Organismy nebuněčné a prokaryotické

 

   Otázka: Organismy nebuněčné a prokaryotické

   Předmět: Biologie

   Přidal(a): Growler

 

 

 

 

–          systém organismů

–          viry

• charakteristika
• stavba
• reprodukce
• třídění virů
  • podle hostitele
  • podle NK
• onemocnění u člověka

–          prokaryota

• charakteristika
• stavba
  • 4 trvalé struktury
    • Nukleoid
    • Ribozómy
    • cytoplazmatická membrána
    • buněčná stěna
  • cytoplazma
    • plazmidy
    • tylakoidy
    • mezozóm
    • buněčná inkluze
  • bičík
  • fimbrie
  • slizové pouzdro
  • glykokalyx
• fyziologie
  • autotrofie
  • heterotrofie
  • vztah ke kyslíku
• genetika
  • transformace
  • konjugace
  • transdukce
• systém

Viry

–          vnitrobuněčný parazit

–          nebuněčný organismus

–          virus není buňka

–          velikost 15-390um

–          virologie – zabývá se studiem virů

–          parazit na genetické informaci

–          rozdíly mezi virem a buňkou

1. virus má jen jeden druh nukleové kyseliny-DNA nebo RNA
2. není schopen růstu,dělení,dráždivosti,aktivního pohybu
3. nemá proteosyntetický aparát-nemůže provádět proteosyntézu(ribozom)
4. nemá metabolický aparát

 

Stavba:

–          nemá buněčnou stavbu,

–          jejich tělo se skládá z bílkovin a nukleové kyseliny

–          nukleová kyselina nese genetickou informaci a označuje se jako chromozom 4 viru

–          bílkovina tvoří obal viru (tzv. kapsida)

–          skládá se z jednoho druhu bílkovin

–          stavební jednotka kapsidy je kapsomer

–          pravidelný tvar, mnohostěn, kulovitý tvar, tyčinkovitý tvar

–          NK + kapsida = nukleokapsid

–          kapsida může obsahovat enzymy, které slouží k zahájení reprodukce viru

–          na povrchu kapsidy může být buněčná membrána hostitelské buňky=obalený virus

–          z kapsidy mohou rovněž vystupovat hroty, nebo výběžky → přichycení k hostitelské buňce

 

Základní životní cyklus

1. klidová fáze mimo hostitelskou buňku=virion
2. infikování hostitelské buňky a rozmnožování
3. uvolňován do prostředí jako virion
4. adsorpce viru na buňku

 

Fáze rozmnožování

• specifický proces (určitý virus napadá určité buňky)

1. penetrace

• vniknutí viru do buňky

a)      jen nukleová kyselina (bakterofág)

b)      celý virion

1. obnažení nukleové kyseliny

• jen u virionu

1. reprodukce části viru

• rozmnoží se všechny části viru

1. maturace = zrání viru

• složení všech částí viru dohromady

1. ukončení reprodukce

 

Dělení virů

• podle nukleové kyseliny
  • DNA viry
  • RNA viry
  • podle hostitele
    • bakteriální viry (bakteriofágy)
    • rostlinné viry (virus tabákové mozaiky)
    • živočišné viry (virus vztekliny)
    • viry hub (mykoviry)
    • viry sinic(cyanofágy)

 

Virová infekce

–          máme 3 typy

• Lytický cyklus
  • rozmnožený virus hostitelskou buňku zničí a dojde k rozpadu buněk
• Lysogenní cyklus
  • virus se začlení do genomu buňky a dál je přenášen ve formě (proviru) profága do buněk dceřiných=mírní fágové(viry)
• Latentní infekce
  • perzistence – fáze kdy virus zůstává v hostitelské buňce, aniž by se replikoval

 

Virová onemocnění

–          rostlinná

• virus tabákové mozaiky
• virus onemocnění rajčat a brambor

–          živočišná

• kulhavka, slintavka(u hovězího dobytka)
• vzteklina
• mixomatoza u králíků
• drůbeží mor

–          člověka

• dětská obrna(DNA)
• rýma, chřipka, bradavice, spalničky, zarděnky, klíštová encefalitida(RNA), opar, neštovice(DNA)
• AIDS – vir HIV

 

Ochrana proti virům

–          Očkování=imunizace

a)      pasivní imunizace – do těla jsou vpraveny hotové protilátky

b)      aktivní imunizace – do těla vpravíme oslabený virus a tělo si vytvoří látky samo

 

Prokaryota

–          Různých tvaru, poměrně pravidelných

Prokaryotická buňka:

–          Menší jednodušší buňka

–          Vnitřní prostor není oddělen membránami

–          Nemá mitochondrie, chloroplasty, ER, lyzozómy (váčky kde dochází k rozkladům, lýzám)

Stavba

1. Jádro = nukleoid

• Jedna kruhová makromolekula DNA = 1 chromozom (může vytvářet smyčky)
• Nemá jadernou membránu, jadérko
• Na stavbě se nepodílí bílkoviny
• Mitoticky se nedělí
• Na chromozomu v řadě za sebou lineárně leží jednotlivé geny – každý gen tvoří 1 alela
• 2300 genů
• Chromozom tvořen operony

