Otázka: Prokaryota
Předmět: Biologie
Přidal(a): tynakarp
– nadříše:Prokaryota
– říše: nebuněčné organismy (Subcellulata)
– oddělení – protoorganismy (Eobionta)
– oddělení – viry (Vira)
– říše: prvobuněčné organismy (Protocellulata)
– oddělení – bakterie (Bacteria)
– oddělení – sinice (Cyanophyta)
– oddělení– Prochlorofyta (Prochlorophyta)
NEBUNĚČNÍ
Oddělení: Eobionta
– základní znaky organismu: mají NK, bílkoviny, metabolismus, schopnost autoreprodukce
– Vznik z kaocervátů při chemické revoluci (4 miliardy let)
Oddělení: Viry
– nemají buňečnou stavbu (bez metabolického a proteosyntetického aparátu)
– nejsou schopni samostatné existence
– rozmnožováním jsou vázány na buňku (nitrobuněční parazité)
– velikost:20-300 nm
– virion – jednotlivá částice viru schopna infikovat buňku
– věda: virologie
– dělení:
– RNA viry
– s obalem/bezobalné
– zooviry, fytoviry, mykoviry, bakteriofágy
Stavba virionu
– DNA/RNA + enzymy nutné k průniku do b. k zahájení reprodukce
– Kapsid: okolo NK, bílkovinný obal, geometricky pravidelný, z makromolekul bílkovin (kapsomery)
– NK + kapsid = nukleokapsid
– (některé viriony->membránový obal okolo kapsidu- proteiny & fosfolipidy)
– odlišná stavba u bakteriofágů:hlavička, krček, pochva bičíku, bazální ploténka, bičíkové vlákno
Napadení buňky a rozmnožování viru
1) adsorbce – přilnutí viru na buňku
podmínky přilnutí:
– vnímavost buňky: buňka musí mít receptory, které jsou schopny přijmout virus
– permisivita buňky: schopnost buňky uskutečnit gen. program NK viru po vniknutí viru do buňky
2) penetrace – průnik viru do buňky
– průnik celého viru – kapsida + NK
– bakteriofágy – průnik pouze NK
3a) lytický cyklus
– vede ke zničení buňky
– rozpad chromozomu hostitelské buňky
– NK viru se replikuje (100- 1000 jednotek)- okolo každé NK se vytvoří kapsid
– buňka praskne: lýza-> (viriony se uvolní do prostředí)
3b) lyzogenní cyklus
– NK viru se začlení do NK buňky (virogenie) → provirus
– buňka je nakažena, ale dále se množí (latentní fáze)
– změnou vnějších podmínek aktivace proviru → projevení onemocnění (př. Nádorové buňky)
4) uvolnění virionu z buňky
Virová infekce
– virulence: individuální vlastnost patogenu, vyjadřuje míru patogenity urč. mikrob. kmene vzhledem k ostatním kmenům daného druhu
– přenos virů: nejčastěji kapénková nebo alimentární infekce
– latentní infekce: skrytá, pomalý průběh
– epidemie (region) x pandemie (země, kontinent)
– vakcinace: do organismu vpraven oslabený patogen s cílem vyvolat tvorbu obranných protilátek
– zoonózy: virová onemocnění zvířat přenositelná na člověka
Zástupci
– RNA viry
– jednovláknová/dvouvláknová lineární RNA
– onemocnění:dětská obrna, rýma, slintavka a kulhavka, příušnice, klíšť. encefalitida, chřipka – mnoho druhů – H1N1, H5N1,
– onkoviry – rakovina (např. leukémie)
– retroviry – obalené RNA viry, pomocí reverzní transkriptázy přepisují svoji gen. info do DNA
– virus HIV – Human Immunodeficiency virus → AIDS (Acquired Immunodeficiency Syndrome)
– HIV-1-> 1983 ze šimpanzů; HIV-2
– napadení T-lymfocytů → zhroucení imunit. systému
– úmrtí obvykle následkem sekundární infekce (zápal plic)
– přenos krví, pohlavní sekrety, z matky na dítě
– DNA viry
– jednovláknová/dvouvláknová lineární/cirkulární DNA
– onemocnění: opary, pásový opar, neštovice, virovéhepatitidy, bradavice, karcinom děložního hrdla
– další virová onemocnění: mozaiková onemocnění tabáku, rajčat; kulhavka a slintavka dobytka, vzteklina, myxomatóza králíků
Podvirové jednotky
viroidy
– jednořetězcovámolekula RNA, bez kapsidu
– onemocnění kulturních rostlin (bledost okurek, vřetenovitost bramborových hlíz)
priony
– dvě formy bílkovin:
– infekční bílkovina (PrPSc)
– buňečná bílkovina (PrPc)
– reagují spoluà normální se mění na zlou
– degenerativní onemocnění CNS s dlouhou inkubační dobou
– projevy: poruchy hybnosti, poruchy kožní citlivosti, poruchy smyslových fcíà končí smrtí
– scrapie (klusavka) – ovce, kozy
– BSE – „nemoc šílených krav“
– Creutzfeldt-Jakobova nemoc, kuru
PRVOBUNĚČNÍ
Bakterie (Bacteria)
– jednobuněčné, prokaryotické organismy
– velikost: 0,3-2 μm
– zásobnílátky – glykogen, kys. poly-β-hydroxymáselná
– výskyt (prakticky všude): půda, voda, lidské tělo, vzduch
Stavba bakterie
– jako prokaryotická buňka
– řasinky – nepohyblivá vlákna, menší než bičíky; k přichycení na povrch, přenos DNA z plazmidů
– bičík – slouží k pohybu bakterie, 10-200 μm
– ukotveny basálnímitělísky, obaleny plazmalemou, uvnitř mikrotubuly
– atricha – bakterie bez bičíku
– 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
– slizovité pouzdro – kapsula – ochranné funkce, vytváření kolonií
– plazmid – kruhovité seskupení DNA, obvykle kódují doplňující vlastnosti (ATB rezistence atd.)
– fotosyntetizující bakterie – váčky s bakteriochlorofylem
– buněčná stěna
– grampozitivní bakterie – BS z peptidoglykanu (mureinu), barvitelná, neodbarvuje se
– gramnegativní bakterie – nad vrstvou peptidoglykanu navíc vnější membrána tvořená proteiny, lipoproteiny a lipopolysacharidy, barvivo se vymývá
Tvary bakterií
– koky – kulovité: diplokoky, tetrakoky, streptokoky (řetízky), stafylokoky (hrozny)
– bacily – tyčinkovité
– zakřivené – vibria, spirily, spirochety
– vláknité, větvící se
Rozmnožování bakterií
– nepohlavní
– přímé dělení – replikace chromozomu, protáhnutí b., přesun obou molekul DNA k opačným pólům b., vytvoření septa, rozdělení buňky
– pučení
– konjugace – horizontální výměna genetické informace
– výměna plazmidů nebo části chromozomu mezi bakteriemi prostřednictvím pilů
– vždy jen jednosměrná
– pro konjugaci nutný F+ faktor
– generační doba – doba od jednoho dělení po druhé
– sporulace
– endospory – uvnitř buňky dojde ke ztrátě vody a zahuštění cytoplazmy à vzniká spora (nemnoží se) schopná přežít extrémní podmínky, za příznivých podmínek se mění zpět
– exospory– zesílení buněčné stěny
– kryptobióza/anabióza – schopnost organismu přežít extrémní podmínky
Zneškodňování bakterií
– pasterizace – krátkodobé zvýšení teploty(ničí pouze nesporulující bakterie)
– sterilizace – suchým teplem (vzduchem) / vlhkým (pára) – tlakový autokláv ~ 121°C, UV zářením, mikrobicidním plynem
Rozdělení bakterií
– dle základního metabolismu:
– autotrofní – zdrojem C je CO2, fotoautotrofní –> zisk E fotosyntézou
– heterotrofní – zdrojem C a E jsou organické látky
– dle potřeby O2
– aerobní – k životu potřebují nutně O2
– anaerobní – nepotřebují nebo je škodlivý
– fakultativněanaerobní – je-li k dispozici je využíván
– saprofytické bakterie – reducenti, rozklad odumřelých zbytků, přeměna org → anorg.
– symbiotické bakterie – mikroflóra – vzájemné prospěšné soužití – střevní, laktobacily
– nitrifikační bakterie – NH3 na dusičnany
– denitrifikační bakterie – dusičnany na N2, NH3
– hlízkové bakterie – kořeny bobovitých rostlin, vazači vzdušného N2 → přeměna na org. látky
– komenzál – vztah mezi dvěma organismy, jednomu prospívá, druhý není ovlivněn – některé střevní bakterie
– parazitické (patogenní) bakterie – způsobují onemocnění
– tetanus, antrax, spála, lepra, salmonelózy, lymeská borelióza, TBC, kapavka, chlamydiózy, syfilis, cholera, mor
Využití
– kysané produkty, mléčné výrobky, bakteriální proteiny, při výrobě látek, biodegradace odpadu, ve výzkumu
Sinice (Cyanophyta)
– asi 3,5 mld let staré
– autotrofní organismy
– vznikl systém tylakoidů (vychlípením CM), uspořádaný okolo jaderné hmoty
– v tylakoidech: chlorofyl a, β-karoten, fykocyan (modrý), fykoerytrin (červený)
– kombinace barevà žlutozelené, hnědé, zelené, modré, červenohnědé
– okolo: slizový obal
– plynovévakuoly – u některých sinic, umožňují vznášení na hladině
– zásobní látka: sinicový škrob
– výskyt: znečištěné vody, vlhké půdy atd., plankton
– vodní květ – při přemnožení na povrchu stojatých vod (obv. důsledek znečištění prostředí)
– význam: fotosyntéza O2, vázání N2 v půdě
– Rozmnožování
– nepohlavní
– jednobuněčné sinice: příčné dělení
– vláknité sinice: vznikajíhormogonieàněkolikabuněčná vlákna, oddělují se od mateřského vlákna a dorůstají
– jednobuněčné sinice – vývojově starší, pospojovány slizovým obalem
– mnohobuněčné sinice – mladší
– uloženy v pochvě – buňky uloženy v řadě za sebou
– heterocysty – tvarově odlišné buňky schopné vázat vzdušný N2
– vytváří akinety: nepohyblivé klidové spory, spojení několika buněk a vytvoření tlusté BS, vyklíčení (přeměna na hormogonii -> protržení stěny)
– sinice řádu Nostoc spolu s houbovými vlákny tvoří stélky lišejníků
Prochlorophyta
– autotrofní, prokaryotické organismy
– součást nanoplanktonu
– podobné sinicím, v tylakoidech: chlorofyl a, b, karotenoidy
– evoluční význam:obsah chlorofylu b – předchůdci nižších eukaryot
– dnes řazeny mezi sinice
