Otázka: Viry, bakterie, sinice, priony
Předmět: Biologie
Přidal(a): Jana
Viry
- virologie = věda, která zkoumá viry
- VIRY = nebuněčné částice, které se mohou rozmnožovat pouze v hostitelské buňce
- viry nemají vlastní aparát pro syntézu bílkovin, ani pro metabolismus (půjčují si ribozomy, aminokyseliny, t-RNA, enzymy,nukleotidy,…). Využívají vše z hostitelské buňky – jedná se o nitrobuněčné (intracelulární) parazity.
- VIRION =jednotlivá částice viru, která je schopna infikovat hostitelskou buňku
Stavba virionu:
- nukleová kyselina (DNA, nebo RNA, vždy jen jedna z nich; asi 20-200genů) =) rozlišujeme RNA- viry a DNA- viry
- kolem bílkovinný obal = kapsid (ten se skládá se z kapsomer =makromolekuly bílkovin) – určuje antigenitu viru
- živočišné viry mohou mít ještě membránový obal z bílkovin a z fosfolipidů (např. herpesviry, virus HIV, virus chřipky), pocházejí z hostitelských buněk z cytoplazmatické nebo z jaderné membrány
- u některých obalených jsou enzymy, které rozloží obaly virionu po vniknutí do hostitelské buňky
- bílkoviny u virů jsou specifické a určují antigenitu viru (= schopnost viru navázat se na určitou hostitelskou buňku – na její receptor v cytoplazmatické membráně)
- hostitelská buňka má permisivitu (=schopnost uskutečnit program nukleové kyseliny viru)
Formy virových infekcí
- lytický cyklus – virus je buňkou pomnožován, končí lyzí (prasknutím) buňky
- latentní infekce – virion je v buňce, ale nemnoží se (stav perzistence), nebo se málo množí bez škodlivých důsledků pro buňku (v období latence přežívá herpesvirus = virus oparu, ze stavu latence je probuzen např. při horečce, vlivem UV záření, při stresu,………)
- virogenie (u bakterií tzv. lyzogenní cyklus) – genom virionu se zabuduje do genomu hostitelské buňky a je přenášen ve formě proviru (profága- u bakterií) na dceřiné buňky, může nastat nádorová transformace (podle některých genů obsažených v proviru se začnou vytvářet bílkoviny, které zasáhnou do buněčného cyklu hostitelské buňky)
- nelytická infekce – virus je buňkou pomnožen, po jeho uvolnění se buňka uzdraví
Rozmnožování virů:
- virion se přichytí na povrch buňky
- penetrace – virion proniká do buňky celý, nebo pouze jeho obsah (rostlinné a živočišné viriony pronikají do buňky celé, u bakteriofága proniká do buňky pouze nukleová kyselina)
- uvolnění nukleové kyseliny z kapsidu
- replikace virové nukleové kyseliny = namnoží se nukleová kyselina
- podle nukleové kyseliny se tvoří bílkoviny
- vznikají nové viriony a probíhá maturace (zrání) virionů
- buňka praská (lyze buňky) a viriony napadají sousední buňky, vzniká nekrotické ložisko, infekce se šíří
- Z jednoho virionu vzniká 100 až 1000 nových virionů
Nejčastější vektory (přenašeči) živočišných virů:
- vzduch (kapénková infekce) – např. Chřipka, spalničky, zarděnky, příušnice, dětská obrna
- potraviny nebo voda = alimentární nákaza – žloutenka = hepatitida A, průjmy, střevní viróza
- hmyz – např. Encefalitida, vzteklina
- kontaminace s kůží – opary, bradavice
- krev – HIV, hepatitida B a C
- pohlavní styk (také HIV)
viróza = onemocnění způsobené virem
Hromadná onemocnění:
- a) epidemie – rozšíření virů v určité oblasti (ve městě, vesnici…)
- b) pandemie – postihuje i celý kontinent
- proti virovým onemocněním nezabírají antibiotika, jediná ochrana je preventivní očkování (vakcinace)
Retroviry (Retroviridae)
- viry způsobující zhoubné nádory zvířat – sarkomy, lymfomy, leukémie ptáků a savců
- virus HIV
Virus HIV (human immunodeficiency virus = virus lidské imunitní nedostatečnosti)
- jde o původce smrtelné nemoci AIDS (acquired immune deficiency syndrome = syndrom získané imunitní nedostatečnosti
- patří mezi retroviry a jedná se o typ lentiviru – tzn. pomalý virus, který způsobuje těžké onemocnění u člověka s dlouhou inkubační dobou (průměrně 10 let)
- infikuje T- lymfocyty (bílé krvinky) a další buňky imunitního systému, přežívá v nich ve formě proviru a je přenášen do dceřiných buněk, může být kdykoliv aktivován a pak začne ničit buňky imunitního systému, organismus potom lehce podlehne infekci nebo zhoubnému nádoru
- AIDS je stále nevyléčitelná nemoc, lze pouze prodloužit nemocným život
- HIV se přenáší pohlavním stykem, nesterilními infekčními jehlami, transfuzemi krve, přenáší se z těhotné ženy na její plod
- HIV se nepřenáší líbáním, podáním ruky, kašláním, použitím WC, ani hmyzem
- 1.výskyt v roce 1981
Priony
- specifický infekční protein (bez NK)
- způsobuje onemocnění CNS u savců a člověka
- obecné označení prionové nemoce TSE = transmisibilní spongiformní encephalopatie (přenosný houbotvorný zánět mozku)
- jde o těžké smrtelné choroby s dlouhou inkubační dobou, průběh nemoci je rychlý a nevratný
- poruchy motoriky, svalový třes, poruchy kožní citlivosti, smyslové poruchy,demence (u lidí)
Choroby u člověka:
- CJ D = Creutzfeldt – Jakobova choroba
- napadá lidi kolem 65 let a smrt nastává do 3 měsíců od nástupu nemoci
- r. 1996- nv CJ D– nová varianta Creutzfeldt – Jakobovy choroby, možná se jedná o přenesenou BSE na člověka, převážně u lidí od 19-39 let, má delší průběh – 13 měsíců
Choroby u zvířat
Scrapie /skrejpí/ = klusavka =drbavka
- u ovcí a koz
- zvířata cupitají po špičkách, časté drbání o stěny chléva
- v r. 1732 ve VB (Nový Zéland má nejvíce ovcí a koz a přitom zde nemoc nepropukla)
BSE
- bovinní (hovězí) spongiformní encephalopatie = nemoc šílených krav
- objevuje se u zvířat krmených masokostní moučkou z těl uhynulých zvířat
Nadříše: Prokaryota
Hlavní znaky:
- mají nepravé jádro – jádro není odděleno jadernou membránou, jádro představuje kružnicovitá molekula DNA
- rozmnožují se příčným dělením (dělení jádra představuje pouze replikace DNA, nikdy neprobíhá mitóza)
- nemají mitochondrie a chloroplasty
- v cytoplazmě mají ribozomy (zde syntéza bílkovin)
- různý způsob výživy- autotrofie i heterotrofie
Stavba prokaryotické buňky:
- velikost 1-2 μm mikrometry
- tvar kulovitý nebo tyčinkovitý
- buněčná stěna – určuje tvar buňky, obsahuje polysacharidy peptidoglykany (murein u eubakterií, pseudomurein u archebakterií), je propustná (permeabilní), u gramnegativních bakterií jsou i další vrstvy s proteinů, lipoproteinů, lipopolysacharidů
- cytoplazmatická membrána – tvoří ji dvojitá vrstva fosfolipidů (směrem dovnitř-hydrofóbní konce, směrem ven- hydrofilní konce) a vmezeřené bílkoviny (zajišťují transport látek a komunikaci buněk), někdy glykolipidy a glykoproteiny; je polopropustná (semipermeabilní)
- cytoplazma – koloidní roztok organických a anorganických látek ( hlavně bílkovin); má schopnost přecházet ze stavu sol – gel (a naopak); obsahuje zásobní látky = inkluze: glykogen (zdroj uhlíku), kyselina poly-β-hydroxymáselná (zdroj uhlíku), volutin (zdroj fosfátu)
- nukleoid =nepravé jádro, tvoří ho jedna dvouřetězcová kružnicovitá DNA (nemá volné konce), chybí zde jaderná membrána; jedná se o sídlo genetické informace; nikdy zde neprobíhá mitóza, pouze replikace DNA
- plazmidy – malé kružnicovité molekuly DNA, doplňková genetická informace;
- hlavní význam mají v genovém inženýrství pro vnesení nových genů (např. gen pro tvorbu inzulinu); některé geny z plazmidu zajišťují rezistenci vůči antibiotikům
- ribozomy – zde probíhá tvorba (syntéza) bílkovin; ribozomy jsou malá tělíska v cytoplazmě; je jich několik stovek až tisíc
Pouze u některých prokaryotických buněk:
- thylakoidy = vchlípeniny cytoplazmatické membrány, u autotrofních bakterií, obsahují fotosyntetická barviva ( u bakterií bakteriochlorofyl a, u sinic chlorofyl a , beta- karoten, fykoerytrin, fykocyanin …)
- mesozomy = vchlípeniny cytoplazmatické membrány, u heterotrofních bakterií, účast při buněčném dýchání
- bičík – pohyblivý; bývá delší než buňka (1 i více bičíků);
- fimbrie – krátká nepohyblivá vlákna; 1-400 fimbrií, umožňují přilnutí k povrchu a konjugaci bakterií
Tvary bakterií:
koky – kulaté bakterie
- a) diplokoky – dvě kuličky u sebe
- b) streptokoky – řetěz kuliček (způsobují angínu)
- c) stafylokoky – hrozny kuliček (způsobují záněty kůží)
- d) sarciny – krychlové balíčky
tyčinkovité bakterie
- a) diplobakterie – dvě tyčinky u sebe
- b) streptobakterie – více tyčinek vedle sebe
- c) vibrio – jako rohlík (způsobují choleru)
- d) spirila – vlnovka
