Prokaryotické organismy – maturitní otázka z biologie

 

   Otázka:  Prokaryotické organismy

   Předmět: Biologie

   Přidal(a): Filip Lukáš

 

 

 

 

PROKARYOTICKÉ ORGANISMY

  • bakterie
  • známá 3,5 mil. Let
  • je tvořena jediným membránové dál neděleným prostorem
  • velikost je o řád menší než eukaryota a větší než vir
  • má velký povrch (velký kontakt s okolím)
  • rychlý metabolismus (více než eukaryota) àrychlý růst a množení (8 hodin, v dobrých podmínkách až 30 minut)

 

STAVBA

  • plazmatická membrána – na povrchu, je jedná, přejímá funkce membránových organel eukaryotické buňky, vytváří vchlípeniny
  1. MEZOZOMY: jeden nebo dva, jsou v analogii s eukaryotickým lysozomem (štěpení látek – enzymy)
  2. CHROMATOFORY: u prokaryot schopných fotosyntézy, obsahují pigmenty (bakteriochlorofyl)
  • buněčná stěna – dodává pevnost, udává tvar (skelet), je z PEPTIDOGLYKANU (murein) – není u eukaryoty
  1. GRAMPOZITIVNÍ: mohutná vrstva peptidoglykanu, dobře se barví gramovou metodou (krystalová violeť a luglový roztok I v KI) àmodrofialová barva, neodbarvují se organickými rozpouštědly
  2. GRAMNEGATIVNÍ: tenká vrstva peptidoglykanu nad ní je vnější membrána à hůř proniká barva àsvětle růžová, odbarvují se, barvení se safarinemàčervená barva
  • pouzdro – může být nad buněčnou stěnou, amorfní organický polymer (bílkovina nebo polysacharid) àpevnost, pouzdro je různě tlusté
  • fimbrie (pilus) – jemná krátká vlákna vyčnívající z povrchu, mají různé funkce: přichycení na jinou buňku (adheze) – patogenní, někdy se proplétají a tvoří obal GLYKOKALYX (ochranná funkce), specializované (sexuální) pilusy F- fertilní, mají dutá vláknaàpřenos DNA na jinou buňku = KONJUGACE
  • bičík – bývá většinou jeden, 10x delší než tělo (20 mikrometrů), zakotven 2 kruhovitými destičkami v plazmatické membráně, pohyb je rotační
  • cytoplazma – vyplňuje vnitřek buňky, většinou chybí vakuoly
  • jádro (nukleoid) – 1 dvouřetězová DNA stočená do kruhuànestárne, je uprostřed, není ohraničená, zaujímá 20% buňky, je haploidní, 3500 genů,
  • plazminy – malé DNA, doplňková informace, do kruhu, buňka je může ztrácet, můžou přecházet z buňky do buňky (konjugace), některé plazmidy se včleňují do centrální (epizomální DNA)à reverzibilní proces
  • ribozomy – soustředěny v oblasti DNA,v klidu jich je několik set,při množení až 30000
  • zásobní látky – glykogen (polysacharid) ß hydroximáselná kyselina, volutin (ornitofosfát) = zásobní P a energie, S

 

FYZIOLOGIE

  • rozmanitá skupina
  • dělení podle zdroje energie: fototrofní – zdrojem energie je světlo (fotosyntéza), chemotrofní – redukovaná chemická látka, organická = chemoorganotrofní, anorganická = chemolytotrofní (H2S – sirné bakterie, NH4+ – dusíkaté
  • podle zdroje uhlíku: autotrofní – zdroj je CO2, heterotrofní – zdroj je organická látka
  • podle vztahu ke kyslíku: aerobní – potřebují kyslík k životu, anaerobní – nepotřebují ho, fakultativně anaerobní – žijí v obou prostředích, obligátně anaerobní – kyslík je pro ně jedovatý, energii získávají kvašením

 

VÝSKYT

  • jsou všudypřítomné, žijí i tam kde jiné organismy nepřežívají, v extrémních prostředích (solná jezera, 9km pod dnem moře, v jedových žlázách hada)
  • 1g půdy = 400 milionů bakterií, 1ml vody = 1 milion bakterií

 

TVAR

  1. Kulaté = koky: diplokoky (po dvou), streptokoky (v řetízkách), stafylokoky (hrozny), starciny (balíčky)
  2. Tyčinkovité = bacily: diplobacily, streptobacily, palisády, zakřivené: vibria, spirily, spirochéty (netvoří kolonie), vláknité, větvené – bakteriální mycelia – podhoubí (mykobakterie)

 

ROZMNOŽOVÁNÍ

  1. Přímé dělení = amitóza: bez dělícího aparátu
  2. Pučení
  3. Homologie
  4. Spóry = klidová stadia, slouží k přežití nepříznivých podmínek (var, radiace, desinfekce) KRYPTOBIÓZAàsporulující bakterie, stav trvá až několik let
  5. Konjugace = pohlavní proces, fertilní pilusy, mění genetickou informaci pomocí plazmidu

