, na korenu biljaka, na covecijim zubima, i tkivu p a cak i na drugim bakterijama. ORGANELE ZA KRETANJE FLAGELE - flagelum - bicevi Flagele su koncaste tvorevine koje mogu biti razlicite du ine, ali po pravilu neko liko puta du e od bakterijske celije. Flagele pokrecu bakterije kroz tecnost ponek ad brzinom kao 100 mm u sekundi- ekvivalentno 3000 du ine tela u sekundi. Fina gradja flagela uocljiva je samo elektronskim mikroskopom. Flagele se sastoj e iz : Bazalnog tela Kuke (koleno) Vlakna -filamenta Bazalno telo se nalazi u citoplazmi, kuka povezuje bazalno telo i filament, vlak no prolazi kroz celijski zid i pruca se u u spolja nju sredinu. Filament se sastoj i od proteina- flagelina. Flagela Broj i raspored flagela je karakteristika vrste, i smatra se obele jem vrste. Atriha Monotriha. Lofotriha - vi e na jednom polu Amfitriha - na oba pola cuperak Peritriha Sve bakterije nemaju flagele. Okrugle bakterije samo retko imaju flagele. Pili (Fimbrije) Pili su koncasti izra taji koji se nalaze na povr ini nekih bakterija. Kraci su i br ojniji od flagela. Pili su proteinske prirode ali se razlikuju od flagela po vr sti proteina koji se naziva pilin. Uloga pila mo e biti razlicita, kod nekih bakterija obezbedjuje spajanje dve celij e u procesu konjugacije takozvane seks- pili- polni pili, dok kod nekih vodenih mikroorganizama omogucavaju lepljenje celije za nepokretne objekte ili medjusobn o slepljivanje i odr avanje na povr ini vode (olak ava ishranu, fotosintezu). Pilli ko ji se nalaze kod bakteija Neisseria gonorrhoeae, prouzrokovac gonoreje, poma u bak

teriji da se naseli na membrani sluzoko e. Kada se te bakterije pricvrste mogu pro uzrokovati bolest. Kad nema pila, bakterije se ne mogu pricvrstiti I nema pojave bolesti. Aksijalni filamenti Spirohete su bakterije koje imaju jedinstvenu strukturu I nacin kretanja. Jedna od najpoznatijih spiroheta je Treponema palidum, uzrocnik sifilisa. One se krecu pomocu aksijalnog filamenta (niti) snopova koji izlaze iz kraja celije ispod sp oljnog omotaca. Aksijalni filamenti ucvr ceni su na jednom kraju spirohete i imaju strukturu slicnu bicu. Rotacija filamenta izaziva da se spiralna celija rotira u protivnom smeru i pokrece se poput spirale. Aksijalni filamenti ENDOSPORE kod BAKTERIJA Neke vrste bakterija produkuju oblike za pre ivljavanje, konservaciju- spore. Ove rezistentne forme su metaboliticki neaktivne i u tom obliku nema rasta. Medjutim , kada dodje do pobolj anja uslova spora se vraca u vegetativnu formu. Zahvaljujuc i ovoj sposobnosti vrsta pre ivljava i na taj nacin se omogucava od avanje vrsta. Spore se uglavnom formiraju kod grampozitivnih bakterij Kod okruglih bakterija retko dolazi do formiranja spora. Spore se oznacavaju kao endogene i mogu se formirati na razlcitom mestu u celij i. oblici spora tapici, clostridium, plektridium Do stvaranja spora dolazi u procesu sporogeneze, koja predstavlja niz slo enih mor folo kih i biohemijskih promena u vegetativnoj celiji a javljaju se cesto kao rezu ltat nepovoljnih uslova ivota za celiju U osnovi procesa sporulacije su genetske promene koje ce dovesti do celijske dif erencijacije. Sporulacija zahteva sintezu nekih posebnih proteina. To se posti e aktivacijom sporo-specificnog gena - spo gen . Sporin protein, spo gen uslovice formiranje zrele spore. Formiranje spora tece kroz 7 faza. Najva nija odlika spora, koja se razlikuje od vegetativne celije su: odsustvo meta bolicke aktivnosti- stanje mirovanja i otpornosti - rezistentnosti prema nizu fi zcikih i hemijskih cinilaca kao to su toplota, zracenje, hemijski dezificiensi, b oje, kiseline i dr. Endospora se razlikuje od vegetativne celije po sadr aju vode. Bitna karakteristik a endospora je prisustvo velike kolicine dipikolinske kiseline. Na dipikolinsku kiselinu otpada 5 do 10 % suve te ine spore. Ona je lokalizovana u kori. DPA je ko nstatovana u velikoj kolicini u kombinaciji sa kalcijumom. Ova veza i doprinosi visokoj rezistenciji na povecanu temperaturu. Stanje mirovanja spora se mo e prekinuti razlicitim faktorima Ovaj proces zapocinje procesom aktivacije, koji traje nekoliko minuta i uslovlje n je poraston temperature i hraljivih komponenti u substratu. Nakon toga sledi g erminacija, koja je brz proces, koji obuhvata gubitak otpornosti na temperaturu i hemijske agense. Gubi se kalcijum dipikolinat. Poslednja faza u ovom procesu je pocetak sinteze RNA, proteina, DNA. I kao rezultat nastaje vegetativna celij a kao to je bila pre formiranja spore. bojenje

OSNOVNA GRADJA EUKARIOTSKE CELIJE -slo enija organizacija celije Pored jedra koje je sopstvenom membranom odvojeno od citoplazme, u eukariotskoj celiji se nalaze razlicite organele karakteristicne gradje : mitohondrije, hloro plasti, lizozomi i dr. Te ko je opisati tipicnu eukariotsku celiju alga, gljiva pra ivotinja,biljaka, ivotin ja Eukariotska celija Celijski zid je neuporedivo prostije grade od celijskog zida kod prokariota i va n o je da nemaju celijski zid od peptidoglikana, antibiotici kao to su penicilin i cefalosporin deluju tako da sprecavaju sintezu peptidoglikana. Vecina algi i gljiva imaju celijski zid koji daje cvrstinu i oblik celijama. Pra i

