New User Special Price Expires in

Let's log you in.

Sign in with Facebook


Don't have a StudySoup account? Create one here!


Create a StudySoup account

Be part of our community, it's free to join!

Sign up with Facebook


Create your account
By creating an account you agree to StudySoup's terms and conditions and privacy policy

Already have a StudySoup account? Login here

MIC 401

Star Star Star Star Star
1 review
by: Christinee

MIC 401 MIC 401

GPA 3.4
View Full Document for 0 Karma

View Full Document


Unlock These Notes for FREE

Enter your email below and we will instantly email you these Notes for Biomedical Microbiology

(Limited time offer)

Unlock Notes

Already have a StudySoup account? Login here

Unlock FREE Class Notes

Enter your email below to receive Biomedical Microbiology notes

Everyone needs better class notes. Enter your email and we will send you notes for this class for free.

Unlock FREE notes

About this Document

These notes are what were covered in lecture during the FIRST WEEK of Microbiology. These are additional notes besides the notes they give to us on the powerpoint slides and word documents. This is...
Biomedical Microbiology
Dr. Amy Jacobs
Class Notes
MIC401, Mic 401, Biomedical microbiology, Christian Ahearn, Amanda Bloom, Terry Connell, Darlene Dombroski, Vicki Evancho, Amy Jacobs, Nicole Luke-Marshall, Khan Umaer




Star Star Star Star Star
1 review
Star Star Star Star Star
"You're awesome! I'll be using your notes for sure moving forward :D"
Edmund Rau

Popular in Biomedical Microbiology

Popular in Microbiology

This 10 page Class Notes was uploaded by Christinee on Sunday February 7, 2016. The Class Notes belongs to MIC 401 at University at Buffalo taught by Dr. Amy Jacobs in Spring 2016. Since its upload, it has received 298 views. For similar materials see Biomedical Microbiology in Microbiology at University at Buffalo.


Reviews for MIC 401

Star Star Star Star Star

You're awesome! I'll be using your notes for sure moving forward :D

-Edmund Rau


Report this Material


What is Karma?


Karma is the currency of StudySoup.

You can buy or earn more Karma at anytime and redeem it for class notes, study guides, flashcards, and more!