1. Ribozómy

• Syntéza bílkovin = proteosyntéza
• Menší než u eukariot
• U rostoucí buňky je jich až 30.000

1. Cytoplazmatická membrána

• Semipermeabilní
• Plastická
• Někdy – vchlípenina dovnitř buňky = mezozón (fce při rozmnožování, není úplně ojasněno)
• Složená z lipidů a bílkovin

1. Buněčná stěna

• Nemusí být u všech
• Tvoří ji peptidoglykan (polysacharid)
  • Murein – peptidoglykan s kyselinou muranovou
  • Pseudomurein – peptidoglykan bez kyseliny muranové
• Určuje tvar – je pevná
• Permeabilní = propustná
• Chrání před vnějším prostředím
• Buněčnou stěnu nemají mykoplazmata

–          Na základě barvení podle Grama rozlišujeme

a)      Grampozitivní bakterie

• Fialové po konečném barvení
• Mohutná buněčná stěna

b)      Grannegativní bakterie

• Červené
• Buněčná stěna tenká, na povrchu ještě tenká lipoproteinová merána

Další struktury:

• Tylakoidy
  • U fotosyntetizujících bakterií
  • Obsahují bakteriochlorofyl
  • Plazmidy
    • Menší kruhové molekuly DNA
    • Volně v cytoplazmě
    • Tvoří je 1 nebo více genů
    • Jsou velmi proměnlivé, do jejich struktury se snadno začleňují a opět vyčleňují jiné geny
    • Mohou se začleňovat i vyčleňovat do hlavního chromozomu
    • Obsahují:
      • Např. geny podmiňující rezistenci bakterií vůči antibiotikům
      • Geny, které rozhodují o patogenitě bakterií
• Genetické inženýrství = zkoumají manipulaci s plazmidy
• Využití plazmidů člověkem – Do prokariotické buňky byl včleněna informa ce na výrobu inzulínu – tvorba inzulínu
• Buněčné inkluze = granula
  • Obsahují různé látky
  • Slizové pouzdro = kapsula
    • Ochrana
    • Tvořeno bílkovinami nebo polysacharidy
    • Fimbrie
      • Krátká, rovná, jemná, křehká bílkovinná vlákna
      • Nepohyblivá
      • Sex-fimbrie – slouží k přenosu genetické informace mezi buňkami
      • Bičíky
        • Pohyblivé
        • Dlouhé
        • 1, více nebo žádný
        • Až 10x delší než bakterie
        • Glykokalyx
          • Plsťovitý obal z velkého množství propletených polysacharidových vláken
          • Konce nabité elektrostatickými silami vázány na specifické povrchy
          • Slouží k uchycení bakterie k povrchu
          • Plynové vakuoly = pseudovakuoly

 

Propustné pro plyny a vodu → nadnáší buňku

 

Fyziologie prokaryotické buňky

Rozdělení ve vztahu ke zdroji uhlíku

1.      Bakterie autotrofní

• Získávají uhlík ze vzduchu

Rozdělujeme podle zdroje energie:

a)      Bakterie fotoautotrofní

• Energie ze slunečního světla

b)      Bakterie chemoautotrofní

• Energie získávají oxidací anorganických látek vzdušným kyslíkem
• Většina bakterií
• Uhlík získávají z organických látek, př. monosacharidy, polysacharidy, proteiny

 

2.      Bakterie heterotrofní

Rozdělujeme podle zdroje energie

a)      Bakterie fotoheterotrofní

• Získávají energii ze slunce

b)      Bakterie chemoheterotrofní

• Získávají energii rozkladem (oxidací) organických látek
• Energii získávají kvašením nebo dýcháním
• Kvašení
• za nepřístupu vzdušného kyslíku
• dýchání
• fungují za přístupu vzdušného kyslíku (nemohou být bez něj)
• mohou žít za přístupu i nepřístupu vzdušného O₂

 

Rozdělení ve vztahu ke zdroji kyslíku

1.      Obligátně anaerobní:

2.      Aerobní:

3.      Fakultativně anaerobní

Gentika prokaryot

Změna genetické informace

1)      Mutací v genetické informaci stávající

2)      Přijetí cizí molekuly DNA

1. Chromozomální
2. Plazmidové

• Cizí DNA do bakteriální buňky 3 typy procesů:

1. Transformace

•  

  Vniknutí DNA do recipientní buňky

1. Konjugace

• Přestup konjugativního plazmidu z buňky donorové do recipientní
• Konjugativní plazmid kóduje specifickou fimbrii, přes ni dochází ke kontaktu s recipientní buňkou

1. Transdukce

• Souvisí s reprodukcí bakteriofága (virus, který napadá bakterie)
• Při skládání fágových částic v infikované buňce dojde omylem k uzavření do kapsidy malého úseku DNA chromozómu bakterie místo DNA fága

 

Systém prokaryot:

