Viry a prokaryota – maturitní otázka z biologie

 

Otázka: Viry a prokaryota

Předmět: Biologie

Přidal(a): Kateřina Petrová

 

VIRY

• nebuněčné organismy schopné rozmnožování pouze v hostitelské buňce
• mohou existovat pouze jako nitrobuněční parazité
• jejich původ je nejasný a existují různé teorie o jejich vzniku
• původci řady nepříjemných chorob
• viry bakterií se nazývají bakteriofágy – jsou vidět mikroskopem, např. při spále
• malá velikost – 20 – 30 nm, proto dlouho unikaly pozornosti, a proto dříve byly objeveny bakterie
• virus = holý genetický program – nejmenší virová částice, která může způsobit infekci a množit se
  • biologické chování je úzce spjato s biologií hostitelské buňky
  • pouze nukleová kyselina (buď RNA nebo DNA, ale nikdy ne obě)
  • obalen bílkovinným obalem = kapsida (kapsid) – jeho struktura je geometricky pravidelná
  • některé kolem mají i membránový obal – slouží jako maskování → imunitní systém napadeného organismu ho špatně rozlišuje

• viroid – zvláštní viry popsané pouze u rostlin
  • holá DNA, bez bílkovinného obalu

• provirus – souvisí s tím, jak se virus v buňce realizuje
  • DNA se do hostitelské buňky dostane, ale neuplatňuje se hned (počká až bude oslaben)
  • je momentálně neaktivní, ale již začleněn do genomu buňky
  • stává se, že když se buňka dělí, tak se do všech nových buněk dostávají I ty nakažené, tzn. že se kopíruje

• retrovirus – způsobuje zpětný přepis (RNA → DNA → RNA → bílkovina)
  • dojde často k malé změně → virus se chová jinak → nelze vymyslet účinné očkování
  • např. – HIV virus – vytváří stále nové mutace
  • onkogenní viry

 

PRŮBĚH VIROVÁ INFEKCE

• 1) PŘÍMÁ:
  • a) přilnutí viru na povrchu buňky je specifický proces – aby se virus mohl přichytit, musí mít hostitelská buňka na svém povrchu specifický obal s receptory (buňka je citlivá na virus).
    • u buňky rozlišujeme ještě permisivitu buňky = schopnost buňky uskutečnit genetický program nukleové kyseliny viru poté, kdy vnikla do buňky
  • b) vniknutí viru do buňky – u bakteriofágů vniká jen nukleová kyselina
    • u živočisných buněk celý virus
  • c) V hostitelské buňce se začnou syntetizovat enzymy podle genetické informace nukleové kyseliny viru → způsobí rozklad chromozomu →virová nukleová kyselina se replikuje → hostitelská buňka praskne = lýza buňky →vypouští vzniklé viriony do prostředí, které infikuje

• 2. PŘES PROVIRUS:
  • virus se začlení do genomu buňky a čeká, až bude organismus oslaben a pak zaútočí (buňky se stávají často nádorové)
  • antivirotika – na viry, ale jsou malé, drahé a hodně vedlejších účinků
  • očkování – lze pouze u virů, které nejsou retro, tzn. u virů, které se nemění

 

VIROVÉ CHOROBY

• U rostlin:
  • mozaiková choroba – tabáku, rajčat, brambor (lilkovité)
• U živočichů:
  • kulhavka, slintavka – nepříjemné puchýřky na tlamě či končetinách, podobné
  • mor – drůbež
  • mixomatóza – králíci, většinou smrtelné
  • vzteklina – původně u živočichů, psi – povinné očkování
    • napadá nervovou tkáň
    • dlouhá inkubační doba
    • i ve slinách → pokousání → I na člověka se může dostat → může dojít i ke smrti
• U člověka
  • 1. Způsobené DNA viry
    • a) virus pravých neštovic – očkováním se ho podařilo zničit – dnes už se neočkuje
    • b) opary – herpex simplex
    • c) virus planých neštovic
    • d) virus EB = Ebstein-Barové – únavový syndrom – mononukleóza
    • e) bradavice
    • f) hepatitida (žloutenka) typu B – přenosná přes krev
    • g) adenoviry – záněty dýchacích cest, průjmy
  • 2. Způsobené RNA viry
    • a) virus chřipky
    • b) příušnice
    • c)spalničky
    • d) hepat. A, C, E
    • e) dětská obrna
    • f)rýma
    • g) slintavka
    • h) kulhavka
    • i) zarděnky
    • j) žlutá zimnice
    • k) ebola
    • l) virus sars

 

DĚLENÍ PODLE ZPŮSOBU NÁKAZY:

1) RESPIRAČNÍ VIRY

• kapénková infekce (mluvení, kašlání – se vzduchem se přenáší I částečky slin s viry a jiný oslabený organismus je přijímá)
• a) rhinoviry – rýma, záněty dýchacích cest
• b) sars – těžké záněty dýchacích cest – až smrtelné – začal se šířit ve V Asii
• c) virus chřipky – několik podtypů – A, B, C
  • jeden virus má DNA rozdělen do 7-8 segmentů a záleží ,jak se každý rok nakombinují
  • → stále nové typy
  • segmentů je až 20 →hodně kombinovatelné
  • existuje očkování – účinnost 70%
  • po celém světě bylo několik pandemií (1918 – epidemie – smrt 20 milionu lidi, více než v 1. Světové válce = španělská chřipka)
  • projevy: horečky, schvácenost, bolest svalů a kloubů, rýma, kašel
  • nebezpečné pro malé děti, staré lidi a pro lidi s oslabeným organismem
  • ptačí chřipka = nejvíce postihuje mladou zdravou generaci s dobrou imunitou → ničí imunitní systém (i prasečí chřipka)
    • má ložisko u ptáků, ale museli by jsme s nimi žít v úzkém kontaktu
  • prasečí chřipka – můžeme snadno dostat i my
    • má rychlý nástup – léku (Tamiflu) je potřeba hodně hned na začátku, jinak je to zbytečné
  • Očkování proti běžné chřipce nechrání před chřipkou ptačí a prasečí
• d) dětské nemoci – příušnice, spalničky, zarděnky
  • dnes očkování proti všem → malý výskyt
  • vysoká infekčnost, ale neumíralo se na to
  • průběh není dramatický, ale člověk musí být v klidu, jinak hrozí záněty
  • zarděnky + těhotenství v prvních měsících → vážné poškození plodu
  • dříve se očkovaly jen holky

 

2) OROFEKÁLNĚ PŘENOSNÉ VIRY = pomocí trávícího traktu

• neobalené, odolnější viry
• přenos kontaminovanými předměty, potravou, vodou
• i několik týdnu v infekčním stadiu v zemním prostředí
• množí se na střevní sliznici → průjmy
• a) virus dětské obrny – vyvolává lehké střevní příznaky, ale cca v 1% napadá neurony v předních rozích míšních ovládající kosterní svaly →obrna kosterních svalů
  • Očkování → nepíchá se jako všechna ostatní, ale jí se
  • V posledních 30 letech není, léčilo se v Janských lázních
• b) virus hepatitidy A – dlouho přežívá v zemním prostředí = nemoc špinavých rukou
• c) rotaviry – způsobují průjmy → pro kojence nebezpečné

 

3) ARBOVIRY = viry přenášené členovci

• rezervoárem jsou hlodavci, savci a ptáci
• přenašečem je klíště, hmyz
• a) virus klíšťové encefalitidy – přenašečem je klíště a rezervoárem hlodavci
  • nákaza i přes mléko infikovaných domácích zvířat
  • má chřipkové příznaky →obrny různých svalů, když se nezničí
  • účinná očkovací vakcína
• b) žlutá zimnice – virus postihuje hlavně játra → žloutenka
  • přenašeč: určitý druh komára
• c) horečka dengue – často končí smrtí, hlavně v tropických oblastech
  • horečnaté, s kožní vyrážkou, bolest svalů a kloubů

 

4) PŘÍRODNĚ OHNISKOVÉ NÁKAZY NEPŘENOSNÉ ČLENOVCI

• a) vzteklina – nakažlivý pro všechny teplomilné obratlovce– hl. liška, netopýr, hlodavci
  • dlouhá inkubační doba
  • virus vylučován slinami
  • přenos: kousnutím nebo poškrábáním od zvířete
  • nervová povaha: šíří se uvnitř buněk do spánkového nervstva
  • po 10dnech podráždění, brnění→ pak pocení, křeče svalů→svalová obrna, zástava dech
  • Paster zavedl pasivní očkování, dnes aktivní
• b) viry lassa
  • ebola   – horečky s krvavými průjmy, zápaly plic → u člověka v 80% smrtelné
    • virus si zvykl na svého hostitele → dlouhá inkubační doba

 

5) VIRY PŘEDÁVANÉ MEZILIDSKÝM KONTAKTEM

• adaptované na člověka a na primáty
• chronická a dlouhodobá onemocnění
• a) herpetické viry – šíří se kontaktem sliznic – na ní se tvoří afty
  • množí se v pokožce, kde tvoří puchýřky – tekutina z nich je vysoce infekční, pásové opary
• b) plané neštovice – virus EB – mononukleóza
• c) hepatitida typu B – přenos spermatem, krví, slinami, mateřským mlékem =tělní tekutiny
  •  i mimo tělo vydrží 5-6 týdnů
  • Dnes všichni očkování
• d) pravé neštovice – proti nim bylo zavedeno Očkování, protože byla velká úmrtnost
  • 1. Choroba, která se podařila očkováním vymýtit → už se neočkují
• e) HIV virus – způsobuje AIDS – zjištěno až v roce 1983
  • začal se šířit mezi homosexuály, pak mezi narkomany
  • přenos přes krev, tělní tekutiny a pohlavní styk
  • způsobuje snížení obranyschopnosti → vyřazují z činnosti T- lymfocyty → postihuje Imunitní systém
  • Dlouhá inkubační doba
  • retrovirus → neexistuje očkování

 

PRIONY

• Nejsou to viry, ale jsou také infekční
• Nemají DNA (viry mají)
• Je to pouze jenom bílkovina bez nukleové kyseliny
• Prionový protein = konfigurace proteinu, který máme v těle (nutí náš, aby se měnil na ty špatné), hromadí se v nervstvu → poruchy CNS, demence, smrt
• Nemoc šílených krav BSE – vzniká tak, že telata nepila mléko od krávy a krmila se náhražkou vyráběna z kafilárního tuku=rozemleté mrtvoly
• Crojtveld-jakubova choroba CJD = lidská verze
• Neničí se teplem (bakterie a viry ano)
• Dlouhá inkubační doba – až 10 let
• Infekce se dostala ke člověku pojídáním mozků a nakažených částí-ganglia, ne z masa
• Na Guynei – kura
• Stejný původ má klusavka u ovcí= scrapi

 

PROKARYOTA  → BAKTERIE

BAKTERIÁLNÍ BUŇKA

• buněčná stěna – s látkou peptidoglyken (burein)
  • slouží k mechanické ochraně buňky
• slizové pouzdro (glykokalix) – na vrchu, polysacharid
• plazmatická membrána – spodnější obal, stejná u všech buněk
  • z fosfolipidů – ze strany kde je zbytek kys. Fosforečné je smáčivá, na druhé
    • ne → dvojvrstva
  • chemická ochrana
  • velmi tenká, polotekutá, polopropustná (malé části projdou)
• nukleozom = bakteriální chromozom
• cytoplazma – uvnitř buňky, rosolovité prostředí, proměnlivé složení
  • vodný roztok s organickými i anorganickými látkami
  • důležité organely – ribozomy
    • nezbytně nutné → ve všech buňkách
    • funkce proteosyntézy → vznik bílkovin
  • probíhají zde všechny děje
• bičíky – mohou mít, ale nemusí, jiné složení než eukaryotní
• fimbrie – nepohybují se na rozdíl od bičíků, krátké
• menší než eukaryotní, ale plně funkční
• nejstarší už před 3,5 miliardami
• málo pestré v tvarech – koky, diplokoky, streptokoky, diplokoky
  • tyčinky, vibrio, tyčinky s bičíky, spirochéta, spirily
• mykoplazmata – bakterie, které vypadají jako houby
• velká pestrost v biochemické stránce oproti eukaryotní buňce – produkují plyn, methan, vodík, kyseliny, zásady
• plazmidy – můžou je mít, = malé molekuly DNA
  • bakterie si je vzájemně předávají
  • geny, které umožňují přežití a pro rezistenci proti antibiotikům
  • nejsou bezprostředně nutné pro přežití, hl. geny umožňující přežití v stížených podm.
• jádro – bez jaderného obalu, bez histomů

 

Jsou obojí:

→ autotrofní – je schopna vyjít jen z anorganických látek, ze kterých si tvoří organické látky

• rostliny, sinice –  fotosyntéza,
• sirné bakterie – chemosyntéza

→ heterotrofní – musí přijmout org. látky, protože si je samo nevyrobí →

• • predace=sežerou jiný org.
  • saprofyté=berou z mrtvých

• Sinice která fotosyntetizuje – má tylakoidy= ploché měchýřky s chlorofylem A
  • sinice nidky nemá chloroplasty, které má eukaryotní b.