Date Created: 02/07/16
Lecture 1 – Structure Function Bacteria *Disclaimer: these notes are added on notes that were discussed in lecture – basically information that isn’t on any of the slides or notes given on UBlearns. This is to avoid any type of plagiarism/copyrights. Types of Microorganisms  All capable of causing disease   ALL PATHOGENIC: ability to cause an infection in the host (human) Basic cell types * Can classify cell types as prokaryotic or eukaryotic 1. Prokaryotic: a. Pro: means early b. Karyon: means nucleus c. “Early Nucleus” d. Where do you find prokaryotic organisms? i. Bacteria ii. Algae 2. Eukaryotic a. Eu: means true b. “True Nucelus” c. Membrane bound nucleus d. Where do you find eukaryotic organisms? i. Animals ii. Fungi 3. Prokaryotes & Eukaryotes differ in cell structure & complexity but are similar in  other ways as well a. Same metabolic reactions taking place b. Chemically similar Structural Organization of Prokaryotic Cell Cell envelope: outer wrapping of the bacterium that is comprised of different  components that make up the envelope 1 General Bacterial Structure A. Appendages: Structures for motility and attachment   Flagella: (MOTILITY)  true directive movement which means that it changes direction; not just a  vibrating back and forth motion (BROWNIAN MOTION)  Not all bacteria have flagellum – those with flagella are motile & those  without flagella are non­motile  There exist different flagellum arrangements – used for species  identification Fimbriae or common pili: (ATTACHMENT)  Allow the bacteria to attach to a surface  They differ in the number that they would be found on the surface of a  bacterial cell  Fimbriae: hundreds, always present in a much larger amount than the pili  Pili: lesser amounts; can be 1­3’ Pathogenesis: advantageous for a bacterium to have pili or fimbriae –  bacteria/fungi/virus has to find a way into the body, then when it gets into the  body it has to first adhere to a surface/attach, once it attaches to a surface it  colonizes (grows/replicates/able to set up residence there), when it grows it  produces a variety of different factors that aids in its pathogenesis, such as: Toxins Hemolysins Enzymes Pathogenic: means it’s a VIRULENT ORGANISM – it has various factors that  aids in its pathogenesis Avirulent: non­pathogenic  Sex pilus (specialized pilus): longer pili found on exterior surface used for  bacterial conjugation  limiting factor: proximity of the two cells  2 B.  Cell Envelope:  Outer wrapping of bacteria  Glycocalyx (two different types: slime layer or capsule – similar  composition – protein polysaccharide mix; but also differ)  Not all bacteria have to have a slime layer or capsule, but is advantageous  if they do Two types of cell envelopes: both aid in pathogenesis – both virulent factors  slime layer – not tightly adhered to the bacterium – just a slimy layer that  aids in ATTACHMENT; allow to stick  capsule – tightly adhered to the bacterium – capsule means  ANTIPHAGOCYTIC, allows the bacteria to survive Virulence factors that a bacteria can possess (but not necessary) 1. fimbriae 2. pili 3. slime layer 4. capsule EXAM INFO: know the components of gram positive and gram negative cell wall Cell wall (Exoskeleton of cell) gives SHAPE  primary component of cell wall is the heteropolymer peptidoglycan  (common component in both gram positive and gram negative)  Makeup of cell wall determines what color the gram stain the bacterium will be  cross linking is called INTER BRIDGING BETWEEN GLYCAN CHAINS Key Features of the Gram positive cell wall  So you have NAM & NAG cross linked by peptide tetra­linkers which gives you  this inter­bridging which actually INCREASES RIGIDITY OF CELL WALL  there are 40 LAYERS of peptidoglycan in a gram positive cell wall  gram positive cell wall consists of 90% peptidoglycan – primary composition  acidic polysaccharides – 10% 3  function of teichoic and lipoteichoic acid o they span the peptidoglycan layers – increase rigidity of cell wall & allow  the transport of ions across cell wall Key features of the Gram negative cell wall Three layered cell wall – considered to be more complex in nature than a gram positive  cell wall (just multiple layers of peptidoglycan) *selectively permeable barrier – components go from the outside to the inside A.  Outer membrane – largest part of the multilayered wall – phospholipid bilayer a. intercalated in the outer membrane 1. external to peptidoglycan layer – gram positive more rigid than gram negative  cell wall 2. semipermeable 3. typical phospholipid bilayer 4. contains specialized proteins a.  lipopolysaccharides – intercalated in outer membrane with hydrophobic and hydrophilic tendencies  b. lipoproteins – embedded in outer membrane & attaches to  peptidoglycan layer – the function of lipoprotein is to hold this whole  entire fluid structure together – the “anchor” – it anchors the outer  membrane to the single layer of peptidoglycan c. porin proteins – protein channels – it spans the entire phospholipid  bilayer: so it has hydrophilic and hydrophobic tendencies & the purpose of this is going to allow the transport of materials from the outside to the inside irrelevant of their charge (it allows anything to enter) B. Periplasmic space hydrolytic enzymes* (which can break apart 6 carbon sugar unit to single  carbon monomers