Otázka: Nebuněčné a prokaryotní organismy
Předmět: Biologie
Přidal(a): Michal Sojka
Mikrobiologie
- vědy zkoumající mikroorganismy: 1. b. eukaryota – z říše Protista (protozoologie)
- prokaryota – bakteriologie
- viry – virologie
Princip kultivace
- živné půdy obsahují agar (l. z mořských řas) -> ten vytváří rosol
- ž.p. se horké nalijí do plochých Petriho misek, po ztuhnutí se na ně očkují bakterie, tyto bakterie se potom zakryjí víčkem
- narostou kolonie bakterií
- při práci je důležité zachovat sterilitu
Osobnosti
- Robert Koch – zakladatel bakteriologie, objevil původce tuberkulózy a cholery
- Louis Pasteur – rozvoj bakteriologie, výzkum očkování a kvašení
- Alexander Fleming – Objevitel penicilinu z plísně Penicillium notatum
Viry (acytobionta)
– nejsou taxonomicky zařazeny
– na hranici mezi živou a neživou hmotou
– žijí v hostitelských buňkách (parazité), které za ně vykonává živ. fce. – zejména rozmnožování
– patří sem viry, které tvoří:
Virion – obsahuje DNA nebo RNA
Kapsida – bílkovinný obal kolem NK
Tvar těla viru infikující bakterie: Bakteriofág
Rozdělení virů:
ssRNA, dsRNA, ssDNA, dsDNA
Životní cyklus:
- virion přilne na povrch buňky
- proniká do hostitelské buňky
- NK vyvolá v buňce podle svých genů syntézu bílkovin (enzymů), které jsou nutné pro pomnožení viru, syntéza virové NK a kapsidy je zajišťována enzymy a energií, buňky hostitele
- sestaví se nové viriony, které se z buňky uvolňují a mohou napadat další buňky
Způsobují onemocnění: virózy
člověk – rýma, chřipka, vzteklina, dětská obrna, AIDS, ebola,
zvíře – kulhavka, slintavka, ptačí chřipka, mor prasat
rostliny – virus tabákové mozaiky, proužkovitost, čárkovitost
Prokaryotická buňka
– Se od buňky eukaryotické liší uspořádáním (jednoduší stavba) i velikostí (je menší – 0,3–6 μm)
- Buněčná stěna – tuhý obal udělující buňce tvar, mechanicky ji ochraňuje před vlivy vnějšího prostředí, u bakterií je tvořena především vrstvou peptidoglykanu (Základní polymer bakteriální buněčné stěny)
- Cytoplazmatická membrána – izoluje vnitřní prostředí buňky od vnějšího, je selektivně propustná – z dvojvrstvy fosfolipidů uspořádaných tak, že řetězce mastných kyselin (hydrofobní konce) směřují k sobě a od sebe
- Cytoplazma – viskózní koncentrovaný roztok obsahující molekuly org. i anorg. látek,vyplňuje celý obsah buňky, tekutá složka cytoplazmy se nazývá cytosol
- Jaderná hmota – (nukleoid, bakteriální chromozom) – je uložena volně v cytoplazmě, není ohraničena jaderným obalem, u bakterií ji tvoří jediná do kruhu stočená dvoušroubovice molekuly DNA
- Ribozomy – tělíska v cytoplazmě, v nichž probíhá tvorba bílkovin, mohou být přisedlé k membráně nebo volná (eukar. r. větší)
- Plazmidy – malé, do kruhu uzavřené molekuly DNA obsahující geny, které nejsou nezbytné pro přežití, např. geny nesoucí informaci o rezistenci vůči antibiotikům
- Některé buňky vytvářejí slizovité obaly neboli Kapsuly (pouzdra), některé mohou mít na povrchu nepohyblivá vlákna Fimbrie, nebo pohyblivé Bičíky
Bakterie (Bacteria)
- Jednobuněčné prokaryotické organismy
- Heterotrofní i autotrofní výživa
Archeabakterie:
- jedna z nejstarších přežívajících forem života (není jasné, jestli dřív než eubakterie)
- cytoplazmatická membrána – izoprenoidy
- struktura genů a proteosyntézy se podobá spíše eukaryotům než eubakteriím
- dnes především org. žijící v extrémních podmínkách
Eubakterie:
- nejrozšířenější a nejpočetnější org. na Zemi
- velmi rychlé rozmnožování
- žijí ve všech prostředí i extrémních ( některé jsou schopny přežít ve vesmíru)
- za nepříznivých podmínek vytváří spory
Tvary bakterií:
- Kulovité – tzv. koky, které mohou tvořit např. dvojice (diplokoky), čtveřice (tetrakoky), řetízky (streptokoky) nebo hroznovité útvary (stafylokoky)
- Tyčinkovité – tzv. bacily
- Zakřivené – např. vibria (lehce zakřivené), spirily (zvlněné) nebo spirochety
Rozmnožování:
- Rozmnožují se většinou příčným dělením – chromozom se zdvojí, buňka se protáhne a obě molekuly DNA putují k opačným pólům buňky, uprostřed se vytvoří přehrádka a buňka se rozdělí na dvě části
Stavba:
- Na povrchu mívají: – slizové pouzdro
– bičíky – umožňují pohyb