1.     Archebakterie:

–          Buněčná stěna obsahuje pseudomurein

–          Schopnost adaptace na extrémní podmínky – slaná, sirná jezera, voda o teplotě 100°C

–          Metanogenní bakterie – žijí v bezkyslíkatém prostředí – redukují oxid uhličitý na metan

2.     Eubakterie:

–          Buněčná stěna obsahuje peptidoglykan murein

–          Děli se na dvě skupiny:

• Bakterie
• Sinice

 

Bakterie

–          Autotrofní, ale častěji heterotrofní

–          Fotosyntéza (u fototrofních) za přítomnosti sirovodíku a ne vody

–          Mohou obsahovat bakteriochlorofyl

–          Rozměry:

• Velikost velice rozmanitá
• Desetiny až besídky mikrometrů
• Největší bakterie – 0,75mm

1. Koky – tvar kulatý

Kok Diplokok Stfylokok Streptokok Sarcina Tetrakok

 

1. Bacily – tvar tyčinkovitý

• Tyčka
• Diplobacil
• Streptobacil
• Palisádové uspořádání

1. Zakřivené bakterie

• Vibrio
• Spirila
• Spirochéta

1. Větvící se

• micobakterie

Rozmnožování

–          Nepohlavně:

• Příčným dělením
• Dělení probíhá každých 20 min

–          Pohlavně

• Výměna genetické informace mezi dvěma jedinci
• Probíhá v případě když je bakterie omezena = v nepříznivém prostředí
  • Nedostatkem potravy
  • Chemickými látkami
  • UV zářením

–          Sporulace

• Zvláštní způsob rozmnožování
• Probíhá za nepříznivých podmínek, kdy se tvoří spory
• De facto hibernace = zapouzdření
• Spora je odolná vůči varu, chemických látek, ..
• Obsahuje velmi málo vody
• Může se změnit zpět ve vegetativní buňku

 

Rozdělení bakterií podle počtu bičíků

–          Monotricha

• Bakterie má jediný bičík

–          Lofotricha

• Dva a více bičíků na konci těla

–          Amfitricha

• Jeden nebo více bičíků na obou pólech

–          Peritricha

• Bičíky umístěné po celém povrchu buňky

 

Význam bakterií

–          Bakterie jsou všudy přítomné

–          Destruenti – rozkládají odumírající biomasu na minerální látky

–          Mineralizace – rozklad organických látek činností mikroorganismů, až na jednoduché anorganické sloučeniny, tj. vody, kyslík aj.

 

Druhy bakterií

• Nitrifikační bakterie
  • Schopnost vázat vzdušný dusík
  • Žijí v symbióze s bobovitými rostlinami
  • Amoniak a dusitany přeměňují na dusičnany (ten mohou rostliny využít)
  • Denitrifikační bakterie
    • Opak. Dusičnany přeměňují na amoniak a dusitany unikající z půdy
    • Hnilobné a kvasné bakterie
      • Které produkují
      • Například ve střevní mikroflóře
      • Patogenní bakterie
        • Invazní
          • Proniknou do tkáně a naruší její stavbu

 

• Toxická
  • Některé produkují toxické látky, které mohou poškozovat hostitelský organismus

–          Inkubační doba

• Doba od nakažení do prvních příznaků nemoci

–          Epidemie

• Hromadný výskyt infekčního onemocnění v určitém místě a časovém omezení

–          Pandemie

• Lavinovité šíření epidemie po kontinentu

–          Endemie

• Stálý výskyt infekční choroby v určité oblasti bez časového omezení

–          Tvorba léků

• Př. inzulín

 

Onemocnění

–          Pneumokoky – zápal plic

–          Streptokok – angíny

–          Stafylokoky – nežity

–          Salmonely – tyfus, salmonelóza

–          Vibria – cholera

–          Spirochety – lymeská borelióza

–          Mykobakteria – TBC

Pojmy

–          Sterilizace

• Usmrcení bakterií
• Teplota nad 100°C, UV záření

–          Pasterizace

• Krátkodobé zvýšení teploty, které způsobí zničení patogenních mikroorganismů
• Nesmí překročit 70°C
• Při pasterizaci nedochází ke sterilizaci

 

Sinice (Cyanophytae)

–          = cyanobakterie

–          Nejstarší organismy na světě

–          Žijí v extrémních podmínkách nevhodné pro jiné organismi

• Termální prameny
• Vysokohorské prostředí
• Součástí planktonu (u nás rybníky)
• Velký výskyt ve vodních nádržích (alergie)

–          Mají šedozelenou barvu

• Barvy jsou obsažené v tylakoidech
  • Chlorofyl
  • Karoteny
  • Fykocyanin a fykoerytrin – červenomodré

–          Nemají plnohodnotné jádro (nemá jadernou membránu)

–          Většinou žijí v koloniích obklopeny slizem

• Vytvářejí řetízkové kolonie

–          Množí se dělením

Zástupci:

–          Jednořadka

• Tvoří řetízkové kolonie

–          Drkalka

• Drkavý pohyb při vylučování slizu