votinje uglavnom nemaju celijski zid, i umesto njega imaju pelikulu. Hemijska stuktura je raznovrsna ali nije izgradjen od peptidoglikana i jednostav nije je gradje od celijskog zida kod prokariota. Celijski zid algi se sastoji od celuloze, polimera ecera glukoze. Ovi veoma dugacki molekuli celuloze se preplic u na specifican nacin, gradeci mikrofibrile (koncice). Osim celuloze u celijskom zidu se mogu naci i drugi eceri kao i neorganski molekuli (kalcijumkarbonat, sil ikat i dr.). Celijski zid kod algi diatomea inpregriran je sa silikatima pa je n jihov celijski zid veoma cvrst. Kod gljiva, u sastav celijskog zida ulazi takodje ecer glukoza, koji prema medjus obnom vezivanju daju polimere: celulozu ili glukane. Osim toga, mnoge gljive, sa dr e u celijskom zidu hitin ( interesantno je da se hitin nalazi i u spolja njem ske letu beskicmenjaka : rakova, insekata.) koji je polimer derivata ecera N- acetilg lukozamina. Kod nekih kvasca celijski zid je izgradjen od polisaharida manana (polimer ma noze) i glukana. Citoplazmaticna membrana Citoplazmaticna membrana kod eukariota po morfologiji i hemijskoj gradi je sli cna membrani kod prokariota s tom razlikom to pored fosfolipida i proteina sadr i o rganske molekule sterole (uglavnom holesterol). Pored membrane koja okru uje citop lazmu, kod eukariota postoji intracelularni membranski sistem- endoplazmatski re tikulum. Funkcije ovog membranskog sistema su mnogobrojne i znacajne za celiju. Pre svega razvicem ER membrana ostvaruje se velika povr ina za metabolicke aktivnosti celij e. Na povr ini i u samoj strukturi membrane nalaze se mnogobrojni enzimi i ribozom i. Aktivnost ribozoma u sintezi proteina je znatno povecana ukoliko su vezani za membranu retikuluma. Osim toga ER igra efikasnu ulogu u komunikaciji izmedju po vr ine celije i unutra njih celijskih tvorevina. ER pokazuje kontinuitet sa jedrovom membranom, a uocena je i veza sa mitohondrijama i nekim drugim organelama. Jedro Jedro je organela koju poseduju svi eukarioti. Osnovna karakteristika jedra euka riota je prisustvo nuklearne membrane. Jedro je odvojeno od citoplazme jedarnom membranom, koja se sastoji od dve paralelne membre od kojih je spolja nja produ eta k ER i predstavlja deo ER. U jedru se nalazi genetski materijal DNA i protein organizovan u hromozome. Hrom ozomi se sastoje od molekula DNK za koje su vezani proteini- histoni. Jedarcesadr i RNK i ribozome. Najce ce - jedno jedro ali u micelijumu gljiva nalaze se 2 pa i vi e jedara. Ribozomi Ribozomi eukariota su slicni ribozomima prokariota samo su ne to veci i te i sa kara kteristicnom sedimentacijom 80 S.Ribozomi su vezani za ER, a nalaze se i slobodn i u citolpazmi. Mitohondrije Mitohondrije su organele u kojima se stvara energijom bogat ATP, organele u koj ima se odigravaju procesi disanja u celiji. S obzirom na tu funkciju oznacavaju se kao elektrane eukariotne celije. Velicina tipicne mitohondrije je oko 0,5 do 1 ?m precnika i nekoliko mikrometara du ine. Bez obzira na malu velicinu mitohondrije su sna ni producenti energije. Imaju slo enu gradju. Poseduju dvoslojnu membranu. Unutra nja membrana je velike pov r ine i ima brojne invaginacije kriste zahvaljujuci poprecnim pregradama povecava se aktivna povr ina za biohemijsku aktivnost mitohondrija. U unutra njoj membrani su sme teni enzimi koji ucestvuju u procesima stvaranja energije (ATP). Unutra njost mitohondrija ispunjava matriks koji se sastoji od proteina i lipida. Mitohondrije poseduju DNK, ribozome 70 S i autonomno se reprodukuju deljenjem. Gold i komleks opisao ih 1898.g. Gold i. krupna organela koja se sastoji iz sistema cevcica pro ire nih na krajevima i okru enim sa loptastim mehuricima.procese exocitoze u celiji. funkciju u sekreciji. Hloroplasti To su organele zadu ene za fotosintezu. Slicno mitohondrijama imaju nabranu unutra n ju membranu koja stvara fotosinteticke lamele- tilakoide- u kojima je sme ten pig

ment hlorofil i karotenoid. Hloroplasti sadr e DNA i ribozome 70 S i imaju izvesnu autonomnost u celiji. Organele za kretanje Pokretne -skoro sve protozoa,neke alge, gljive Kretanje- specificnim srujanjem citoplazme (pseudopodije kod ameba), ili organel e za kretanje flagele i cilije Flagele eukariota su slo enije gradje od prokariota. Sastoji se od dva centralna v lakna, okru ene sa devet perifernih vlakana. Svako vlakno je cevcica u ciji sastav ulaze identicni proteinski molekuli- tubulin. Vlakna su bazalnim tela com vezani za celiju. Cilije organele za kretanje koje su slicne flagelama, ali su krace i brojnije. Oblici za konzervaciju mikroorganizama U nepovoljnim uslovima za ivot mikroorganizmi pocinju da obrazuju specificne tvor evine koje ih tite. U takom pritajenom tj. latentnom stanju mikroorganizmi mogu ostati veoma dugo. Kada ponovo nastupe povoljni uslovi ivota iz oblika za konzervaciju se stvaraju n ormalne vegetativne celije koje nastavljaju sa rastom i razmno avanjem. Svi mikro organizmi nemaju sposobnost da stvaraju oblike za konzervaciju.Oblici za konzerv aciju kod eukariota su : ciste,hlamidospore, sklerocije,oospore, Artospore i plo donosna tela. Ciste su oblici za konzervaciju kod protozoa, nekih i algi. Ciste okruglog oblik a debelih zidova cime se povecava otpornost prema faktorima spolja nje sredine. U sastav zida ciste ulazi hitin, celuloza kao i CaCO3 i SiO2. Obrazovanje cisti je karakteristicno i za neke bakterije- Azotobacter chrooococcum. Hlamidospore su oblici za konzervaciju karakteristicni za kvasce i neke druge vr ste gljiva. Ove spore imaju debele zidove i pune su glikogena i masti tako da ka da se nadju u povoljnim uslovima veoma brzo klijaju u zacetak micelije (vegetati vno telo gljive) ili celiju koja se dalje razmno ava pupljenjem.Candida Sklerocije su strukture koje se razlikuju po obliku, velicini i boji, a nastaju od gusto sabijenih i isprepletanih hifa u kojima se smanjuje sadr aj vode a poveca va kolicina rezervnih hranljivih materija. Sklerocije imaju spoljni deo gde su h ife sabijene ili povezane tako da su izgubile koncast izgled i obrazuju tzv la no tkivo- pseudoparenhim i unutra nji deo koji je znatno rastresitiji. Oospore stvaraju predstavnici nekih gljiva i algi. Zid oospora je debeo i citopl azma puna rezervnih hranljivih materija Artospore - (grcki arthros- clanak) One nastaju segmentacijom hifa i pravougaono g su oblika. Zid artospora je debeo i izgradjen od lignina i kutina. Citoplazma je dosta gusta i ima puno hranljivih materija. Plodonosna tela-Stvaraju ih gljive. Gljive obrazuju apotecije, peritecije, pseud otecije, kleistotecije, piknidije, bazidiokarpe itd. Plodonosna tela se mogu for mirati u stromama koje se sastoje od mase gusto sabijenih i isprepletanih hifa. Strome se nalaze na miceliji ili na napadnutim biljnim delovima biljke kod paraz itnih gljiva. Apotecije-stvaraju neke vrste gljiva. Prema obliku to su iroko otvorena plodonosn a tela u obliku pehara, zdele ili diska a mogu biti razlicite velicine, boje kao i unutra nje organizacije, peritecije, su delimicno otvorena plodonosna tela najc e ce kru kastog ili fla astog oblika u kojima se obrazuju askusi sa askosporama. Perit ecije imaju otvor -ostiola- koji slu i za oslobadjanje askusa sa askosporama i vra t- rostrum. Pseudotecije-predstavljaju tvorevine koje sacinjavaju jedan ili vi e otvora formir anih u stromama, tako da to i nisu prava plodonosna tela. Kleistotecije- su lopt asta zatvorena plodonosna tela u cijoj je unutra njosti sme ten jedan ili mno tvo asku sa iz kojih se oslobadjaju askospore. Ova plodonosna tela prucaju najbolju za titu askosporama. Piknidije- su specijalne tvorevine koje se nalaze pojedinacno ili u grupama na stromama. Obicno su tamne boje i loptastog ili kru kastog oblika. U n jenoj unutra njosti nalaze se konidiofori sa konidijama. kroz otvor piknidije koni dije slepljene sa sluzi izlaze i spoljnu sredinu. Bazidiokarpi- to su plodonosna tela u kojima se nalaze bazidiospore Oni mogu biti razlicitog oblika i izgleda. Najveci stepen organizacije je kod pecurki koje imaju dr ku i klobuk e iric.

ACELULARNI ORGANIZMI V I R U S I lat. OTROV Virusi su najsitniji i najednostavnije gradeni mikroorganizmi Ruski bakteriolog Dmitri Ivanovski - mozaicnu bolest duvana izazivaju infekcion i agensi koji su sitnije od bakterija, ali mozaicni virus duvana izolovao je pr vi put americki hemicar Wendell Stanley 1935.g. Virusi nemaju celijsku organizaciju -acelularni Nalaze se na najni em stupnju orga nizacije ivih sistema. U ive sisteme se virusi ubrajaju zahvaljujuci osobini posedovanja geneticke infor macije neophodne za sopstvenu replikaciju. Ovu osobinu odnosno, geneticki kontin uitet poseduju svi ivi organizmi. Cestica virusa se naziva viron i sastoji se od nukleinske kiseline : DNK ili RNK (nikada obe) i proteinskog omotaca. Virusi nisu celije jer poseduju samo jedan molekul nukleinske kiseline koja mo e b iti DNK ili RNK a nemaju neophodne sastojke za stvaranje energije i sintezu prot eina. van ive celije nisu u stanju da samostalno vr e metaboliticke procese i da se samo stalno razmno avaju Medjutim po to nose geneticke informacije u svojoj nukleinskoj kiselini, ulaskom u ivu celiju virusi koriste ribozome, enzime i dr. domacina za sintezu sopstvenih proteina, svoje rastenje i reprodukciju. Ovaj proces dovodi do promena u celiji domacina a u nekim slucajevima je kontrol a metabolickih procesa u celiji virusom potpuna, metabolizam inficirane celije p restaje i krajnji rezultat je smrt celije. Razmno avanje virusa je jedinstveno u ivom svetu: jedan virion mo e dati i do hiljadu svojih identcnih kopija. Virusi imaju raznovrsne oblike ali svi virusi imaju jedinstvenu gradu. Svaki vir us sad i nukleinsku kiselinu koju okru uje proteinski omotac. NUKLEINSKA KISELINA Virusi su izgradeni od nukleinskih kiselina DNA ili RNA, nikada obe. Procentualn o uce ce nukleinskih kiselina u odnosu na protein je razlicito, kod virusa influen ce 1% dok kod nekih bakteriofaga iznosi 50%. Nukleinska kiselina kod virusa je cirkularna ili linearna. Nukleinska kiselina kod virusa je obavijena proteinskim omotacem, koji se naziva kapsid. Kapsid se sastoji od identicnih strukturalnih komponenti, kapsomera. Kod nekih virusa kapsid je izgraden od jednog tipa proteina, dok je kod drugih izgraden od vi e razlicitih tipova proteina. Virusi se mogu podeliti u vi e tipova u zavisnosti od arhitekture kapsida-heliks- spiralni, polihedar, caurasti) Nuklei nska kiselina i kapsid sacinjavaju nukleokapsid. Po obliku mogu biti izdu eni ( tapi casti, koncasti, polimorfni, glavicasti).Virusi mogu iveti u celijama invertebrat a, vertebrata, biljka, protozoa, algi, gliva, bakterija. Virusi koji napadaju bakterije- bakteriofagi Glava-po tipu kubne simetrije, repic gradjen po tipu spiralne simetrije. U glavi faga, ciji je omotac od protei na upakovana je nukleinska kiselina sa velikom efikasno cu. Repic je uplja cevcica koja se kod nekih virusa zavr ava plocicom sa est veoma tankih kukica.

Virusi su veoma sitni mikroorganizmi koji se ne mogu videti svetlosnim mikroskop om. Iako su svi virusi izuzetno malih dimenzija ipak, uocava se I izvesna hetero genost u pogledu velicine, tako je Vakcina virus krupan (300x200x200nm) a bakte riofag f2 MS2 24nm, Ebola virus 970nm. Virusi imaju ivotni ciklus koji se sastoji iz vi e etapa i koji otpocinje uspe nom in fekcijom celije domacina.Osnovne etape ivotnog ciklusa su slicne bilo da virus na pada bakterijsku celiju ( bakteriofag), biljnu celiju (biljni virus), ili ivotinj sku celiju (animalni virusi).Neophodno je da nukleinska kiselina virusa dospe u celiju domacina i omoguci dobijanje infektivnih kopija odgovarajuceg virusa, odn osno razmno avanje virusa. Ulazak nukleinske kiseline i celiju domacina se vr i na r azne nacine ali ulasku uvek predhodi adsorpcija, pripajanje virusa za celiju. Ko ntakt celije i virusa omogucen je specificnom hemijskom reakcijom izmedju moleku la receptora na povr ini celije i kapsida virusa. ADSORPCIJA PENETRRACIJA Lizogeni ciklus

FIZIOLOGIJA MIKROORGANIZAMA Fiziologija proucava sve fiziolo ke pojave i procese koji se odvijaju u ivotu mikro organizama.Metabole - grcki promenamorfologija celije, uslovi spoljnje sredine Hranljive materije iz spoljne sredine energiju neophodnu za odvijanje fiziolo kih procesa u celiji. Hranljive materije koje iz spoljne sredine ulaze u celiju podle u nizu hemijskih t ransformacija. Sekvenca reakcija, metabolicki put, koja slu i za metabolizam odred jenog substrata, ide od pocetnog materijala, preko niza intermedijera, do krajnj eg produkta. U svakoj od reakcija ucestvuju specificni enzimi. Metabolizam-skup svih hemijskih i biohemijskih reakcija koje se odigravaju u cel iji mikroorganizama. biosinteza ili anabolizam degradativni metabolizam ili katabolizam OSNOVNE KARAKTERISTIKE METABOLIZMA KOD MIKROORGANIZAMA nacelo o biohemijskomm jedinstvu organizama Biohemijska istra ivanja su pokazala mikroorganizmi imaju mnogo zajednickih osobin a sa drugim ivih organizama. ,postoje kraci i du i metaboliticki putevi koji su rezultat duge evolucije. (da li su kraci metaboliticki putevi primitivniji ili su nastali od slo enijih metabol itickih puteva ? Slicni da ali razlikuju po svojoj visokoj biohemijskom aktivno c u. zahtevima prema izvorima C, N i drugih elemenata. Patogene bakterije ( gotove organske materije),Mlecne bakterije (odredene amino kiseline), Autotrofi Kod mikroorganizama su procesi katabolizma i anabolizma veoma povezani.Ukoliko s u intezivniji procesi katabolizma utoliko su intezivniji i procesi anabolizma. M ikroorganizmi u procesima anabolizma koriste 25- 59% energije dobijene u procesu katabolizmaMikroorganizmi se od drugih organizama razlikuju po velicini celije, njenom hemijskom sastavu i strukturi ka i brzini proticanja metabolitickih reak cija. Mala velicina celije ima veliki znacaj za brzinu proticanja biohemijskih r eakcija, jer postoji povoljniji odnos izmedju povr ine i zapremine. Kod mikroorganizamastruktura celije utice na proces metabolizma.Mikroorganizmi s em toga imaju razlicite enzimatske sisteme, a samim tim i razlicite puteve u pro cesima metabolizma. U procesima metabolizma mikroorganizmi mogu koristiti razli cite substrate. Osim razlike koja postoji izmedju mikroorganizama i drugih organ izama prisutna je razlika izmedju samih mikroorganizama. Eukariotni mikroorganiz mi su sposobni da sinteti u daleko veci broj belancevina od prokariotskih mikroorg anizama. Po to svaka belancevina ima svoju funkciju, kod prokariota jedna belancev ina vr i veci broj funkcija.

Svi biohemijski procesi koji se odvijaju u eukariotskoj ili prokariotskoj celiji odvijaju se pod dejstvom enzima. ISHRANA MIKROORGANIZAMA Osnovno svojstvo mikroorganizama njihova mala velicina, ali i njihova velika fiz iolo ka raznovrsnost. Vi e biljke i ivotinje imaju nepromenljivu kolicinu enzima.Kod mikroorganizama je n aprotiv fiziolo ka prilagenost kudikamo veca, to je povezano sa njihovim malim dime nzijama. U jednoj celiji Micrococcus sp. Ima mesta za samo 105 proteinskih molek ula pa takva celija ne mo e stvarati enzime koji joj nisu potrebni. Razmi ljajuci kako prehraniti sve vecu ljudsku populaciju dolazi se do va nih podata ka: govce mase 500kg. Sinteti e u 24h 0,5kg. proteina, za isto vreme 500kg. kvasc a sinteti e vi e od 50kg. proteina. Potrebe mikroorganizama u hrani Ishrana je znacajan fiziolo ki proces kod mikroorganizama kojim se vr i snadbevanje celije hranljivim materijama neophodnim za rast, razvice i razmno avanje. Pored to ga ishranom se obezbedjuje enrgija koja se mo e odmah tro iti ili se pak akumulira u jedinjenja bogata energijom u celiji. Za normalan rast celije potrebna je odredjena kolicina hrane. Postoje organizmi koji za svoje potrebe zahtevaju veoma malu kolicinu hrane. Tako se neke bakterij e razmno avaju i u destilovanoj vodi. Caulobacter u vodi koja dugo stoji kao povr in ski sloj. Svakako da su male potrebe za hranom uslovljene i malom masom njihovih celija. Hemijski sastav hrane i hemijski sastav celija mikroorganizama je veoma razlicit i zavisi od citavog niza faktora. Hemijski sastav hranljivih materija Za normalan rast i razmno avanje mikroorganizama potreban je veliki broj elemenata . Substance koje se koriste u katabolizmu i anbolizmu oznacavaju se kao hrananutritient. Nutritienti se mogu podeliti u dve grupe : 1. Makronutritienti i 2. Mikronutriti enti. 1. Makronutritienti (CaF Mg CHOPKNS)- Kafe magistra Hopkinsa. - Ovih deset ele menata izgradjuju organsku materiju iz koje je izgradjena celija.Mikroorganizmi mogu da koriste razlicite izvore ugljenika, amino kiseline, masne kiseline, eceri , aromaticne komponente. Pored ugljenika neophodan element je i azot. 2. Mikronutritienti Za ivot mikroorganizama neophodni su i mikroelementi. Njihova funkcija nije u vezi sa imenom (mikro) vec se ona vezuje za potrebu celija za o vim elemntima- B,Mo, Zn, Co, Ni, Br, Si, Al, Hg. Oni su neophodni za sintezu vit amina B12 (Co), sintezi enzima (Mo, Ni, Zn) itd. Faktori rasta su specificne organske komponente koji su potrebni mikroorganizmim a u malim kolicinama ali sami mikroorganizmi ne mogu da ih sinteti u. Najce ce su to vitamini (Tiamin B-1, Biotin, Riboflavin , Vitamin K,), amino kiseline, purini i pirimidini. Hemijski sastav mikroorganizama Hemijski sastav mikroorganizama je veoma razlicit i zavisi od vrste mikroorganiz ama, hrane i starosti celije. Neke vrste mikroorganizama mogu u svojim celijama da nakupe razlicite akumulativne materije kao to su skrob, glikogen, masti, ulja, zrnca sumpora.U proseku u celiji mikroorganizama najvi e ima vode 75- 90 %, dok o statak cini suva materijaAzotobacter chrococum ima 85% vode Bacterium coli73%, B acillus mycoides 88%. Voda u celiji se najvi e nalazi u slobodnom obliku, a manjim delom kao hidratisana i jonski vezana voda. Zahvaljujuci vodi omoguceno je odvijanje svih biohemijski h procesa u celiji. Kada kolicina vode u celiji padne ispod ispod odredjenog min umuma dolazi do zaustavljanja rast a potom i do smrti. Od organskih komponenti najvi e ima belancevina 50 - 80%, zatim ecera 10- 20 % i li pida 1 - 30%. Proteini se nalaze u citoplazmi, jedru, membrani, celijskom zidu. Postoje razlike u sadr aju amino kiselina u proteinima mikroorganizama ove razlike mogu nastati i zbog sadr aja hranljive sredine, stepena aeracije, ali su one male . Lipidi kod bakterija mogu biti u slobodnom obliku ali se najce ce nalaze u vezan om stanju stvarajuci gigantske molekule. Sadr aj mineralnih materija je uglavnom oko 10%.

MEHANIZAM USVAJANJA HRANLJIVIH MATERIJA Materije potrebne za ishranu mikroorganizama nalaze se u sredinama koji ih okru uj u. Mali molekuli i elektroliti mogu prolaziti iz spolja nje sredine u celiju na vi e nacina. Transportni sistemi u citoplazmaticnoj membrani bakterija su najbolje p rouceni. PASIVNI TRANSPORT ili PASIVNA DIFUZIJA-Ovo je najednostavniji mehanizam transpor ta materija. To je nespecifican i uglavnom spor proces koji se de ava pri razlici u koncentracijama rastvora spolja nje sredine i celije. U zavisnosti od velicine m olekula i njihovog naelektisanja materije ce prolaziti kroz citoplazmaticnu memb ranu u oba pravca, te eci izjednacavanju koncentracija. Na primer, voda ulazi i iz lazi iz celije pasivnom difuzijom. OLAK ANA DIFUZIJA-je proces slican prethodnom, medjutim odigrava se uz pomoc speci ficnih proteina membrane - permeaza. Permeaze se vezuju za specificne molekule n a spolja njoj povr ini membrane, time olak avaju prolazak kroz membranu i disociraju s e na unutra njoj povr ini membrane. Kao kod pasivnog transporta molekuli se prenose sa vi oj ka ni oj koncentraciji, te nema utro ka energije. Medjutim za razliku od pasi vne difuzije, proces je br i i specificniji. Ovaj proces je cest kod eukariota i v eoma je redak kod prokariota. AKTIVNI TRANSPORT-Ovo je veoma brz i specifican proces koji omogucava akumulacij u hranljivih materija u celiji nasuprot gradijentu koncentracije, uz pomoc perme aze i uz utro ak energije. Proces omogucava da rastvori u celiji budu 100- 1000 pu ta koncentrisaniji od rastvora u spolja njoj sredini. Znacaj aktivnog transporta j e veliki za bakterije koje uglavnom ive i aktivno metaboli u u prirodnim sredinama sa niskom koncentracijom hranljivih materija. Takve uslove celija ne bi mogla da pre ivi ukoliko bi se iskljucivo hranila putem pasivne difuzije. Jedan od mnogobrojnih primera aktivnog transporta kod bakterija je dobro proucen transport ecera laktoze kod E.coli. posredstvom specificne permeaze (beta-galakt ozidna permeaza) i uz utro ak energije. Energija stvorena u toku metabolizma se ko risti da se jacina veze koja se stvara izmedju permeaze i laktoze na spolja njoj p ovr ini membrane znatno smanji na unutra njoj membrani, to omogucava br i ulazak lakto ze u celiju od njenog izlaska. Specifican gen (lacY) kontroli e sintezu laktozne permeaze. Mutacija u ovom genu onemogucava transport i metabolizam laktoze i por ed toga to su enzimi za metabolizam laktoze prisutni u celiji. Kod gramnegativnih bakterija, aktivan transport je cesto vezan za prisustvo nosa ca, rastvorljivih proteina u periplazmaticnom prostoru, koji nemaju kataliticka svojstva kao permeaze. Izolovano je preko 100 specificnih nosaca koji stvaraju kom plekse sa aminokiselinama, ecerima, neorganskim jonima itd. i tako zajedno sa per meazama, ucestvuju u transportu hranljivih materija. Pored aktivnog transporta u kome ne dolazi do hemijske promene molekula, kod bak terija mo e doci do specificne modifikacije koja ne dozvoljava prolaz molekula kro z celijsku membranu. Na primer, mnogi eceri i njihovi derivati se fosforili u prola skom kroz membranu i kao takvi ne mogu da se vrate nazad, vec se zadr avaju u celi ji. USVAJANJE UGLJENIKA-Ugljenik cini 50% od suve mase celija jedan je od najznacj nijih elemenata u ishrani mikroorganizama. Mikroorganizmi u ishrani koriste pros ta i slo ena ugljenikova jedinjenja. Prema nacinu usvajanja ugljenika mikroorganiz mi se dele na autotrofe, heterotrofe i miksotrofe. AUTOTROFNI MIKROORGANIZMI-Ovi mikroorganizmi sami sebi stvaraju hranu koristeci jednostavna neorganska jedinjenja iz kojih sinteti u organska jedinjenja. Autotrof ni mikroorganizmi koriste ugljenik iz ugljen dioksida i karbonata, a potreban N iz amonijaka, nitrata, nitrita. Od ovih jedinjenja mikroorganizmi sinteti u organk u materiju. Za sintezu je potrebna energija. Prema izvoru energije autotrofi se dele na HEMOTROFE I FOTOTROFE. H e m o t r o f n i organizmi energiju za sintezu organske materije dobijaju u t oku procesa hemosinteze, odnosno oksidacijom neorganskih ali i organskih jedinje nja. Na osnovu toga izvr ena je podela na : 1. Hemoautotrofi, 2. Hemoheterotrofi Hemoautotrofi mikroorganizmi koriste ugljenik iz CO2.za sintezu organske materij e. Energiju za te procese dobijaju iz oksidacije neorganskih jedinjenja NH4, NO

2, Fe2+, S0, S03, S2O3. U ovu grupu spadaju nitrifikacione bakterije, koje vr e ok sidaciju amonijaka do nitrata, zatim sumporne bakterije koje oksidi u H2S do sumpo ra, vodonicne bakterije koje oksidi u H do H2O, gvo djevite bakterije koje oksidi u Fe 2+, do ferihidroksida. NH3 + 1 1/2O2 = HNO2 + H2O + 2,8 x 105J HNO2 + 1 1/2O2 = HNO3 + 0,7 x 105J H2S + 1 1/2O2 = S + H2O + 1,7 x 105J S + 1 1/2O2 = H2SO4 +5,0 x 105J H2+ 1 1/2O2= H2O + 2,3 x 105J 2FeCO3+ 1 1/2O2 + 3H2O = 2Fe(OH)3 + 1,7 x 105J Hemoheterotrofi -Ovi mikroorganizmi ugljenik dobijaju iz organskih jedinjenja a i neophodnu energiju dobijaju iz organskih jedinjenja. U ovu grupu spadaju mnoge bakterije, gljive, protozoe. F O T O T R O F I Ova grupa mikroorganizama energiju potrebnu za sintezu organske materije dobija od sunceve svetlosti i na taj nacin sinteza organske materije oznacva se kao fo tosinteza. Na osnovu toga ta koriste kao izcor ugljenika ovi mikroorganizmi se de le na : 1. Fotoautotrofne i 2. Fotoheterotrofne F o t o a u t o t r o f n i organizmi koriste suncevu svetlost za proces sintez e a kao izvor ugljenika koriste CO2., U ovu grupu spadaju cianobakterije , crven e i zelene sumporne bakterije F o t o h e t e r o t r o f n i - Ovi mikroorganizmi kao izvor nergije koiste s unceve zrake a kao izvor ugljenika koriste neka prosta orgnska jedinjenja. U ovu grupu spadaju crvene i zelene nesumporne bakterije. HETEROTROFNI MIKROORGANIZMI Ovi mikroorganizmi kao izvor ugljenika koriste razna organska jedinjenja u prvo m redu ecere, masti i belancevine. Ova grupa je najzastupljenija u prirodi. Veliki broj heterotrofa koristi mrtvu o rgansku materiju. Ovi heterotrofi nazivaju se saprofiti. ive u zemlji tu i vodama. Heterotrofi koji koriste u ishrani ivu organsku materiju nazivaju se paraziti. On i ive u biljnim i ivotinjskim tkivima i obicno izazivaju odredjene bolesti pa se z ato nazivaju i patogeni mikroorganizmi. Miksotrofni mikroorganizmi -Ova vrsta mikroorganizama mo e da koristi autotrofan i heterotrofan nacin ishrane. Pojedine autotrofne sumporne i gvo djevite bakterije u sredini sa vi e organske materije prelaze na heterotrofan nacin ishrane. Propion ske bakterije mogu kao dopunski izvor ugljenika koristriti CO2, pa iz propionske kiseline i CO2 grade cilibarnu kiselinu. USVAJANJE AZOTA Azot je veoma va an element jer ulazi u sastav svih belancevina protoplazme i jedr a. U prirodi se nalazi u slobodnom, elementarnom obliku, zatim u obliku neorgans kih komponenti (amonijak, nitrati, nitriti,) u obliku organskih jedinjenja (amin o kiselina, proste i slo ene belancevine). U odnosu na usvajanje azota svi mikroor ganizmi se dele na: aminoautotrofe, aminoheterotrofe Aminoautotrofni mikroorganizmi sinteti u belancevine iz prostih oblika mineralnog ili elementarnog azota. U ovu grupu spadaju mikroorganizmi koji koriste molekularni azot iz vazduha, kao i mikroorganizmi koji koriste azot iz amonijaka, nitrata i nitrita. Usvajanje elementarnog azota- ovi mikroorganizmi nazivaju se azotofiksatori. Oni su iroko rasprostranjeni u prirodi, vodi, zemlji tu. U ovu grupu spadaju -cijanoba kterije- Nostoc, Anabena, bakterije iz rodova - Bradirizobijum, Rizobijum, Azoto bakter, Azospirillum,Usvajanje azita iz soli amonijak- Neke vrste bakterija i gl jiva mogu da usvajaju azot iz amonijumovih soli. - amonijum fosfat, amonijum kar bonat, amonijum laktat.Usvajanje nitratnog azota- Veliki broj bakterija mo e da ko risti nitritni i nitratni oblik azota za sintezu svojih belancevina. u ovu grupu spadaju, bakterije, alge gljive. Bakterije koje vr e redukciju nitrata do element arnog azota nazivaju se denitrifikatori. Aminoheterotrofni mikroorganizmi-ne mogu da sinteti u amino kiseline, vec moraju d

a koriste gotove amino kiseline iz peptona i belancevina. Kod aminoheterotrofa r azlikujemo dve grupe : paraziti koji za sintezu belancevina koriste amino kiseli ne iz ivih organizama, i proteolitski mikroorganizmi koji koriste amino kiseline iz mrtvih organizama. Proteolitski mikroorganizmi su veoma rasprostranjeni u zem lji tu u igraju znacajnu ulogu u procesu amonifikacije tj. razgradnje proteina do amonijaka USVAJANJE OSTALIH ELEMENATA Najznacajnije materije neophodne u ishrani mikroorganizama su fosfor, sumpor, gv o dje, kalijum, kalcijum, magnezijum, natrijum i hlor. Fosfor- Veoma je znacajan jer ulazi u sastav nukleoproteida, a samim tim i u pr eno enju naslednih osobina na potomstvo. Pored toga ulazi u sastav jedinjenja boga tih energijom (ATP). Mikroorganizmi fosfor koriste iz neorganskih (fosfomobiliza tori) i organskih (fosfomineralizatori) jedinjenja. Sumpor -Ulazi u sastav amino kiselina cistina, cisteina i metionina, vitamina bi otina i tiamina, kao i u sastav koenzima A. Mikroorganizmi koriste S iz organski h i neorganskih jedinjenja. Sumpor vodonik bakterije koriste i oksidi u ga preko e lementarnog s do sulfata. Gvo dje- Potrebe mikroorganizama za gvo djem su male, ali je ivot bez njega nemoguc. On ulazi u sastav citohroma koji su znacajni za sintezu ATP. Zahvaljujuci osobi ni da mo e da prelazi iz redukovanog u oksidisani oblik gvo dje je dobar katalizato r oksido- redukcionih procesa. Kalijum- Znacajan je u transformaciji ugljenih hidrata, kao i u biosintetickim p rocesima. Mikroorganizmi ga koriste iz razlicitih soli a najce ce iz soli fosforne kiseline K2HPO4 i KH2PO4. Kalcijum - Ucestvuje kao katalizator mnogih biohemijskih reakcija. Vr i aktivaciju enzima i potreban je celiji kao regulator reakcije sredine.Izvor kalcijuma su n jegove vodorastvorljive soli. Magnezijum- Stimuli e sintzu nukleoproteida kao i aktivnost enzima fosfataze. Ima va nu funkciju u svim procesima fermentacija. Natrijum- On je neophodan za razvoj pojedinih mikrorganizama i veoma cesto je u kombinaciji sa hlorom. M E T A B O L I Z A M RAST MIKROORGANIZAMA I KRIVA RASTA RAST MIKROORGANIZAMA Mikroorganizmi su metabolitske ma ine sa velikim potencijalom za umno avanje Mikroorganizmi rastu i razmno avaju se u veoma heterogenim prirodnim sredinama. Iz ucavanje rasta mikroorganizama, faktora koji uticu na taj rast i mogucnost pre ivl javanja u razlicitim uslovima sredine znacajni su za shvatanje fundamentalnih pr ocesa, ali i za primenu u metodama kontrole rasta, koje su neophodne kako za uni tavanje t etnih tako i za maksimalno kori cenje onih mikroorganizama koji na primer ucestvuj u u proizvodnji hrane ili sintezi antibiotika. S druge srtane buduci da smo s njima u neprekidnom dodiru, nih aktivnosti. rtve smo i njihovih tet

Na primer, samo jedan patogeni streptokok ubrzo mo e toliko povecati telu da izazove visoku temperaturu ili cak smrt.

ivih celija u

Neke bakterije ne mogu rasti na sintetskim podlogama. Mycobacterium leprae (uzro cnik lepre) slabo, Troponema paladum (sifilis) uzgaja se u testisima kunica i ne mo e se uzgajati na ve tackim podlogama. Dva osnovna postupka omogucavaju izucavanja u mikrobiologiji: izolovanje odredjenog mikroorganizma iz me ovite populacije i gajenje, rast populacije u ve tackim, laboratorijskim uslovima.

Ovi postupci su u osnovi slicni za sve mikroorganizme. Razvoj metoda u mikrobiologiji omogucio je da se u laboratorijskim uslovima gaje mikroorganizmi pod kontrolom coveka Po to se izucavanjem jedinki mo e dobiti samo ogranicena kolicina informacija, mikro biolog proucava - populacije, sastavljene od miliona jedinki. Populacije nastaju u manje ili vi e definisanim uslovima sredine nazivaju se kulture. Ciste kulture sadr e samo jednu vrstu organizama, za razliku od me ovite kulture koja sadr i vi e vrst a mikroorganizama. DEFINICIJA RASTA Rast se mo e definisati kao kvantitativno povecanje celijskih sastojaka i struktur a. Ukoliko se rast de ava u odsustvu celijskih deoba, dolazi do povecanja velicine i te ine celije. Medjutim, kod vecine organizama, rast je pracen celijskom deobom to rezultira povecanjem broja celija. RAST Potrebno je razlikovati rast individulanih celija i rast populacija celija. Rast celije rezultuje u porastu velicine i te ine i najce ce predhodi celijskoj deob i. Rast populacije rezultuje u povecanju broja celija, posledice celijskog rasta i deobe. Uobicajeno je da se u mikrobiologiji meri rast populacije. RAST POPULACIJE Brzina rasta mikroorganizama je va an parametar u mikrobiologiji koji omogucava pr edvidjanje koncentracije organizama u vremenu i slu i kao osetljiv indikator stanj a mikroorganizama, kao i njihove intereakcije sa spolja njom sredinom. RAST POPULACIJE Rast populacija bakterija je eksponencijalni (logaritamski) i posledica je umno av anja jednocelijskih organizama prostom deobom, pri cemu se celija podeli na dve kcerke celije, od dve postaju cetiri, od cetri osam itd. Konvencionalno se rast populacije iskazuje vremenom generacije, odnosno vremenom potrebnim da se broj c elija u populaciji udvostruci. Alternativno, brzina rasta se mo e izraziti brojem generacija na sat (min). KRIVA RASTA BAKTERIJA Karakteristicne sekvence u rastu populacije, koje se dobijaju zasejavanjem ciste kulture bakterija u sterilni medijum, mogu se prikazati krivom rasta. Kriva ras ta je graficki prikaz odnosa broja celija u populaciji i vremena inkubacije kult ure. KRIVA RASTA Prva faza je lag faza - pocetna faza- faza adaptacije- koja obuhvata vremenski period od zasejavanja d o pocetka deobe celija. Broj celija ne raste, medjutim veoma intezibni biohemijs ki procesi se odigravaju u celiji : sinteza proteina, nukleinskih kiselina, kao i drugih celijskih struktura, uvecava se masa celija itd. Vremenski period u kom e se celije nalaze u lag fazi zavisi od niza faktora, npr. du i je ukoliko su celi je zaejane iz stare kulture, ukoliko su celije tretirane agensima koji ih o tecuju kao i ako su celije iz bogatog hranljivog medijuma prenete u siroma ni medijum. Log ili eksponencijalna fazaje faza aktivnih deoba celija u populaciji geometrijskom progresijom. Celije u o voj fazi su mlade i veoma biohemijski aktivne. Brzina celijskih deoba zavisi od spolja njih uslova (T, pH, itd.), sastava medijuma i genetickih karakteristika vrs te. Stacionarna faza je faza u kojoj se broj ivih celija ne uvecava. Broj celija je konstatan jer se j edan deo celija mo e nalaziti u aktivnoj deobi, dok drugi deo celija odumire. Rezu

ltat veoma aktivnih metabolitickih procesa u prethodnoj gazi je promena u sastav u podloge : neki sastojci su utro eni a nakupljaju se toksicni podukti metabolizma . Kod bakterijskih kultura rast se obicno zaustavlja kada populacija dostigne 10 9 celija/ml. Du ina trajanja stacionarne faze zavisi od vrste mikroorganizama i us lova sredine, a mo e varirati od nekoliko sati do nekoliko dana. Faza odumiranja otpocinje smanjenjem ukupnog broja ivih celija u populaciji. Vreme trajana odumir anja je razlicito za razlicite mikroorganizme. Uveliko je smanjena kolicina hran ljivih materija, promenjen pH i nagomilana velika kolicina toksicnih materija. KRIVA RASTA SINHRONI RAST Iako populacija mo e da raste konstantnom brzinom sve celije u populaciji se ne de le istovremeno. Informacije o rastu individualnih bakterija se mo e dobiti izucavanjem sinhronih k ultura, odnosno kulture koja se sastoji od celija koje se nalaze u istoj fazi ra sta. SINHRONI RAST Merenje rasta takvih kultura je ekvivalentno merenju rasta individualnih celija. metode za dobijanje sinhronih kultura : menjanje spolja nih uslova gajenja kulture: npr. uzastopnim menjanjem temperatur e na kojoj rastu bakterije ili dodavanjem sve e podloge kulturi na pocetku stacion arne faze rasta. The synchronous growth of a bacterial population. SINHRONI RAST Alternativno, mo e se izvr iti selekcija celija koje se nalaze u istoj fazi primenom diferencijalnog centrifugiranja odredjene kulture. Jedna od veoma efikasnih met oda je Helmstetter- Cummingsova tehnika koja se bazira na principu da se neke ba kterijske celije jace lepe od drugih na filtre - nitrocelulozne). Filtriranjem a sihrone kulture celije se lepe za filtre, ispiranjem sve im rastvorom sa filtra se odlepe novopodeljene celije, te se dobija sinhrona kultura. Sinhrona kultura je veoma kratkog veka. Sinhrone kultue se uglavnom koriste za dobijannje dovoljno celijskog materijala za biohemijska izucavanja. KONTINUALNA KULTURA BAKTERIJA Populacija mikroorganizama se mo e odr avati u eksponencijalnoj fazi rasta za du i per iod vremena kori cenjem kontinualne kulture. Kao to je vec opisano, gajenje bakteri ja u kulturi odredjenog volumena, bez dodavanja hranljivih materija ili uklanjan ja produkata metabolizma, populacija raste eksponencijalno u ogranicenom vremens kom periodu. Medjutim konstrukcijom posebnog aparata hemostata, omogucen je nepr ekidan rast mikroorganizama. KONTINUALNA KULTURA Na upro cenoj emi sistema za kontinualnu kulturu vidi se da je komora za rast u vez i sa rezervoarom sa sterilnim hranljivim rastvorom iz koga se stalno dodaje sve a podloga u sredinu u kojoj mikroorganizmi rastu. Osim toga iz komore za rast stal no curi preko sifona, vi ak rastvora. Stalnim dodavanjem i uklanjanjem rastvora od redjenom brzinom, omogucava se konstantna gustina bakterija u komori za rast, ci ja je brzina rasta regulisana koncentracijom hranljivog rastvora. Prednosti gaje nja bakterija u kontinualnoj kulturi su razlicite: stalni izvor celija u ekspone ncijalnoj fazi rasta na relativno niskoj koncentraciji hranljivog rastvora omogu cava izucavanja iz oblasti genetike (selekcija mutanata), ekologije (efekat T,pH , O2), biohemije (katabolizam i sinteza) kao i primenu u farmaceutskoj, prehramb enoj i dr. industrijama.

Schematic diagram of a chemostat, a device for the continuous culture of bacteria. METODE ZA MERENJE MIKROBIJALNOG RASTA Postoji vi e nacina za odredjivanje celijske mase: merenjem suve ili vla ne te ine odr edjenog volumena kulture, odredjivanjem kolicine nekih celijskih sastojaka (prot eina, nukleinske kiseline), kao i odredjivanje opticke gustine (apsorpcije) kult ure. Nedostatak vecine metoda je nedovoljna osetljivost, te su potrebne znatne k olicine kultura od 100 ml i vi e (jedna bakterijska celija je te ka oko 50 x10-13g.) . METODE ZA MERENJE MIKROBIJALNOG RASTA Za odredjivanje celijske mase najce ce se koriste spektrofotometriske i nefelometr ijske metode, koje se zasnivaju na cinjenici da sitne cestice (npr.bakterije) od bijaju svetlost koja prolazi koja prolazi kroz njihovu suspenziju. Kolicina odbijene svetlosti je proporcijonalna masi prisutnih cestica (odnosno celija). Kod bakterija koje su uniformne velicine, pored mase mo e se meriti i bro j celija ocitavanjem na svetlosnom detektoru. Medjutim spektrofotometrijska mere nja su primenjljiva pri relativno visokim koncentracijama bakterija, suspenzije koje sadr e oko 106 celija/ml su potpuno bistre, dok 107 celija/ml dovodi do slabo g zamucenja. Osim toga, za odredjene uslove rasta i za svaku vrstu organizama neophodno je od rediti kalibracione krive, odnos broja celija/celijska masa. Po to je odbijanje sv etlosti proporcijonalno celijskoj masi, vece celije ce odbijati vi e svetlosti od sitnijih. Metode za odredjivanje broja jednocelijskih mikroorganizama u suspenziji mogu bi ti direktne: brojanjem celija u tacno odredjenom volumenu, u specijalnim komoram a pod mikrooskopom ili indirektne metode : zasejavanjem na cvrstu podlogu i broj anjem kolonija nastalih rastom ivh celija posle odredjenog vremena.

Treba posmatrati dva fenomena, rast i reprodikciju individualne celije i rast i povecanje populacije mikrobne kulture. U toku rasta i deobe bakterijske celije de ava se citav niz citolo kih i biohemijski h promena. Neki od procesa bitnih za kontinualan rast i deobu su op te prirode, naprimer kori c enje substrata, stvaranje energije, biosinteza i td. Specificni procesi koji se de avaju u toku rasta i deobe bakterijske celije kao sinteza novog celijskog zida, formiranje poprecnih septuma, segregacija DNA u cerke celije itd, jo uvek su ned ovoljno razja njene. DEOBA INDIVIDUALNE CELIJE Najveci broj bakterija razmno ava se prostom celijskom deobom, jedna celija se pod eli na dve kcerke celije nakon to je udvostrucila svoju te inu i velicinu (binarna deoba). Bacterial growth by binary fission. Rod-Shaped Bacterium, E. coli, dividing by binary fission (TEM x92,750). Kordinacija replikacije i segregacije DNA sa celijskom deobom je izucavana kod E.coli Replikacija kru nog bakterijskog hromozoma vezanog za citoplazmaticnu membanu zapo cinje sa jednog mesta i odvija se u dva pravca. po zavr etku repliokacije novoformirani hromozom se vezuje za novo mesto na membra ni.

Rastom membrane udaljavaju se mesta za koja su vezani hromozomi, stvaraju se pop rece septe i konacno dolazi do fizickog razdvajanja celije, celijske deobe Vreme replikacije je relativno konstantno kod E.coli koja raste na 370C i iznosi pribli no 40 min. Na istoj temperaturi, bez obzira na brzinu celijskog rasta deob a otpocinje oko 20 minuta posle udvajanja hromozoma. Sinteza novog celijskog zid a je ogranicena na odredjene regione postojeceg celijskog zida : kod grampozitiv nih bakterija novi celijski zid se sinteti e na mestu stvaranja septuma, dok kod g ramnegativnih bakterija novosintetisani materijal se umece medju slojeve starog celijskog zida. Pored reprodukcije binarnom fuzijom prokarioti se razmno avaju aseksualno (bespol no) : pupljenje, fragmentacija i egzospore Neke bakterije kao Rhodopseudomonas acidophila reprodukuju se pupljenjem, i proc es pocinje pojavom malog ispupcenja na celiji. Taj pupoljak se povecava i najza d dobija velicinu majke celije i odvaja se od maticne celije. Pupljenje je karak teristicno za kvasce. Bakterije koje se odlikuju filamentoznim rastom kao to je Nocardia reprodukuju se fragmentacijom. Genus Streptomyces i druge aktinomicete produkuju egzospore- ko nidije, koje se razvijaju u hife. Svaka konidija mo e da se razvije u novi organiz am. Reprodukcija eukariotnih organizama Seksualna reprodukcija. Kod polne reprodukcije formiraju se polne celije- gameti i fuzijom gameta nastaj u zigoti . Zigoti sadr e miksture genetskog matrijala od dva organizma. Gameti mog u biti iste velicine (izogameti) izogamija kada su gameti razlicite velicine (he terogameti) heterogamija kao savr eniji oblik razmno avanja predstavlja obrazovanje jajne celije u oogoniji i pokretnih spermatozoida u anteridiji. Spajanje jajne c elije i spermatozoida naziva se oogamija. Kod nekih vrsta protozoa, bakterija i algi zastupljena je konjugacija gde se sad r aj dveju celija spaja preko konjugacionog kanala tj. mostica. E. coli strains undergoing conjugation (TEM x27,700) E N Z I M I Enzimi su biokatalizatori proteinske prirode koji ubrzavaju hemijske reakcije u celiji. U optimslnim uslovima koje su vi e od 10 milijardi pua br e od reakcija kad a se odvijaju bez enzima. Broj molekula substrata koji koje izmeni jedan molekul enzima u sekundi, je izmedu 1 do 1000 a i do 500000. Uz uce ce enzima komponente celije se sinteti u velikom brzinom. Tako kod E.coli ko ja se aktivno deli svakih 60 min. u svakoj sekundi se sinteti e 4000 molekula mast i, 1000 molekula proteina i 4 molekula RNA. O enzimima se njima dugo znalo. Ljudi su stolecima koristili rad enzima i ne slu teci da oni kao i mikroorganizmi postoje. Opisano je oko 2000 enzima, a velik br oj je dobijen u kristalnom obliku. KARAKTERISTIKE ENZIMA - u malim kolicinama imaju veliku aktivnost. (1g invertaze hidrolizuje 1 tonu saharoze). Enzimi se ne tro e i ne menjaju u toku reakcije.Na njih deluju ekolo ki faktori. Temperatura ubrzava enzimsku reakciju ali samo do od redene granice. Povecana temperatura mo e izazvati denaturaciju proteina, kao I ra dijacija, hemijske materije,Enzimi pokazuju specificnost na substrat na koji del uju. Postoji apsolutna, grupna, stereohemijska i relativna specificnost. ENZIMSKA specificnost Apsolutna specificnost se ogleda u delovanju enzima samo na jedan substrat. (Ure aza hidrolizuje ureu do amonijaka i CO2. To je jedini substrat na koji deluje ur eaza.).Kod grupne specificnosti enzimi deluju na grupu srodnih jedinjenja. Tako

proteaze deluju na peptidne veze raznih belancevina. Stereohemijska specificnost je karakteristicna za opticke stereoizomere.(Arginaza deluje na L-arginin ali n e i na D-arginin. Kod relativne specificnosti enzimi deluju na jedinjenja koja p o hemijskom sastavu pripadaju razlicitim grupama. Enzimi imaju osobinu da deluju veoma dugo. Ta dugotranost je ponekad tako velika da enzimi dejuju i posle izumiranja celije . To ima znacaja jer posle smrti dolazi do autolize celije tj. samorastvaranja p od dejstvom sopstvenih enzima. Na taj nacin iz celije se oslobadjaju enzimi i pr odu avaju svoje delovanje du e vreme u odgovarajucoj sredini. Zahvaljujuci autolizi omoguceno je dovr avanje procesa sazrevanja sireva, kiseljenja mleka, sila a stocne hrane itd. Maksimum delovanja enzima u odredjenoj sredini se posti e nakon najvece brojnosti mikroorganizama posle cega dolazi i do autolize celije. Enzim je u osnovi izgradjen od amino kiselina. Enzimi imaju specificnu trodimenz ionalnu strukturu. Primarnu strukturu enzima cini specificna polipeptidna sekvenca amino kiselina. U zavisnosti od primarne strukture, polipepridni lanac se mo e specificno uviti da juci sekundarnu i tercijarnu strukturu. Konformacija enzima odredjuje njegovu striktnu specificnost: na povr ini molekule, formiraju se regioni, tzv. a k t i v n a mesta, koja odred juju reaktivne i kataliticke osobine enzima. Preko aktivnog mesta dolazi do spec ificne kombinacije substrata S i enzima E koji daju komleks Enimsubstrat ES i na jzad promenu substrata u produkt reakcije P, dok enzim ostaje nepromenjen : E + S ES E + P Nitrogenasa Prosti i slo eni enzimi Mnogi su enzimi samo proteini i nazivaju se prosti enzimi. Za razliku od njih slo eni enzimi imaju I ne proteinsku grupu.Proteinski deo enzi ma- apoenzim, deluje u kombinaciji sa neproteinskim molekulom -koenzimom ili pro steticka grupa.Zajedno cine holoenzim. Odvojeni delovi holoenzima nisu aktivni, odnosno aktivan je samo holoenzim. Apoenzim uspostavlja vezu sa materijom na koj u ce delovati- to je oficir za vezu . Koenzim je uvek nebelancevinaste prirode i on obavlja hemijske promene odredjujuci pravac i brzinu reakcije. - komandir . Koenzim Je termostabilan i prostijeg hemijskog sastava. Mo e biti organske i neorg anske prurode (soli Fe, Mn, Mo, Zn, Cu). Mnogi koenzimi su fosforni estri raznih vitamina (B1,B2,B12).Brzina enzimske reakcije je direktno zavisna od koncentrac ije enzima i substrata (do nivoa zasicenosti enzima substratom) Razliciti spolja nji cinioci uticu na brzinu enzimske reakcije. Na primer u odredj enom regionu ph vrdnosti ili t 0 , enzim ima optimum u kome je brzina reakcije n ajveca. Brzina reakcije se smanjuje i aktivnost enzima se mo e izgubiti pri vredno stima koje se udaljuju od optimuma. Aktivnost enzima zavisi od aktivatora i inhi bitora. Aktivatori mogu biti joni metala (Na, K, Mg,Ca, Zn) koji su u nekim sluc ajevima trajno vezani za enzim, dok inhibitori mogu biti joni te kih metala. Podela enzima - Mogu se izvr iti razlicite podele enzima : prema substratu na koji deluju, prema reakciji koju katalizuju, prema mestu obavljanja funkcije itd. Sv i enzimi koji se sinteti u u celiji, nezavisno od svog substrata nazivaju se kons titutivnim, za razliku od inducibilnih emzima- adaptibilni- koji se sinteti u sam o u prisustvu odgovarajuceg substrata. Mikroorganizmi su veoma tedljivi i nece tro iti energiju na sintezu enzima ako za to nema potrebe. Prema mestu delovanja e nzimi se dele na egzoenzime i endoenzime