– fimbrie – usnadňují bakteriím přilnutí k různým povrchům
- Některé bakterie vytváří spory –
– endospory – které jim umožňují přežití v nepříznivých podmínkách
- Dle Gramova zbarvení rozlišujeme:
- Grampozitivní bakterie – po zbarvení modrofialové, BS – peptidoglykanem okolo BS není membrána
- Gramnegativní bakterie – po zbarvení růžové, BS – liposacharidy, membrána okolo BS
Dělení:
Podle základního metabolismu dělíme bakterie na:
- Autotrofní – zdrojem uhlíku je oxid uhličity, fototrofní bakterie získávají energie ze slunečního záření
- Heterotrofní – získávají uhlík a energii z organických l., v přírodě se vyskytují jako destruenti organické hmoty – mineralizace – organické hmoty – proces tlení ( za aerobních podmínek) nebo hnití ( za anaerobních podmínek)
Podle potřeby kyslíku:
- Obligátně Aerobní – k životu nutně potřebují kyslík
- Obligátně Anaerobní – kyslík nepotřebují, někdy je pro ně i jedem
- Fakultativně anaerobní – mohou žit za aerobních i anaerobních podmínek
Podle vztahu k dusíku:
- Nitrogenní bakterie – vážou molekulární dusík z půdy a přeměňují ho na organické látky
- Nitrifikační bakterie – aerobní bakterie přeměňují amoniak na dusičnany
- Denitrifikační bakterie – anaerobní bak. redukují dusičnany na plynný dusík nebo amoniak
Význam:
- Mutualistické bak. – žijí v oboustranně prospěných symbiotických vztazích
- sinice + houba = lišejník (Nostoc)
- kořeny rostlin + hlízkové bak.
- v trávicí soustavě živ. (zejména býložravců – trávení celulózy (E. coli)
- Komenzálické – uvnitř a na povrchu těl. živ., neškodí, neprospívají
- na kůži – hlavně okolo kořenů vlasů a potních žlaz -> zápach
- střevní mikroflóra – ucho, oko, moč. trubice, vagina
- Významní dekompozitoři – odbourávají odpadní produkty a mrtvá těla organismů
- Vstřebávání živin a vitamínů z potravy – bakterie střevní mikroflóry
- Využití v průmyslu – při kvasné výrobě (sýry, ocet, kysané zelí)
- Původci různých onemocnění – některé bakterie jsou patogenní, napadají a rozrušují tkáně, vylučují jedovaté látky – Toxiny
- střevní onemocnění – cholera (Vibrio cholerae), tyfus, salmonelózu
- onemocnění dýchací soustavy – angínu, spálu, tuberkulózu (Mycobacterium tuberculosis
- pohlavní nemoci – kapavka, syfilis (Treponema pallidum)
- hnisání ran – způsobeno především stafylokoky
- Využití v genovém inženýrství – Vyšetření karyonu, výroba inzulínu
- Čištění odpadních vod, likvidace ropných látek
Prevence:
- Dodržování zásad hygieny – mytím rukou po použití toalety, před jídlem a pravidelnou osobní hygienou
- Očkování – zvýšení odolnosti vůči konkrétnímu virovému (spalničky) nebo bakterionálnímu (tuberkulóza) onemocnění vpravením buď oslabených virů nebo látek
- Sterilace – vlhkým vzduchem je nejčastějším a nejspolehlivějším typem sterilace nástrojů a laboratorních materiálů, při teplotě 100 °C
- Pasterizace je krátkodobé zvýšení teploty, které způsobí zničení nesporulujících patogenních mikroorganismů
- Posilování imunity – pohyb, zdravá strava, otužování
- dostatečná tepelná úprava pokrmů (zejména masa) většina bakterií je zničena při teplotě 70 stupňů Celsia
Sinice (Cyanophyta)
- Autotrofní (fotoautotrofní) gramnegativní bakterie
- V thylakoidech obsahují chlorofyl a další barviva jako Beta – karoten, fykocyanin, fykoerithrin
- jejich zásobní látkou je sinicový škrob
- Patří k nejodolnějším organismům, vyskytují se v horkých pramenech, na skalách, pouštích, ledovcích
- Většina se jich nachází v plaktonu, při přemnožení (eutrofizaci), sinice produkují cyanotoxiny, které při přemnožení tvoří tzv. vodní květ
Význam:
- Významní producenti kyslíku (fotosyntéza)
- Fixují molekulový dusík
- Využívají se k přípravě jídel nebo potravních doplňků s vysokým obsahem bílkovin, vitamínů
Stavba:
- Mohou být jednobuněčné, nebo tvoří vlákna
- Na povrchu vytváří slizové pochvy
Rozmnožování:
- Rozmnožují se dělením (nejdříve se dostředivě vchlipuje cytoplazmatická membrána, pak celá buněčná stěna)
- U jednobuněčných sinic se většinou dceřiné buňky neoddělí od mateřské a vznikají kolonie, vláknité sinice si zachovávají tvar vlákna
Zástupci:
- Jednořadka (Nostoc) – tvoří symbiózu s houbou těla některých lišejníků
- Anabaena – součást vodního květu
