Viry a prokaryotické organismy – maturitní otázka z biologie

 

   Otázka: Viry a prokaryotické organismy

   Předmět: Biologie

   Přidal(a): kopalin

 

Viry

  • nebuněční parazité buněk, nukleoproteinová struktura
  • bez hostitelské buňky nemohou existovat v činném stavu
  • nevykazují dráždivost, růst ani metabolismus
  • velikost 15-400nm, virologie

 

Stavba

  • virion – nejmenší virová částice (0,2µm), infikuje hostitelskou buňku, aktivitu vykazuje až po styku s buňkou, obsahuje jedno nebo dvouvláknovou NK (DNA/RNA)
  • kapsida – bílkovinný obal, fce: přenos a ochrana NK, nukleokapsid (NK+kapsid), složena z kapsomer, tam, kde nejsou povrchové obaly, zprostředkuje vazbu na stěnu hostitelské buňky
  • NK – genom viru, DNA nebo RNA (vždy jen 1 z nich)
    • DNA viry – 1 vláknové nebo 2 vláknové a lineární nebo kruhové
    • RNA viry – 1 vláknové nebo 2 vláknové a lineární
    • retroviry – střídají RNA a DNA v průběhu životního cyklu
  • vnější obal – biomembrána, často odvozen od plazm. nebo jaderné membrány buňky, v níž virus dozrál, bílkovinné nebo lipoidní
  • enzymy – pouze u některých virů

 

Životní cyklus

  • extracelulární fáze – pasivní pohyb vzduchem, krevním řečištěm…
  • virová infekce
  • intracelulární fáze – pomnožení v napadené buňce
    • viry jsou schopny replikovat svou NK a množit se pouze uvnitř napadené buňky, využívají její replikační a proteosyntetický aparát

 

Virová infekce

  • Lytický cyklus
    • vazba na povrchové receptory buňky (absorpce)
    • průnik do buňky a uvolnění NK (penetrace, eklipsa)
    • rozpad hostitelského chromozomu
    • replikace virové NK, syntéza virových proteinů, nemožná detekce (eklipsa)
    • tvorba bílkovin pro kapsidu
    • kompletace virionů, rozpad buňky a uvolnění virionů (maturace, eluce)
  • Lyzogení cyklus
    • provirus – začlenění DNA do chromozomu hostitelské buňky, nedetekovatelný imunitním systémem, aktivace je možná kdykoliv (lytický cyklus spustí např. infekce, UV záření atp.)
  • nelytická infekce – virus se v buňce pomnoží, viriony se uvolní, buňka se zregeneruje
  • perzistentní infekce – virus přetrvává v buňce, drobně se množí, neškodí
  • latentní infekce – virus přetrvává v buňce, nemnoží se, neškodí
  • onkogenní virus – virus s rizikem nádorové transformace

 

Dělení virů

  • podle NK
    • RNA-viry – AIDS, dětská obrna, hepatitida A, chřipka, rýma, příušnice, spalničky, vzteklina, klíšťová encefalitida, zarděnky
    • DNA-viry – bradavice, hepatitida B, plané neštovice, pásový opar
    • Retroviry – RNA-viry, enzym reverzní transkriptázy (přepis DNA na RNA) + přepsaná gen. Informace se začleňuje do DNA hostitelské buňky, virus HIV
  • podle hostitele
    • fytoviry – rostlinné RNA-viry(99%), pronikají celé (ne pouze NK), virus tabákové a okurkové mozaiky, přenos mechanicky, hmyzem či hlísty,

projevy nákazy: deformace a nekrotické skvrny na listech, viroid – rostlinný parazit, nejmenší jednotka viru, bez obalu, krátká neobalená molekula RNA

  • zooviry – živočišné viry (slintavka, kulhavka, vzteklina)
  • bakteriofágy – bakteriální viry, RNA i DNA, stavba: hlavička, krček (dutý, stažitelný) + příchytná vlákna, váží se na specifické receptory, mohou být příčinou infekčnosti bakterií (spála, záškrt)
  • cyanofágy – viry sinic
  • mykofágy – viry hub
  • podle obalu
    • obalené
    • neobalené