- e) spirochéta – šroubovitý tvar (způsobuje syfilis)
větvící se bakteriální buňky
- a) úplné větvení – aktinomycety (vytvářejí mycelium, produkují antibiotika)
- b) náznaky větvení – mykobakterie (způsobují tuberkulózu), corynebakterie (způsobují záškrt)
bakterie s endosporou:
- a) clostridie- tyčinkovitý tvar s rozšířeným místem, kde je endospóra; způsobují tetanus
- b) bacily- tyčinkovitý tvar, není patrné rozšíření, ale uvnitř je endospora, způsobují antrax (sněť slezinná)
Systém bakterii
- eubakterie rozdělujeme do tří oddělení:
- oddělení: grampozitivní bakterie – jsou barvitelné podle Gramma – mají buněčnou stěnu tvořenou silnou peptidoglykanovou vrstvou -zadrží v sobě komplex krystalové violeti a Lugolova roztoku a neodbarví se organickými rozpouštědly(aceton, ethanol) , zůstávají fialové
- např.streptokoky – angína a spála, stafylokoky – záněty kůže, oorynebakterie – záškrt, mykobakterie – tuberkulóza, clostridie – tetanus, bacillus – antrax
- oddělení: gramnegativní bakterie – nejsou barvitelné podle Gramma – mají buněčnou stěnu tvořenou slabou peptidoglykanovou vrstvou a nad ní je třívrstevná membrána z proteinů, lipopolysacharidů a lipoproteinů -nezadrží v sobě komplex krystalové violeti a Lugolova roztoku a po odbarvení použijeme světlejší barvivo (např. safranin) a to zbarví bakterie červeně
- např. hlízkové bakterie ( užitečné vážou dusík na kořenech hrachu), Escherichia coli ( střevní bakterie ), bakterie patogenní – způsobují kapavku, syfilis, choleru, mor, salmonelózu, tularémii, leptospirózu, borreliózu, tyfus
- bakterie bez buněčné stěny
- BAKTERIÁLNÍ NEMOCE LZE LÉČIT ANTIBIOTIKY – ANTIBIOTIKA ZNEMOŽŇUJÍ BAKTERIÍM VYTVÁŘET NORMÁLNÍ BUNĚČNOU STĚNU
Různé způsoby výživy:
- autotrofní – přijímá uhlík v podobě CO2
- heterotrofní – přijímá uhlík v podobě organických látek
Rozmnožování:
- nepohlavní– nemění se genetická informace
- příčným dělením ( dělení jádra představuje pouze replikace DNA a poté se rozdělí celá buňka, nově se vytváří část buněčné stěny a cytoplazmatické membrány)
- pučení – je obdobné, ale cytoplazma se rozděluje nerovnoměrně
- I přes nepohlavní způsob existuje tzv. parasexuální rekombinace genů (možnost měnit genetickou informaci):
- při konjugaci – bakterie si vyměňují plazmidy
- při transformaci – genetická informace se přenáší izolovanými molekulami DNA, ta se přichytí na buněčnou stěnu bakterie (DNA se mohla uvolnit např. z odumřelé bakterie)
- při transdukci – přenos genetické informace prostřednictvím bakteriofága, může do sebe zabudovat malou část hostitelské buňky a přenést ji do další napadené buňky
Sinice (Cyanophyta)
- sinice jsou jednobuněčné nebo vláknité mnohobuněčné
- žijí v mořích a sladkých vodách
- buněčná stěna má 4 vrstvy (peptidoglykanová, proteinová, lipopolysacharidová, lipoproteinová) – dnes se řadí mezi gramnegativní bakterie
- na tylakoidech mají barviva: chlorofyl a (zelený), karotenoidy (β-karoten, oranžový), fykoerytrin (červený), fykocyan (modrý)
- zásobní látkou je sinicový škrob
- u sinic dochází k diferenciaci buněk:
- akinety (= klidové spory se silnou buněčnou stěnou) slouží k přečkání nepříznivých podmínek, vznikají splynutím několika vegetativních buněk, klíčí tak, že obsah změní v hormogonii (vlákno), která protrhne buněčnou stěnu
- heterocysty (lépe heterocyty) = specializované buňky se silnou buněčnou stěnou, které vážou dusík (využití při pěstování rýže , např. sinice Anabaena);
Význam sinic:
- nejstarší organismy na Zemi (3 miliardy let), byly součástí stromatolitů (hřibovitý útvar,v němž se střídají vrstvy sinic a písku), sytily atmosféru kyslíkem
- rýžová pole – používají se jako vazači dusíků
- zrání léčivých bahen
- výroba tablet a potravin
- Negativní význam: !!eutrofizace vod– ve sladkovodních nádržích s vyšším obsahem fosfátů (prací prášky) a dusičnanů (hnojení) se sinice přemnoží a tvoří tzv. vodní květ ( rod Anabaena, Mycrocystis) – po čase začnou sinice umírat – namnoží se aerobní bakterie – při rozkladu odumřelých sinic se tvoří toxické látky (způsobí záněty pokožky, alergie, zákaz koupání) a ve vodě ubývá O2 (hynou živočichové).