 

VÝZNAM

  • patogenní druhy (choroby), potravinářský průmysl, kvasné procesy
  • symbiotické bakterie (žijí uvnitř těl) střevní – koli
  • dusíkaté – převádějí vzdušný dusík na dusičnany
  • rozklad odumřelých organismů

 

HISTORIE

  • poprvé pozoroval bakterie Antoni van Leeuwenhoek (1676)
  • Robert Koch, Louis Pasteur, Hans Christian Gram (rozdělení podle metody barvení – 1884)

 

SYSTÉM – založen na stavbě buněčné stěny a jejího barvení

oddělení: GRACILICUTES

  • tenká buněčná stěna gramnegativního typu, mají vnější membránu, netvoří spory

 

třída: SCOTOBACTERIA – indiferentní ke světlu (nereagují na něj), heterotrofní

  • Azobacter chroococum – půdní bakterie, schopnost vázat molekulový dusík umí ho převádět na jiné formy
  • Rhitobium radicicola – schopnost vázat molekulový dusík a převádět ho na soli, hlízkovité bakterie
  • Legionela pneumophila – působí těžké pneumonie u člověka
  • Neiseria gonorrhoea – původce kapavky (původce pohlavní choroby), hnisové záněty sliznic, pohlavních orgánů, jiných sliznic (konečník, hltan, oční spojivka) à neplodnost
  • Neiseria meningitidis – způsobuje meningitidu (zánět mozkových blan)
  • Acetobacter – octové bakterie, umožňují octové kvašení
  • Escherichia coli – ochrana mikroflory v lidském tlustém střevě, užíváním antibiotik se ztrácí, produkuje jed COLICIN – bakteriocidní účinky (zamezuje vzniku jiných bakterií), získává se při porodu
  • Salmonella typhi – v kachních vejcích, způsobuje průjmy (bolesti, perforace střev, vyčerpanost organismu)
  • Schigela dysenteriae – prudký patogen, způsobuje dysenterie, napadá střeva, křeče bolesti, stolice s krví a hlenem, protržení střev, dehydratace, 200 jedinců stačí k onemocnění
  • Yersinia pestis – morová bakterie (17., 18., stol. 14. století – podlehla polovina lidstva), žije v trávicím traktu blech (přenášeno zablešenými hlodavci), potlačuje imunitní reakce, hodně bakterií se zadrží v mízních uzlinách (zvětšení), dostane se do krve àzánětyàsepse organismu = dýmějový mor, bakterie napadá plíce = černý mor
  • Vibrio cholerae – způsobuje choleru, z pitné vody a ryb, křeče v břiše, zvracení, vodnatá stolice à 25l/den ztráta vody, rozhození iontové rovnováhy
  • Nitrifikační bakterie – obligátně anaerobní, energii získávají oxidací amonných solí, v půdě a v povrchové védě (nitrobacter, nitrococus, nitrosomonas)
  • Spirochety – tenké, dlouhé, ohebné, chemoorganotrofní, treponema pallidium: způsobuje syfilis (1.fáze – tvrdý vřed v místě vstupu bakterie do organismu, zánět mízních uzlin, trvá několik týdnů, 2.fáze – kožní, vyrážky, zapařeniny, bradavice, trvá 2 roky, mizí, 3.fáze – za 5-20 let, postihuje NS, CS, kosti, klouby, výdutě aorty, deformace nosní přepážky, perforace patra, deence, obrny svalů, paralýza), borellia burgdorferi – původce lymské boreliózy, přenos klíštětem, postihuje více orgánů (1.fáze – flíček s bledým středem v místě kousnutí, 2-3 týdny, podobné jako chřipka, 2.fáze – postižení NS,srdce,parézy svalů, 3.fáze – po měsících až letech, imunopatologické projevy, postihuje velké klouby)
  • Rikettsie prowazeki – tyčinky, koky, obligátně anaerobní, intracelulární parazité, skvrnitý tyfus – horečky, vyrážky (mimo obličej a dlaně), únava, zimnice, neléčený je smrtelný
  • Chlamydia psittaci – hraničí s virovým životem (závislé na hostitelské buňce), psitakóza= papouščí nemoc (zánět plic)
  • Chlamydia trachomatis – záněty močopohlavního ústrojí, vysychání sliznic (rohovatění rohovky)

 

třída: OXOPHOTOBACTERIA = CYANOBACTERIA (SINICE)

  • namodralá barva, vznikaly na zemi první, pozůstatky = stromatolity, fotosyntetizujíàkyslík, obsahují bakteriochlorofyl, ßkaroten,fykocyanin (modrá barva), fykoerytrin (červená barva), produkují cytotoxiny àkožní alergie, záněty sliznic, otrava, bronchitida, buněčná stěna vylučuje sliz àkolonie (drží je pohromadě), u některých umožňuje pohyb, plynné vakuoly (nadnášení), jsou fotolytororfní