 

Ochrana

  • živé buňky produkují interferon jako reakci na napadení
  • proti některým nemocem je možno očkovat usmrceným virem, antibiotika jsou poměrně neúčinná, užívají se antivirotika

 

Prokaryotické organismy

  • organismy, jejichž tělo tvoří prokaryotická buňka s jadernou hmotou uloženou volně v cytoplazmě bez jaderného obalu
  • patří mezi nejstarší organismy na Zemi, před 3,7 – 3,5 mld. lety první prokaryotní organismy
  • jsou jednobuněčné, nepatrná velikost (asi 1–2 µm)
  • organismy tvořené prokaryotní buňkou se dělí na dvě fylogeneticky a evolučně odlišné skupiny: doména Archea a doména Bacteria
  • poprvé pozorované r. 1676 (A. van Leeuwenhoek), pro (před) + karyon (jádro)

 

Struktura a vlastnosti prokaryotických buněk

  • jednobuněčné organismy, netvoří tkáně, jednodušší než eukaryotní buňka
  • vyskytují se skoro všude, často tvoří kolonie
  • zásobní látky – volutin (zásoba fosfátu), glykogen + poly-β-hydrogymáselná kyselina (zásoba energie)
  • tvar těla
    • kulatý – kok, diplokok, streptokok, stafylokok, sarcina
    • tyčinkovitý – vibrio, spirila, spirochéta

 

Hlavní organely

  • obsahuje kružnicovou molekulu DNA připojenou v 1 bodě k cytoplazmatické membráně (asi 1000x delší než buňka sama)
  • nukleoid – chromozom haploidní, neohraničený
  • ribozomy – obsahují RNA informaci, probíhá zde syntéza bílkovin
  • cytoplazma – viskózní hmota, může obsahovat buněčné inkluze (tj. kapénky zásobních látek)
  • mezozomy – vychlípeniny u heterotrofních org.
  • chromatofory – vychlípeniny u autotrofních org., nesou fotosyntetická barviva
  • biomembrána – z fosfolipidů, semipermeabilní
  • buněčná stěna – murein + peptydoglykan (složky stěny), udává tvar buňky, permeabilní pro vodu a látky v ní rozpuštěné
  • grampozitivní bakt. – mohutná vrstva peptidoglykenu (růžové zbarvení)
  • gramnegativní bakt. – tenká vrstva peptidoglykenu + vnější membrána nad ní (modrofialové zbarvení)

 

Vedlejší organely

  • plazmidy – malé, do kruhu uzavřené molekuly DNA, obsahují doplňkové informace (např. geny rezistence vůči antibiotikům)
  • tylakoidy – pouze u fotosyntetizujících bakterií (sinice)
  • bičík – flagellum, usnadňuje pohyb, je tvořen bílkovinou flagelinem
  • fimbrie – nepohyblivé bičíky (štětinky), pomáhají při konjugaci
  • glykokalyx – polysacharid, typ slizového obalu, chrání buňku, pomáhá při přichycení

 

Rozmnožování

  • neprovádí pinocytózu, fagocytózu ani exostózu
  • replikace, pučení
    • separují se příčným binárním dělením (nepohlavním), bakterie se mohou dělit každých 20 minut

 

Způsob života

  • podle vztahu ke kyslíku
    • anaerobní – kyslík je pro ně toxický
    • aerobní – kyslík je pro ně nepostradatelný
    • fakultativně anaerobní – schopné žít aerobně i anaerobně
  • podle vztahu k dusíku
    • nitrogenní bakterie – váží dusík z půdy a přeměňují ho na organické látky
    • nitrifikační bakterie – aerobní, přeměňující amoniak na dusičnany
    • denitrifikační – anaerobní, redukující dusičnany na plynný dusík či amoniak
  • podle způsobu výživy
    • heterotrofní – živí se organickými látkami
    • autotrofní – živí se anorganickými látkami

 

 Archeobakterie

  • bakterie žijící v extrémních životních podmínkách (hloubky oceánů, obrovský tlak, vysoké teploty, vesmír, vakuum, až -270°C)
  • methanové, termoacidofilní, halofilové
  • na rozdíl od jiných prokaryotických organizmů buněčná stěna neobsahuje peptidoglyken (pseudomurein)
  • struktura genů je podobná eukaryotům

 

eubakterie

Bakterie (Bacteria)

  • podléhají základní charakteristice + DNA bez intronů
  • bakteriologie – Robert Koch

Stavba a dělení na základě vlastností

  • spory – bakterie se ukládají do odolného klidového útvaru (tzv. spory)
    • endospory – obzvlášť odolné spory, umožňují přežít nehostinné podmínky, poté se vyklíčí ve vegetativní buňky
  • teplota
    • psychrofilní (15°C), mezofilní (20-45°C), termofilní (45-70°C), hypertermofilní (70-90°C)
  • pH
    • alkolofilní (nad 8), neutrofilní (6-7), acidofilní (pod 6), acidorezistentní
    • vztah ke kyslíku – aerobní, anaerobní

 

Bakterie žijící v organismu

  • parazité rostlin
    • napadají ovocné stromy, kořeny, trávy, plody
    • rostlinné nádory
  • symbionti živočichů a člověka
    • v dutině ústní i v trávicí, vylučovací a v pohlavní soustavě
    • lactobacillus – pohlavní soustava, schopnost produkovat kys. mléčnou
    • bifidobacterium – střeva, vyvolává průjmová onemocnění
  • parazité živočichů a člověka
    • střevní onemocnění – cholera (Vibrio cholerae), tyfus, salmonelóza
    • nemoci dýchací soustavy – angína, spála, zánět plic (streptokok), tuberkulóza

(Mycobacterium tuberculosis)

  • pohlavní nemoc – kapavka (Neisseria gonorrhoeae), syfilis (Treponema pallidum)
  • stafylokoky – hnisání ran
  • borelióza, tetanus (Clostridium tetani), mor
  • průmyslové bakterie
    • kvašení – alkoholové, octové a mléčné
  • půdní bakterie
    • účastní se mineralizačních procesů
    • destruenti – konzumují a tak rozkládají vše, co jiné organismy vyprodukují (výkaly, mršiny, odumřelé listy) na jednoduché org. nebo anorg. molekuly
    • vázači N2 – na kořenech vikve, hrachu, čočky…

 

TYP BAKTERIE NEMOCI, VÝSKYT, UŽITÍ POZNÁMKA
Rhizobium sp. fixace vzduš. Dusíku, symbiont v hlízách kořenů bobovit. rostlin
Nitrosomonas sp. oxidace amoniaku koloběh dusíku v ekosystému
Escherchia coli ve střevě, DNA technologie je tam, kde jsou fekálie
Legionella sp. patogenní druh vzácné onemocnení, často smrt
Helicobacter pylori patogen, žaludeční vředy žije v žaludku člověka
Bacillus anthracis Antrax bakter. zbraň, onemoc. Dobytka

 

Sinice (Cyanobacteria)

  • nejdokonalejší prokaryotické organismy, symbióza s houbami (lišejníky)
  • autrotrofní, fotosyntetizující (obsahují chlorofyl A, β-karoten, fykokyanin, fykoeritin)
  • zásobní látka – škrob
  • vodní květ – přemnožení sinic, povlak na hladině sladkých vod
  • cyanotoxiny – jedovaté, podobné alkaloidům
  • zástupci – chmářnatka, růžencovka

 

Význam pro člověka

  • výroba anorganických látek – kyselina mléčná, kyselina octová
  • střevní bakterie – tvorba vitamínu K a B12






—————————————————————————

 Stáhnout práci v PDF  Upozornit na chybu

 Učebnice k maturitě  Maturitní kurzy

 Učebnice k VŠ přijímačkám  Kurzy na přijímačky

—————————————————————————

Další podobné materiály na webu: