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