 

ROZMNOŽOVÁNÍ

  • jednobuněčné – dělení, mnohobuněčné – hormogonie= vlákna která se oddělují od mateřské buňky a dorůstají, akinety =klidové spory, tvoří se uvnitř buněk, heterocysty = buňky, které obsahují světlolomná granula (fixace N)

 

VÝSKYT

  • ve vodě, v půdě, přemnožení = souvislé povlaky (vodní květ)
  • chroococus = sinivka – vyhledává kyselé vody (rašeliniště)
  • mikrocystys – stojaté vody
  • oscilatoria = drkalka – stojaté vody, bobtnání slizu (trhavé pohyby)
  • nostoc = jednořadka – plankton sladkých stojatých vod
  • Albena flos aquae – vodní květ

 

oddělení: FIRMICUTES

  • pevná, tlustá buněčná stěna, grampozitivní, nefotosyntetizují
  • stafylococus aureus = zlatý stafylokok – shluky koků, fakultativné anaerobní, lidský patogen, hnisová onemocnění,střevní potíže,zápal plic,tvoří enterotoxiny
  • streptococus pyogenes – řetízky, angína spála
  • streptococus pneumoniae – záněty plic
  • streptococus facecalis – střevní potíže
  • streptococus lactis – mléčné kvašení, mlékoàkyselina mléčná
  • streptococcus termophylus – zkvašuje okurky
  • bacilus – anaerobní (fakultativně), chemoorganotrofní, v půdě, některé jsou patogenní, bacilus antracis – antrax (sněť slezinná), průběh závisí na místě vstupu prokaryoty do těla (plicní, střevní, kožní – černé boláky, nekrotické vředy – uhlák), bacilus subtilis – nepatogenní, modelový organismus
  • corynebacterium diphteriae – původce záškrtu, napadá hrtan, sliznici úst, mandle, záněty zneprůchodňují dýchací cesty, napadá srdce
  • corynebacterium acne – v kůži, napadá mazové žlázy, záněty, v půdě, ve vodě
  • mycobacterium tuberculosis – způsobuje tuberkulózu (souchotě), zánět plicní tkáně, rozpad, napadá kůži, střeva, páteř, v půdě, ve vodě
  • mycobacterium leprae – způsobuje lepru (malomocenství), podléhají jí osoby s nízkou imunitou, skvrny na kůži, postihuje nervyàzáněty, odumíráníàatrofie svalů, otevřené rány a vředyàspontánní amputace částí těla, ztrácení mrkacího reflexu (nemoc nebolí)
  • streptomycetes – buňky tvoří mycelia, patří mezi aktinomycety, v půdě, patogenní (některé), záněty, streptomycetes griseus – produkuje antibiotika

 

oddělení: MENDOSICUTES

  • atypická buněčná stěna

 

třída: ARCHAEBACTERIA

  • odlišují se stavbou plazmatické membrány a fyziologií, žijí v extrémních podmínkách, buněčná stěna je tvořena polypeptidy a polysacharidy, tyčinky, koky, mykoplazma, grampozitivní, netvoří spory, některé mají bičík, dělíme podle metabolismu
  1. methanogenní – anaerobní, CO2 akceptor elektronů, mění ho na CH4, oxidují plynný H, oxidují alkoholy za vzniku kyselin (koloběh látek), využívají se při výrobě bioplynu, jsou v usazeninách povrchových vod, v odpadních vodách, v bachoru přežvýkavců (tvoří tam plyny)
  • methanobacterium – tyčinka
  • methanococus
  1. halofytní – vyhledávají vyšší koncentrace solí  (NaCl), aerobní, chemoorganotrofní, zdrojem C jsou aminokyseliny, sacharidy, bez soli nerostou (minimálně musí mít 8%), mořská voda, mořské ryby
  • halobacterium, halococus, natrobacterium, natrococus (natro – vyšší koncentrace)
  1. termoacidofilní – vyhledávají teplé, kyselé prostředí (nízké pH), horké sirné prameny
  • sulfolobus – energii získává osidací S nebo H2S, ideální pH je 2, ideální teplota 68-80°C
  • thermoplasma – bez buněčné stěny, pH=2, 55-60°C, izolovány z uhelné hlušiny
  • thermoprotheales – produkují H2S syntézou S a H, pH=5, 100°C, horké prameny na Islandu






—————————————————————————

 Stáhnout práci v PDF  Upozornit na chybu

 Učebnice k maturitě  Maturitní kurzy

 Učebnice k VŠ přijímačkám  Kurzy na přijímačky

—————————————————————————

Další podobné materiály na webu: