Bevezetés a prokarióták világába

Borsodi Andrea

Felföldi Tamás

Jáger Katalin

Makk Judit

Márialigeti Károly

Romsics Csaba

Tóth Erika

Bánfi Renáta

Pohner Zsuzsanna

Vajna Balázs

Szerkesztette 
Márialigeti Károly

E könyv kutatási és oktatási célokra szabadon használható. Bármilyen formában való sokszorosítása a jogtulajdonos írásos engedélyéhez kötött.

Készült a TÁMOP-4.1.2.A/1-11/1-2011-0073 számú, „E-learning természettudományos tartalomfejlesztés az ELTE TTK-n” című projekt keretében. Konzorciumvezető: Eötvös Loránd Tudományegyetem, konzorciumi tagok: ELTE TTK Hallgatói Alapítvány, ITStudy Hungary Számítástechnikai Oktató- és Kutatóközpont Kft.


Tartalom

1. Bevezetés
2. A prokarióták és eukarióták evolúciója, sokfélesége és rendszerezése
2.1. Az élet megjelenése a Földön (Felföldi Tamás)
2.2. A mikroorganizmusok világa és a bioszféra koevolúciója (Felföldi Tamás)
2.3. A prokarióták és eukarióták univerzális törzsfája (Felföldi Tamás)
2.4. A mikrobák rendszerezésének alapelvei (Felföldi Tamás)
2.5. Konvencionális és molekuláris taxonómia, polifázikus taxonómia (Felföldi Tamás)
2.6. A prokarióták biodiverzitása (Felföldi Tamás)
2.7. A prokarióta (Bacteria, Archaea) és eukarióta (Eucarya) sejt összehasonlítása (Tóth Erika)
3. A baktériumok morfológiai tulajdonságaI
3.1. A prokarióta sejt felépítése (Tóth Erika)
3.2. A prokarióta sejtek mérete és alakja (Tóth Erika)
3.2.1. Szabályos alakú baktériumok
3.2.2. Szabálytalan alakú baktériumok
3.2.3. Prokarióta életciklusok
3.3. A citoplazmamembrán típusai, szerkezete és működése (Tóth Erika)
3.3.1. A citoplazmamembrán felépítése
3.3.2. A citoplazmamembrán funkciói és működése
3.4. A prokarióták sejtfalszerkezeti típusai (Tóth Erika)
3.4.1. A murein szerkezete, változatai
3.4.2. A penicillin hatásmechanizmusa
3.4.3. A Gram-pozitív sejtfal szerkezete
3.4.4. A Gram-negatív sejtfal felépítése
3.4.5. Az ősbaktériumok sejtfalszerkezeti típusai
3.5. A baktériumok mozgása (Borsodi Andrea)
3.5.1. A prokarióták csillójának felépítése és működése
3.5.2. A bakteriális kemotaxis és szabályozása
3.5.3. A prokarióták egyéb mozgási módjai
3.6. A baktériumok felületi struktúrái: glikokalix, fimbria és pilus (Felföldi Tamás)
3.7. A baktériumok nukleáris állománya (Felföldi Tamás)
3.8. Citoplazmatikus zárványok, tartalék tápanyagok és gáz vezikulumok (Felföldi Tamás)
3.9. Az endospóra képződése, szerepe és felépítése (Felföldi Tamás)
4. A baktériumok szaporodása és szaporodás gátlása
4. 1. A baktériumok tenyésztése (Tóth Erika)
4.1.1. Tenyésztéshez szükséges tápanyagok
4.1.2. Táptalajok szilárdítása
4. 2. Baktériumok növekedésének környezeti paraméterei (Tóth Erika)
4.2.1. A hőmérséklet hatása a baktériumok szaporodására
4.2.2. A pH hatása a baktériumok szaporodására
4.2.3. Az oxigén koncentráció hatása a baktériumok szaporodására
4.2.4. A vízpotenciál hatása a baktériumok szaporodására
4.2.5. A nyomás hatása a baktériumok szaporodására
4.3. A mikroorganizmusok fenntartása, tárolása (Tóth Erika)
4.3.1. Az átoltás
4.3.2. A szárítással történő tárolás
4.3.3. Fagyasztással történő tárolás
4.3.4. Liofilizálással történő tárolás
4.4. Speciális tenyésztési technikák (Tóth Erika)
4.5. A baktériumsejtek osztódása (Felföldi Tamás)
4.6. A szaporodási görbe (Felföldi Tamás)
4.7. A mikroorganizmusok folyamatos tenyésztése: kemosztát és turbidosztát (Felföldi Tamás)
4.8. A szaporodás gátlása (sterilezés, fertőtlenítés) (Makk Judit)
4.8.1. Sterilizálási eljárások
4.8.2. Fertőtlenítés
5. A prokarióták energetikai anyagcseréjének alapjai (Márialigeti Károly)
5.1. Termodinamikai alapok
5.2. Elektron donorok és elektron akceptorok
5.3. Energiagazdag vegyületek és az energiaraktározás
6. A prokarióták jellemző anyagcseretípusai (Márialigeti Károly)
6.1. Az aktívan szaporodó sejt energiaigényének fedezése
6.2. A kemotróf anyagcsere változatai
6.3. A fototróf anyagcsere változatai
6.4. A felépítő anyagcsere szénforrása
6.5. Baktériumok több „üzemmódban”
7. Alapvető szervesanyag felépítési és lebontási folyamatok a prokariótákban
7.1. Anabolikus folyamatok (Borsodi Andrea, Tóth Erika)
7.1.1. Autotróf szén-dioxid fixációs mechanizmusok