• Bakterie, která fotosyntetizuje – má bakteriochlorofyl, nemá chloroplasty
  • většina bakterií je neškodná a mají řadu využití – rozkladači, dekompozitor, výroba mléčných výrobků, produkují různé plyny, kyseliny, alkoholy, ovlivňují koloběh dusíku

→ symbiotické bakterie – vztah oboustranně prospěšný

• Bakterie se objevují hned po narození při průchodu pochvou, při kojení
• U člověka – Escherichia coli – ve střevě (dojídá ve střevě, to co jsme nestrávili my a produkuje vitamin B12), když se přemnoží → průjmy

→komenzálové – pro jednoho prospěšné a druhému nevadí

• Streptokoky – dojídají zbytky, ale namají žádný přínos
• Nevadí, ani neprospívají, ale zabírají místo→ nedostane se tam už patogení bakterie

→ parazité – jeden má prospěch a druhému škodí

→patogenní bakterie – tvoří minimum ze všech bakterií → choroby

• na bakterie najdeme vhodná antibiotika, včasné podaní → zkrácení průběhu léčby
• Penicilin – objeven 1939
• antibiotika se hodně používají → snižuje se jejich účinnost

 

DĚLENÍ PODLE TVARU:

1.GRAMPOZITIVNÍ KOKY = barví se modře, kulovitý tvar

• Stafylokoky – netvoří spóry, odolné
  • produkce enzymů a toxinu →způsobují hnisání ran, vředy, abscesy
  • dostane se do krve →sepse – celková otrava organismu, postupné selhávání celého oběhu
  • Staphylococus Aureus = zlatý stafylokok → těžké průjmy
    • žije na kůži (ne na zdravé, ale když je poraněna → desinfekce se okolí rány, aby tam bakterie nepronikly
  • Streptokoky – komenzálové v dýchacích cestách
    • Streptococus pyogenes →angina, spála(+viry), záněty mandlí a hltanu
      • bakteriofág, spálová angina

 

2. GRAMNEGATIVNÍ KOKY= barví růžově

• a) Neisseria gonorea – původce kapavky – gonokok
  • pohlavně přenosná, ptž bakterie je citlivá na vnější prostředí, kde nepřežívá
  • přenos ze sliznice na sliznici
  • muži – záněty močové trubice, hnisavý výtok,i neplodnost
  • ženy-záněty vejcovodů, sterilita
• b) Neisseria meningitis – meningokok
  • zánět mozkových blan – infekce probíhá velmi rychle – smrt během pár dní
  • při oslabeném organismu napadá

 

3. GRAMPOZITIVNÍ TYČKY

• a) Listeria monocytogenes – původce listeriózy
  • výskyt hlavně v půdě, ve vnějším prostředí
  • dobrému imunitnímu systému nevadí →problémy u novorozenců a u oslabených lidí
  • nákaza hlavně přes nepasterizované sýry
  • v těhotenství způsobuje i potrat
• b) Bacillus anthracis – původce sněti slezinné (antrax)
  • může sportovat → spóry jsou šířeny vzduchem
  • obavy z použití jako biologická zbraň
  • hl. v srsti zvířat, lze vdechnout, sníst
  • přes 3/4 končí smrtí

 

4. GRAMNENGATIVNÍ TYČKY

• a) Legionella –teplomilná bakterie, v teplých stojatých vodách, bazény, klimatizační zařízení
  • u oslabených jedinců
  • název: účastníci sjezdu Legie tim onemocněli
• b) Francisella tularensis – původce tulamérie
  • nákaza přes králíky a zajíce divoce žijící, klíšťata, pití kontaminované vody, krev sající hmyz
  • projevy záleží na způsobu nákazy – průjmy, zažívací trakt, průjmy,..
• c) Haemophylus influenzae – záněty dýchacích cest – podobné příznaky chřipce
  • odolná vůči antibiotikům, většině lidí nevadí

 

5. ENTEROBAKTERIE – gramnegativní tyčky

• některé neškodí, ale některé tvoří patogeny
• známo asi 240 bakterií
• a) Salmonela – velmi odolná i vnějšímu prostředí → mimo tělo přežije i roky
  • způsobuje břišní tyfus, paratyfus, salmonelózy
• b) Salmonela typhi – původce tyfu, průjmy + vysoké teploty
  • lidský patogen a bacilonosič (ten nemá příznaky onemocnění, ale je infekční)
  • vylučuje se stolicí a nákaza kontaminovanou vodou
  • pronikají do krevního oběhu → celkové oslabení, i smrt
  • = hlavnička
• c)Salmonela paratyphi – lehčí forma – průjmy se zvýšenou teplotou
  • zdroj infekce – vejce, majonéza, mastné výrobky, drůbeží výrobky
• d) shigela – průjmy s horečkou, přenos přímým kontaktem
• e) Yersinia pestis – původce moru – hl. plicní forma =plicní mor – příznaky těžkého zánětu plic
  • léčba antibiotiky
  • dýmějový mor – hl. v minulosti, přenos přes blechu morovou, vředy
• f) Vibrio cholerae – původce cholery
  • přilne k epitelu střeva → produkce toxinu→ průjmy, dehydratace, rozvrat vnitřního prostředí
• g) Helicobacter pylori – v žaludku, objevena 1983
  • původce žaludečního vředu – natráví žaludeční stěny

 

6. ANAEROBNÍ BAKTERIE =nepotřebují kyslík

• prostředí s kyslíkem pro ně znamená smrt → aby tam přežili tvoří spory
• a) Clostridium tetani – původce tetanu →nebezpečné → smrt
  • sportuje, citlivá na kyslík – oxidační činidla ho zničí
  • napadá nervovou tkáň – ochrnutí svalů→ smrt udušením
  • očkování už u miminek a přeočkování po 10 – 15 letech
• b) Clostridium botulinum– vyrábí toxin – klobásový jed (botulotoxin)
  • daří se mu v teple, v konzervách sporuluje→ těžké otravy
  • využití v kosmetice
  • obrny, dvojité vidění, obrna dýchacích svalů

 

7. MYKOBAKTERIE

• tvoří útvary podobné podhoubí
• dlouhá generační doba
• a) Mycobacterium tubercolosis – původce tuberkolozy – generační doba 20 dnů
  • označuje se jako Kokův bacil ( objevitel Kok)
  • napadá hl. plicní tkáň u oslabených jedinců
  • častější než AIDS → očkování
• b) Mycobacterium leprae – lepra (malomocenství)
  • dlouhá inkubační doba
  • při dlouhém kontaktu s osobou se nakazíme → málo infekční
  • tvorba tuhých podkožních uzlů, deformace těla (lví oblyčej)

 

8. SPIROCHÉTY

• bakterie dlouhé a hodně stočené
• a) Treponema pallidum – původce syfilis – pohlavně přenosné
  • citlivé na vnější prostředí
  •  stádia:
    • 1. Tvrdý vřed –  v místě vzniku infekce
    • 2. Kožní vyrážka
    • 3. Postižení cév a NS
  • nevratné změny v celém organismu, poruchy citlivosti, chůze
• b) Borrelia burgendorfi – původce boreliózy – popsána v 80. Letech 20. století
  • má 3 fáze a ve třetí napadá životně důležité orgány
  • přenos klíšťaty, krev sajícím hmyzem
  • není očkování
  • v místě vzniku červená skvrna, zvětšuje se, pak zmizí a pak znovu vypukne

 

9. CHLAMYDIE

• malé, nitrobuněční parazité
• nemají vlastní metabolismus → závislé na hostitelské buňce
• nemoci močopohlavního traktu, oka, dýchacích cest
• přenos i pohlavním stykem
• riziko neplodnosti, poruchy plodu
• velké chronické potíže

 

10. RICKETTSIE

a) Rickettsie prowazecki – původce skvrnitého tyfu

• přenašeč: veš šatní
• projevy: zimnice, třesavka,.. jedny z nejjednodušších prokaryot

 

OČKOVÁNÍ:

• VIROVÁ: dětská obrna, chřipka, hepatitida A,B, příušnice, spalničky, zarděnky, klíčová encefalitida,
• BAKTERIÁLNÍ: TBC, tetanus, záškrt, dávivý= černý  kašel

 

MIKROBIOLOGIE

• Obor, který se zabývá pozorováním mikroorganismů, včetně bakterií
• kultivace= Robert Koch, L. Pasteur = pěstování organismů
  • provádí se na živých půdách
    • pevné (agar z červených řas)
    •  tekuté (bujón)
  • používají se Petriho misky
• do živých půd se dá přidat indikátor (= ukazátor)
  • v místě, kde je  bakterie to zčervená
  • tam kde je zásada to zmodrá
• bakterie využívají různé substráty a tvoří různé produkty

 

BAKTERIE

• na základě Escherichii coli se testuje pitná voda, protože dlouho přežívá mimo střevo
• průmyslové využití bakterií:
  • čistírny odpadních vod
  • Výroba léků, inzulinu, mléčné výrobky, sýry
  • Biotechnologie = tvoří něco, co mi potřebujeme
• ochrana před bakteriemi: hygiena, desinfekční prostředky, pasterizace
• zničení bakterií: chemické látky, pasterizace, chlor, jod, fenoly

 

Dělení:

• 1. ARCHEBAKTERIE – nemají peptidoglyken
  • žijí v extrémních podmínkách – bakterie horkých sirných pramenů
  • neprokázalo se, že jsou starší (arche=starý)
  • metanogenní bakterie
• 2. EUBAKTERIE – mají peptidoglykan