which can be used for synthetic purposes or energy  production taking place in the membrane) EXAM INFO:   Gram positive and gram negative both share peptidoglycan  Need to know what peptidoglycan is 4  Need to know why peptidoglycan gives bacteria cells its rigidity – due to cross  linking/inter bridging between glycan chains and muramic acids   Need to know that gram negative is more complex cell wall than gram positive  Need to know that gram negative cell wall is a 3 unit entity   Need to know parts of cell wall and its functions   Aka Periplasmic space: contains hydrolytic enzymes which break down the  carbohydrates needed for synthetic reactions – energy production – single  monomers Cell membrane (Cytoplasmic membrane, protoplasmic membrane, and inner  membrane)  Primary purpose: useful for synthetic reactions   If you’re trying to compare this to membrane bound organelles or eukaryotes –  the cellular membrane is considered to be the BACTERIAL ANALOGUE for  synthetic reactions that take place in eukaryotic cells   Molded around the cytoplasm – allows the materials to be transported into the  cytoplasm and out from the cytoplasm  embedded in phospholipid bilayer are integral proteins which span the entire  bilayer again having hydrophilic & hydrophobic proteins and peripheral  proteins which are hydrophilic in nature – the composition of the membrane is  variable itself o in the phospholipid bilayer you have phosphate head and lipid tails which  gives you the hydrophilic & hydrophobic tendencies (basic composition of  outer membrane & inner membrane)  secretion of exoenzymes – in a gram negative bacterium these would go to the  periplasmic space or transported further out to the exterior for nutrient processing  secretion of toxins – toxins are produced when bacteria grow & aids in  pathogensis Cytoplasm (Protoplasm) and the internal contents A.  Cytoplasm – primary component being water 70­80% B. Nucleoid (chromatin) – **non uniform dense region** : its concentrated into  an irregular dense area in the center of the cell and consists of a single double  strand of DNA ­ minimum genetic requirement needed for bacterial survival  5 C. Plasmids – (extra component – extra chromosomal piece of DNA & AID IN  PATHOGENESIS) a. antibiotic resistance is key – is usually coded for on a plasmid – able to  develop resistance which can then be transferred from one bacteria to  another (can even be different types of bacteria and not even in the same  species) because it can pass extra chromosomal piece of DNA (plasmid) b. plasmids either offer a selective advantage or a protective trait Lecture 2 – Bacterial Growth Metabolism **The slides with information on them will be named exactly the same way as it is on  the powerpoint slide so you know which slide it belongs too. Only extra information  that is NOT included on the powerpoint slides will be included to avoid any  plagiarism/copyright infringement.   Bacterial Growth (slide 8) o Legionella – bacteria that causes legionnaires pneumonia  o Obligate intracellular pathogens – meaning they need cells or tissues to  grow on o Mycobacterium leprae – leprosy  o Treponema pallidum – causative organism of syphilis   Vitamins: growth factors (slide 11) o Bacteria needs these as substrates  o FMN – another source of energy for bacteria   Nutrients (slide 12) o Ability to use what we give or not use what we give them is sometimes  used to describe them o Bacterium that can derive all nutrients that they need from the artificial  medium we give them – prototrophs   Atmospheric conditions (slide 13) o CO2 – some need and some don’t o Facultative organisms– grow equally well in either situation o Obligate anaerobe – still can grow even if there is a small amount of O2  Bacterial growth phases (slide 15) 6 o Y­ axis: number of bacteria there is o X­ axis: time o In the very beginning after they’re inoculated onto a medium, their  numbers don’t increase at all during their LAG PHASE of growth. o All of a sudden, they hit a certain threshold in time they grow exponentially called: LOG/EXPONENTIAL GROWTH PHASE. o They hit a peak and exhaust most of the nutrients in the medium and their  numbers plateau off and hit a STATIONARY PHASE. o After they really exhaust what there is, and die off called  DEATH/LOGARITHMIC DECLINE  Bacterial metabolism (slide 16) o The reason they need energy is to form new compounds – the reason they  need to form new compounds is to make new bacteria. o Their metabolism is intended to take any constituents they have around  them and convert it into energy by usually reaction with substrates by  making ADP to ATP.  Aerobic respiration (slide 20/slide 21) o Main Goal: generate ATP & metabolic intermediates o In order to accomplish aerobic respiration, most use 3 pathways which are  linked to one another o Don’t have to memorize all the intermediates o Glucose + Oxygen – Oxygen is used because in this particular set of  reactions it’s the final electron receptor o If its done by its most efficient means, 1 glucose = 38 molecules of ATP  Glycolytic pathway (slide 23) o Starts with glucose as the primary substrate o Ends with Pyruvate as the primary end product  o Glucose is converted into another substrate by phosphorylation which is  converted into another substrate and so on until we get Pyruvate  Glycolysis: preparative investment phase (slide 24) o This is the first half of the Glycolytic Pathway o Investment / Preparative Phase o In the total of the entire first half of the pathway, a total of 2 ATP’s are  spent o Starts with glucose at the very beginning  o Glucose ­> Glucose 6 Phosphate (ATP has to give up a phosphate in order  to phosphorylate that) o And another ATP has to give up a phosphate in order to phosphorylate at  the second point as well 7 o Ultimately spending a little gives you more later on o There’s a 6 carbon sugar – and an enzyme cleaves it into two 3 carbon  sugars (look almost the same) o There’s an isomerase that makes the two almost identical carbon sugars  into the same thing  Glycolysis: payoff phase (slide 25) o Payoff Phase o 4 ATP’s gained + 2 NADH’s gained o One of these reactions that effects two 3 carbon sugars ends up letting it  release an ATP & NADH o In the end, release 2 more ATP o So lose 2 ATP and gain 4 ATP for a net gain of 2 ATP o 2 NADH are generated – and later on get turned into more energy  Krebs cycle overview (slide 27) o Each 1 glucose yields 2 pyruvates in the end because 1 6 carbon sugar got  cleaved into 2 3 carbon sugars o Then the pyruvates enter into the Krebs Cycle  o However, right before the Krebs cycle, there’s an intermediate/initial step  that takes place  Initial step krebs cycle (slide 28) o 2 pyruvates for each glucose at the end of the glycolytic pathway  o pyruvate dehydrogenase complex (enzyme) changes it into Acetyl CoA o As a consequence of this, an NAD molecule is changed  into/decarboxylated into NADH molecule (turns into more ATP) o Before entering Krebs Cycle: another 2 NADH molecule – generated from  each of the glucose you started with  Krebs cycle – detailed (slide 29) o At one point along the way ADP is phosphorylated into ATP o At three points along the way, NAD+ becomes NADH (gets turned into  more ATP/energy later on) o At one point FAD becomes FADH2 by an oxidation reduction reaction  (gets converted into more ATP/energy later on) o So, so far, we’ve generated more ATP & a lot more NADH & an FADH2 – which will all be doubled because it’s being kick started with 2 molecules  of Acetyl CoA in the beginning  Krebs cycle (slide 30) o 1 glucose = 2 pyruvates o Initial step: 2 pyruvates changed into CO2 +  2 Acetyl CoA – 2 NADH’s  generated in initial step 8 o Net gain of 2 ATP’s per molecule of glucose o 6 NADH (3 circled in diagram– so doubled means 6, since started with 2  Acetyl CoA) o 2 FADH2’s o *All NADH & FADH2 gets converted into more ATP later on  Electron Transport & Oxidative Phosphorylation (slide 31) o ­ 3  place they get converted into ATP is the 3  Pathway – Electron  Transport Chain + Oxidative Phosphorylation  Electron transport (slide 32) o ­ When one molecule gives up an electron to another,  the molecule that  gave it up is OXIDIZED, molecule that gains is REDUCED (bc of the  charge)  Electron Transport & Oxidative Phosphorylation (slide 33) o Image of a cytoplasmic membrane – lipid bilayer – lipid tails and heads  pointing to the outside o Different molecules – mostly cytochromes – that shuttle along electrons  o NADH that was generated earlier goes to cytoplasm and gives up an  electron (so its oxidized) to a carrier that gives it up to another carrier that  gives it up to another carrier  o Each time the electron is transferred, a little more energy is generated o At the very end, the energy is converted into ATP by an enzyme called  ATP SYNTHASE COMPLEX which allows all the energy to convert  ADP into ATP as a storage form of the energy o FADH2 also gives up an electron into the electron transport system in the  cytoplasmic membrane, HOWEVER, enters the pathway a little  downstream o Because of this, there are fewer electron transfers – and because there are  fewer electron transfers, you don’t get as much ATP – only 2 o Oxygen is the final electron acceptor  Overview – metabolic pathways (slide 34) ************ o Glycolytic Pathway  1 glucose = 2 pyruvates  + 2 ATP  + 2 NADH o Initial Step  2 Acetyl CoA molecules  + 2 NADH o Kreb’s Cycle  2 Acetyl CoA molecules =  9  + 6 NADH  + 2 ATP  + 2 FADH2 o Electron Transport System ­ +34 ATP molecules total  2 NADH from glycolytic pathway enter  2 NADH from initial step enter  6 NADH from Krebs cycle enter  2 FADH2 from Krebs cycle enter  ALL generated into ATP be electron transfers   3 ATP for every NADH  2 ATP for every FADH2 o +38 ATP molecules total   34 from electron transport system  2 from glycolytic pathway  2 from kreb’s cycle  metabolic energy (slide 35) o The only difference between aerobic and anaerobic respiration is that in  anaerobic respiration, the final electron acceptor is NOT OXYGEN  Anaerobic respiration (slide 36) o In the electron transport chain right at the end, instead of an O2 picking up  the electron ­  oxygen containing salts pick up the electron o Because in the very end O2 isn’t the last electron acceptor, there might be a dip or variability in the amount of ATP that’s generated  Fermentation (slide 38/40) o Primarily used for anaerobic bacteria – bacteria that grow better in the  absence of O2 o Organic compound used as terminal electron acceptor o A WHOLE lot less efficient at producing energy o At the end of glycolytic pathway, pyruvate is left over to react with NADH  generated to produce lactic acid o Just 2 ATP o 10


Buy Material

Are you sure you want to buy this material for

0 Karma

Buy Material

BOOM! Enjoy Your Free Notes!

We've added these Notes to your profile, click here to view them now.


You're already Subscribed!

Looks like you've already subscribed to StudySoup, you won't need to purchase another subscription to get this material. To access this material simply click 'View Full Document'

Why people love StudySoup

Jim McGreen Ohio University

"Knowing I can count on the Elite Notetaker in my class allows me to focus on what the professor is saying instead of just scribbling notes the whole time and falling behind."

Amaris Trozzo George Washington University

"I made $350 in just two days after posting my first study guide."

Steve Martinelli UC Los Angeles

"There's no way I would have passed my Organic Chemistry class this semester without the notes and study guides I got from StudySoup."

Parker Thompson 500 Startups

"It's a great way for students to improve their educational experience and it seemed like a product that everybody wants, so all the people participating are winning."

Become an Elite Notetaker and start selling your notes online!

Refund Policy


All subscriptions to StudySoup are paid in full at the time of subscribing. To change your credit card information or to cancel your subscription, go to "Edit Settings". All credit card information will be available there. If you should decide to cancel your subscription, it will continue to be valid until the next payment period, as all payments for the current period were made in advance. For special circumstances, please email


StudySoup has more than 1 million course-specific study resources to help students study smarter. If you’re having trouble finding what you’re looking for, our customer support team can help you find what you need! Feel free to contact them here:

Recurring Subscriptions: If you have canceled your recurring subscription on the day of renewal and have not downloaded any documents, you may request a refund by submitting an email to

Satisfaction Guarantee: If you’re not satisfied with your subscription, you can contact us for further help. Contact must be made within 3 business days of your subscription purchase and your refund request will be subject for review.

Please Note: Refunds can never be provided more than 30 days after the initial purchase date regardless of your activity on the site.