4. PROKARYOTICKÉ ORGANISMY A. Struktura a morfologie virů, bakterií, sinic a prochlorofytů, jejich význam v přírodě a pro člověka B. Mikroskop optický a elektronový, mikroskopická technika A. Struktura a morfologie virů, bakterií, sinic a prochlorofytů, jejich význam v přírodě a pro člověka - systematické rozdělení - nadříše Prvojaderní (Prokaryota) - říše Nebuněční (Subcellulata) - oddělení Protoorganismy = Eobionta - oddělení Viry - říše Prvobuněční (Protocellulata) - oddělení Bakterie - oddělení Sinice - oddělení Prochlorophyta - Eobionta
- zřejmě před 4 mld. let - zřejmě nukleové kyseliny + bílkoviny - odpovídají dnešním bakteriím a sinicím
- viry - nebuněčné organismy, vnitrobuněční parazité - vznik - nejsou předstupněm k buňkám a) současně s buňkami b) redukcí buňky - život projevují jen uvnitř hostitelské buňky (využívají metabolismus buňky) - velikost - 15-300 nm - virion - centrum - DNA - DNA-viry - NK tvoří genom - RNA - RNA-viry - schopnost přepisu své RNA na DNA hostitelské buňky - bílkovinný obal (kapsida) - chrání a obaluje NK - membránový obal - pouze u některých - lipidy, … - životní cyklus = průběh infekce 1) virus se přichytí na povrch hostitelské buňky (nutné specifické struktury na viru a povrchu buňky) 2) virová částice (celý virus / NK) proniká do buňky 3) virogenie - virová NK se začlení do genomu buňky a mění se v tzv. provirus; infikovaná buňka vytváří látky podle virové NK (bílkovina / virová NK - pomocí reverzní transkriptázy) → množení, vznik nových virionů; provirus udělí buňce nové vlastnosti (často se z ní stane nádorová buňka) 4) a) perzistence - virus v buňce přetrvává, aniž by se replikoval b) lyze buňky - buňka se rozpadne, viriony napadnou okolní buňky c) poškození buňky - následně i tkání a orgánů - fáze eklipsy - doba mezi proniknutím virionů do buňky a vznikem nových virionů - specifické - hostitelé - bakterie - bakteriofágy - sinice - cyanofágy
- houby - mykoviry - rostliny - mozaiky, šarka - živočichové - kulhavka, slintavka, vzteklina - člověk - DNA-viry - neštovice, žloutenka typu B, záněty horních cest dýchacích (adenoviry), bradavice, opary (herpetické viry), mononukleóza - RNA-viry - mozková obrna, klíšťová encefalitida, zarděnky, rýma, žloutenka typu A, chřipka, spalničky, příušnice - retroviry - nádory (onkoviry), AIDS - bakterie - velikost - 1 µm - tvar buňky - koky, diplokoky, tetrakoky, streptokoky, stafylokoky, bacily, vibria, spirochety, spirily, aktinomycety - prokaryotická buňka- jaderný aparát - chromozom - dvoušroubovice DNA (uzavřená do kruhu, tvoří smyčky, 3500 genů - základní genetická informace) - chybí jaderná membrána - funkce - řídící - udržování genetické informace - replikace DNA - plazmidy - menší kruhové molekuly DNA - doplňková genetická informace - důležité při náhlém nedostatku látky potřebné k metabolismu - dovedou získat onu látku jinou cestou (při použití antibiotik - resistence) - ribozómy - až 30 000 ks - syntéza bílkovin - cytoplazma - vodný roztok - průběh metabolismu (chybí vakuoly) - cytoplazmatická membrána - odděluje buňku od okolí - selektivně propustná - vychlípeniny na povrchu - metab. děje (dýchání, fotosyntéza) - buněčná stěna - tvar buňky, ochrana - obsahuje murein (peptidoglykan) - projevuje se při barvení - G+ - modré zbarvení (silná vrstva peptidoglykanu) - G– - nezbarví se - další obaly - pouzdro - odolnost - glykokalyx - umožňuje přichycení na různé povrchy - pohyblivé organely - bičíky - fimbrie -různé funkce (např. sex-fimbrie) - spora - zahuštění obsahu a vytvoření silnějšího obalu pro přečkání nepříznivých podmínek - metabolismus - org. l. 1) autotrofní - samy si vytváří org. látky z anorg. látek a) fotoautotrofie - anorg. → org. fotosyntézou
- anorg. → org. pomocí chemických reakcí - železité (Fe2+ → Fe3+) - sirné (H2S → S) - metanové (org. C → CH4) 2) heterotrofní - příjem hotových org. látek a) parazitismus - org. látky z živých těl b) saprofytismus - org. látky z odumřelých těl - O2 1) aerobní - potřebují vzdušný kyslík 2) anaerobní - nepotřebují vzdušný kyslík a) fakultativně anaerobní - podle množství O2 aerobní / anaerobní b) striktně anaerobní - vzdušný O2 = jed - N2 1) nitrogenní - vzdušný N2 → org. N 2) amonizační - org. N → NH3 3) nitrační - NH3 → NO3– - RO 1) nepohlavní - zdvojení DNA, jádra se oddálí, buňka se rozdělí - rychlé (cca 30 min) 2) pohlavní - výměna genetické informace s jinou bakteriální buňkou a) transformace - vniknutí samostatné DNA b) konjugace - pomocí sex-fimbrie c) transdukce - přenos bakteriofágem - význam - všudypřítomné (i v polárních oblastech, horkých pramenech, …) + rozkladači (reducenti) - rozklad organické hmoty, tlení, hnití + ovlivňují úrodnost půdy + čištění vody + hlavní složka mikroflóry - poskutují jiným organismům cenné látky – choroboplodné (patogenní) - nutná sterilizace + biotechnologie - mléčné kvašení - výroba octa - siláž - bioplyn - rozdělení - podle praktického významu 1) žijící volně a) fotosyntetizující - barvivo - bakteriochlorofyl - reaktant - H2S, produkt - glukóza a síra b) dusíkaté = nitrogenní - Azotobacter - v půdě - Rhizobium - hlízovité - Nitrobacter c) sirné - H2S → S– → SO4– d) železité - Fe2+ → Fe3+ e) metanové - celulóza → CH4 2) průmyslové - Bacillus subtilis (senný bacil) - výroba antibiotik - Clostridium butyricum - máselné kvašení - Lactobacillus - mléčné kvašení - Streptomyces - výroba antibiotik (streptomycin) 3) patogenní a) spirochety - Treponema pallidum - syfilis - borelie - borelióza b) chemoautotrofie
b) nesporulující tyčinky - bez glykokalyxu - Shigella - průjmy - Yersinia pestis - mor - Vibrio cholerae - cholera - Legionella - šíří se v teplé vodě c) sporulující tyčinky - Tetanus - Botulismus d) koky - Neisseria (gonokok) - kapavka - Stafylococcus aureus - hnisání, záněty - Streptococcus - angíny, spály e) aktinomycety - Mycobacterium tuberculosis - tuberkulóza plic, kostí, nadledvin, vaječníků - Mycobacterium leprae - malomocenství - Diphteria - záškrt f) riketsie - nitrobuněční parazité - Rikettsie prowazeki - skvrnitý tyfus - Chlamydie - psitakózy - papouščí nemoc g) mykoplazmy - primitivní bakterie bez buněčných stěn - záněty plic - sinice- jednobuněčné, tvoří vlákna nebo kolonie - ve vodě, vlhkém prostředí (přemnožení - produkce toxických látek) - součástí fytoplanktonu - schopnost využívat a vázat vzdušný dusík - symbióza + houba → lišejník - barviva - zelené - chlorofyl a - fotosyntéza - červené - fykoeritrin, β-karoten - modré - fykocyanin - zástupci - drkalka, jednořadka, chmýřnatka }= vodní květ - RO - dělení buněk, rozpad vláken, tvorba spor - Prochlorophyta
- chlorofyl a, b - prokaryotické autotrofní organismy - spojka mezi prokaryotickou a eukaryotickou buňkou - na povrchu mořských pláštěnců
B. Mikroskop optický a elektronový, mikroskopická technika - mikroskop - optický - mechanická část - podstavec = stojan = stativ, stolek, svorky, tubus - posuvné šrouby - makrometrický - pohybuje tubusem - mikrometrický - jemné doostření - optická část - okulár, objektivy, revolver (otočné zařízení pro výměnu objektivů), kondenzor (zaostřuje světlo) - osvětlovací zařízení - zrcátko, clona - zvětšení = objektiv x okulár - elektronový - větší zvětšení
- mikroskopické preparáty
- možnost pozorování submikroskopických prostor - trvalé- stálá učební pomůcka - složité k přípravě - dočasné - pomůcky - podložní sklo, krycí sklo, kapátko, preparační jehla, pinzeta - na podložní sklo kapku, do ní se vloží zkoumaný objekt, přikrýt krycím sklem - objekt se kreslí tužkou nepřerušovaně, podstatné rysy, nutné připsat zvětšení