7.1.2. Metilotróf baktériumok szervesanyag előállítása
7.1.3. Nitrogén fixáció
7.1.4. A murein bioszintézise
7.2. Katabolikus folyamatok (Jáger Katalin)
7.2.1. Szénhidrátok lebontása
7.2.2. A zsírok és fehérjék lebontása
7.3. Intermedier anyagcsere folyamatok (Jáger Katalin)
7.3.1. A Szent-Györgyi – Krebs ciklus (citromsav ciklus)
7.3.2. A glioxalát ciklus
8. A prokarióták változatos energiatermelése
8.1. Kemoorganotróf anyagcsere
8.1.1. Erjesztési folyamatok (Jáger Katalin)
8.2. Kemolitotróf anyagcsere (Borsodi Andrea)
8.2.1. Aerob hidrogénoxidáció
8.2.2. Kénvegyületek és az elemi kén oxidációja
8.2.3. A vas oxidációja
8.2.4. Nitrifikáció
8.2.5. Anaerob ammóniaoxidáció
8.3. Fototróf anyagcsere (Makk Judit)
8.3.1. Az anoxikus fototróf anyagcsere
8.3.3. A halofil ősbaktériumok fényhasznosítása
8.3.4. A fényhasznosítás különleges esetei
9. Az elemek biogeokémiai körforgalma
9.1. A szén körforgalma (Tóth Erika)
9.1.1. A szén előfordulása a Földön
9.1.2. A fosszilizáció folyamata
9.1.3. A szén és szerepe a bioszférában
9.1.4. A metán ciklus
9.2. A nitrogén körforgalma (Borsodi Andrea)
9.2.1. A biológiai nitrogén körforgalom folyamatai
9.2.2. A nitrogén körforgalom jelentősége
9.3. A kén körforgalma (Makk Judit)
9.4. A foszfor körforgalma (Tóth Erika)
9.5. A vas és a mangán körforgalma (Makk Judit)
9.5.1. A vas körforgalom
9.5.2. Mangán körforgalom
9.6. Egyéb biológiai szempontból fontos elemek körforgalma (Makk Judit)
9.6.1. A higany biogeokémiai ciklusa
9.6.2. Az arzén biogeokémiai ciklusa
9.6.3. Az urán biogeokémiai ciklusa
10. Az elemkörforgalmakban résztvevő fontosabb prokarióta csoportok
10.1. A szerves anyagok aerob lebontásában résztvevő baktériumok (Márialigeti Károly)
10.2. A szerves anyagok anaerob lebontásában résztvevő baktériumok (Márialigeti Károly)
10.3. Metilotróf és metanotróf baktériumok (Tóth Erika)
10.3.1. A metilotróf/metanotróf baktériumok általános jellemzése
10.3.2. A metilotróf/metanotróf baktériumok biokémiája
10.3.3. A metilotróf/metanotróf baktériumok filogenetikája, taxonómiája
10.3.4. A metilotróf/metanotróf baktériumok előfordulása
10.3.5. A metilotróf/ metanotróf baktériumok tenyésztése
10.3.6. A metilotróf/metanotróf baktériumok ipari jelentősége
10.3.7. Fakultatív metilotróf baktériumok
10.3.8. Metilotróf élesztők
10.4. Nitrifikáló baktériumok (Borsodi Andrea)
10.5. Anaerob ammóniaoxidáló baktériumok (Borsodi Andrea)
10.6. Szulfát- és kénredukáló baktériumok (Makk Judit)
10.6.1. Szulfátredukáló baktériumok
10.6.2. Kénredukáló baktériumok
10.7. Kénoxidáló baktériumok (Borsodi Andrea)
10.8. Vasoxidáló baktériumok (Makk Judit)
10.9. Aerob hidrogénoxidáló baktériumok (Borsodi Andrea)
10.10. Zöld nemkén baktériumok (Makk Judit)
10.11. Zöld kénbaktériumok (Makk Judit)
10. 12. Bíbor fototróf baktériumok (Makk Judit)
10.12. 1. Bíbor kénbaktériumok
10.12.2. Bíbor nemkén baktériumok
10.13. Heliobaktériumok (Makk Judit)
10.14. Aerob anoxikus fototróf baktériumok (Makk Judit)
10.15. Cianobaktériumok (Makk Judit)
10.15.1. A cianobaktériumok sejtfelépítése
10.15.2. A cianobaktériumok élettani tulajdonságai
10.15.3. A cianobaktériumok előfordulása
10.15.4. A cianobaktériumok rendszerezése
10.15.5. Prochloron, Prochlorococcus, Prochlorothrix
10.15.6. Klorofill-d és f tartalmú cianobaktériumok
10.16. Metanogén ősbaktériumok (Tóth Erika)
10.16.1. A metanogén baktériumok általános jellemvonásai
10.16.2. A metanogén baktériumok izolálása, azonosítása
10.16.3. A metanogén baktériumok főbb anyagcsere típusai
10.16.5. A metanogén baktériumok molekuláris biológiája
10.16.6. A metanogén baktériumok ipari jelentősége
10.17. Extrém halofil ősbaktériumok (Borsodi Andrea)
10.18. Hipertermofil baktériumok (Felföldi Tamás)
10.19. Alkalofil baktériumok (Borsodi Andrea)
11. A prokarióta nemzetségek rendszertani besorolása a Bergey's manual of systematic bacteriology 2-5 kiadása alapján
12. Kislexikon (Borsodi Andrea, Felföldi Tamás, Jáger Katalin, Makk Judit, Márialigeti Károly, Tóth Erika)
13. Tesztfeladatok (Felföldi Tamás, Romsics Csaba)
14. Irodalomjegyzék
15. Ábrajegyzék (Bánfi Renáta, Pohner Zsuzsanna, Vajna Balázs)