Opis
Nowe, drugie zaktualizowane wydanie jedynego na rynku polskim podręcznika akademickiego, w którym są omówione na poziomie molekularnym zagadnienia związane z budową, fizjologią i genetyką bakterii, ich oddziaływaniem na komórki eukariotyczne oraz budową bakteriofagów i ich działaniem na bakterie. Rozdział 1 poświęcony jest taksonomii bakterii, następnie omówiono bardzo szczegółowo budowę komórki bakteryjnej, co stanowi podstawę do dalszych rozdziałów. W rozdziale dotyczącym metabolizmu szczególny nacisk położono na fizjologię. Trzy następne rozdziały dotyczą problemów związanych z genetyką bakterii, m.in. powielanie materiału genetycznego, zmienność genetyczna, i obejmują zarówno informacje podstawowe, jak i najnowsze odkrycia. Omówiono wirusy bakteryjne (bakteriofagi), a także molekularne mechanizmy bakteryjnej patogenezy. Podręcznik jest bogato ilustrowany. Książka przeznaczona dla studentów biologii (mikrobiologia ogólna, fizjologia bakterii, genetyka bakterii), biotechnologii, ochrony środowiska uniwersytetów, akademii rolniczych, akademii pedagogicznych i politechnik; weterynarii; akademii medycznych (mikrobiologia lekarska, farmacja, analityka medyczna) oraz doktorantów i pracowników naukowych. Spis treściNAJWAŻNIEJSZE STOSOWANE SKRÓTY XI 1. POZYCJA FILOGENETYCZNA BAKTERII I ZASADY ICH TAKSONOMII 1 Wprowadzenie 1 1.1. Prokarioty i eukarioty 1 1.1.1. Miejsce bakterii we wczesnych systemach klasyfikacji organizmów 2 1.1.2. Trzy domeny świata żywego i „uniwersalne drzewo życia”, pozycja filogenetyczna bakterii według koncepcji Woesego 2 1.2. Ogólna charakterystyka domen 3 1.2.1. Bacteria i Archaea – podobieństwa i różnice 4 1.3. Klasyfikacja i nazewnictwo bakterii 6 1.3.1. Koncepcja gatunku u prokariotów 6 1.3.2. Zasady nazewnictwa 8 1.3.3. Najważniejsze typy i klasy taksonomiczne bakterii 8 1.4. Metody identyfikacji i klasyfikacji bakterii i archeonów 10 1.4.1. Analizy fenotypowe 10 1.4.2. Analizy DNA 11 1.4.3. Analiza porównawcza białek 15 1.5. Bakterie i archeony w dobie metagenomiki 15 1.6. Bergey’s manual of systematic bacteriology i The prokaryotes 16 Literatura uzupełniająca 16 2. BUDOWA I FUNKCJE KOMÓRKI BAKTERYJNEJ 18 Wprowadzenie 18 2.1. Morfologia i cykle życiowe bakterii 18 2.1.1. Kształt bakterii i układy komórek 19 2.1.2. Cykle życiowe bakterii 20 2.2. Barwienie Grama – bakterie gramdodatnie i gramujemne 20 2.3. Cytozol i jego elementy składowe 23 2.3.1. Rybosomy 23 2.3.2. Białka cytoszkieletu 23 2.3.3. Materiały zapasowe 27 2.3.4. Magnetosomy 29 2.3.5. Karboksysomy i enterosomy 30 2.3.6. Przedziały komórkowe u przedstawicieli Planctomycetes 31 2.3.7. Pęcherzyki gazowe 33 2.3.8. Systemy błon wewnątrzcytoplazmatycznych u bakterii 33 2.4. Budowa i funkcje osłon bakteryjnych 33 2.4.1. Błona cytoplazmatyczna 33 2.4.2. Udział białek błony cytoplazmatycznej w procesach energetycznych 35 2.4.3. Procesy transportu przez błonę cytoplazmatyczną 37 2.4.4. Antybiotyki działające na błonę cytoplazmatyczną 41 2.4.5. Przestrzeń peryplazmatyczna 42 2.4.6. Mureina ściany komórkowej 46 2.4.7. Polimery związane z mureiną 51 2.4.8. Bakterie pozbawione sakulusa 57 2.4.9. Błona zewnętrzna bakterii gramujemnych 59 2.4.10. Warstwa S 66 2.4.11. Białka amyloidalne 68 2.4.12. Otoczki bakteryjne 68 2.4.13. Biosynteza związków budujących osłony komórkowe bakterii 72 2.5. Struktury zewnątrzkomórkowe 81 2.5.1. Rzęski i chemotaksja 81 2.5.2. Inne sposoby poruszania się bakterii 86 2.5.3. Fimbrie 88 2.5.4. Celulosomy 90 2.5.5. Pęcherzyki błonowe 90 2.5.6. Fibryle 92 2.5.7. Spinae 92 2.6. Formy przetrwalnikowe bakterii 93 2.6.1. Endospory 93 2.6.2. Inne formy przetrwalnikowe 95 2.7. Wielokomórkowe społeczności bakteryjne 96 2.7.1. Biofilmy 97 2.7.2. Maty mikroorganizmów 100 Literatura uzupełniająca 101 3. METABOLIZM 103 Wprowadzenie 103 3.1. Ogólna charakterystyka metabolizmu 104 3.1.1. Typy pokarmowe 104 3.1.2. Pierwiastki biogenne 105 3.1.3. Azot 106 3.1.4. Siarka 114 3.1.5. Fosfor 116 3.1.6. Czynniki wzrostowe 117 3.2. Metabolizm chemoorganoheterotrofów 117 3.2.1. Rozkład polimerów 117 3.2.2. Wykorzystanie węglowodorów alifatycznych i związków aromatycznych 123 3.2.3. Glikoliza 125 3.2.4. Szlak heksozomonofosforanowy 128 3.2.5. Szlak Entnera–Doudoroffa 128 3.2.6. Cykl kwasu cytrynowego 130 3.2.7. Cykl glioksalowy 132 3.2.8. Fermentacje – fosforylacja substratowa i endogenne akceptory elektronów 133 3.3. Metabolizm chemolitotrofów 139 3.3.1. Nitryfikacja i anamoks 140 3.3.2. Utlenianie związków siarki 145 3.3.3. Metabolizm wodoru 150 3.3.4. Utlenianie tlenku węgla 152 3.3.5. Bakterie utleniające żelazo 153 3.3.6. Wykorzystanie innych związków nieorganicznych w metabolizmie chemolitotroficznym 154 3.4. Metabolizm fototrofów 155 3.4.1. Barwniki uczestniczące w fotosyntezie 156 3.4.2. Bakterie fototroficzne 159 3.4.3. Fotosynteza anoksygenna 159 3.4.4. Fotosynteza oksygenna 165 3.4.5. Inny sposób wykorzystania światła przez bakterie 167 3.5. Metabolizm tlenowy i beztlenowy 168 3.5.1. Metabolizm tlenowy 168 3.5.2. Oddychanie