Prokaryota říše:
Archaebacteria Eubacteria
- malá velikost ... rel. velký povrch (cca 10x než Euk.)
- podříše:
Bakterie Sinice
... lepší výměna látek mezi buňkou a prostředím ... rychlejší transport látek v buňce ... rychlejší metabolismus (až 100x)
Struktura buňky - Plazmatická membrána - jediná biomembrána - zajišťuje stálost vnitřního prostředí a výměnu látek - vchlípením nebo odškrcením PM vznikají: Chromatofory- fotosyntetizující bakterie (př. bakteriochlorofyl) Tylakoidy - sinice (chlorofyl a, fykoerytrin, fykocyanin) Mesozomy - enzymy, štěpící potravu
- Buněčná stěna
- s výjimkou mykoplazmat - peptidoglykan (polysacharid, typický pouze pro Prokaryota) silná vrstva PG se barví Gramovým barvením ... Gram+
- Pouzdro
- bílkoviny, polysacharidy
- Slizový obal - Nukleoid - 1 kruhová molekula DNA - volně v cytosolu (cytoplasma)
- Plazmidy - krátké kruhové molekuly DNA - volně v cytosolu - doplňková gen. informace - mohou vstupovat do nukleoidu - konjugativní plasmidy při konjugaci pronikají do jiných buněk
- Ribozómy - volně v cytoplasmě - počet závisí na metabolické aktivitě buňky (syntéza bílkovin) (100-10 000) - 2 podjednotky (rRNA + bílkoviny)
- Buněčné inkluze - zásobárny energie (glykogen) nebo chem. prvků (C, P, S..) - Bičík
- pohyb - počet ... 0-100 - princip lodního šroubu - až 60 otáček/s
- Fimbrie
- nepohyblivé - význam zřejmě při konjugaci
Tvary bakterií 1. Kulovité
- koky - diplokoky - dvojice - streptokoky - řetízky - stafylokoky - hrozny 2. Tyčinky - seskupení jako koky 3. Zakřivené bakterie- vibria - rohlíkovité - spirochety - šroubovité - spirily - mírně zvlněné tyčinky 4. Větvené bakterie- aktinomycety - úplně - mykobakterie - částečně
Výživa příjem látek výdej látek
- difúze nebo aktivní transport přes CPM - difúze
Z hlediska vztahu ke kyslíku - aerobní - využívají kyslík - anaerobní - nesnášejí kyslík - fakultativně anaerobní - v přítomnosti kyslíku jej využívají Z hlediska zdroje uhlíku - autotrofní - C získávají z CO2 - heterotrofní - C získávají štěpením organických látek Z hlediska zdroje energie - chemotrofní - oxidací - fototrofní
- organických látek - chemoorganotrofní (současně heterotrofní) - anorganických látek - chemolitotrofní (současně autotrofní) - en. ze slunečního záření
Zdroje dusíku - atmosférický dusík, amoniak, dusičnany, močovina, aminokyseliny
Prokaryota a prostředí Především v půdě, ve vodě ale i ve vzduchu. V jiných organismech. Zcela nezbytní pro život na Zemi. Produkce kyslíku - sinice Saprofytické bakterie - rozklad org. látek odumřelých organismů (koloběh látek v ekosystému - N, S, P, C) Nitrifikační bakterie - amoniak na dusitany a dusičnany (zdroj výživy pro rostliny) Nitrogenní prokaryota - vážou vzdušný dusík - hlízkové bakt. na kořenech bobovitých rostlin, některé sinice Patogenní bakterie - působí nemoci Symbiotická prokaryota - př. sinice .. lišejníky, štěpení celulózy v žaludku býložravců a střevě termitů hlízkaté bakterie - fixace vzdušného dusíku Plankton - sinice (vodní květ) Za nepříznivých podmínek sporulace - vytváření spor Množení
- příčné dělení (replikace DNA + cytokineze), pučení
Konjugace
- 3 pohlaví - příjem DNA, předání pDNA, předání pDNA i nDNA - i mezi nepříbuznými druhy
Technické využití bakterií Výroba potravin - kysané mléko, jugurty, kefíry, sýry, víno Průmyslová výroba - kyselina mléčná, k. máselná, butanol, aceton, k. octová Farmaceutický průmysl - vitamíny, antibiotika, aminokyseliny Genetické inženýrství - upravené bakterie - výroba hormonů obratlovců (inzulin, interferon, růstový hormon) Čistírny odpadních vod
Lidské tělo jako prostředí bakterií Kůže - stafylokoky. Živí se výměšky kožních žláz Ústa - stafylokoky, streptokoky, laktobacily (odvápnění skloviny ... zubní kaz). Živí se slinami. Dýchací cesty - bakterie ze vzduchu se zachycují v nosohltanu a průduškách Střeva - Escherichia coli - produkce vit B, K, kys, mléčné Pohlavní cesty - ve vagíně - laktobacily - kyselé prostředí
Zneškodňování bakterií Sterilizace - odstranění všech živých organismů Desinfekce- odstranění škodlivých mikroorganismů
Desinfekční látky Alkohol (70%) Chlór Jód Mýdla
- k desinfekci pokožky, neúčinný na spory - úprava pitné vody, voda v bazénu - jódová tinktura - desinfekce pokožky - odstraňují bakterie z povrchu pokožky. Účinné na streptokoky
Fyzikální činitelé zneškodňující bakterie Vyšší teplota - 80°C po dobu 10 minut spory - 170°C po dobu 90 minut Ultrafialové světlo
Systém Prokaryot Archaebacteria - extrémní životní podmínky pH1,5, 100°C - nejsou patogeny - b. stěna neobsahuje peptidoglykan - plazmatická membrána - 3 vrstvy Metanové - anaerobní - produkce metanu redukcí CO2 - odpadní vody, trávicí trakt živočichů - výroba bioplynu Halofilní (12% NaCl), termofilní (65-100°C)
Eubacteria Bacteria Gramnegativní bakterie (nad buněčnou stěnou membránová vrstva ... nebarví se Gramovým barvením)) Treponema pallidum - syfilis, spirocheta Borrelia burgdorfeli - lymská borelióza, spirocheta Neisseria gonorrhoeae - kapavka, gonokok Neisseria meningitis - encefalitida, meningokok Vibrio cholerae - cholera Salmonella typhi - tyfus S. paratyphi - paratyfus S. typhimurium - “salmonelózy” Shigella dysenteriae - úplavice Yersinia pestis - mor Pseudomonas - v půdě, příležitostně patogenní - záněty, průjmy Escherichia coli - saprofyt v tlustém střevě člověka Rhizobium - fixace vzdušného dusíku, bobovité rostl. Azotobacter - fixace vzdušného dusíku, bobovité rostl. Chlamidia - “papouščí nemoc”, onemocnění plic savců Rickettsie - buněční parazité (malá velikost) Rickettsia prowazeki - skvrnitý tyfus
Grampozitivní bakterie(Gramovým barvením se barví modrofialově) Staphylococcus epidermis - na kůži člověka S. aureus - záněty Streptococcus pyogenes - angína, spála, růže S. pneumoniae - záněty plic Bacillus antracis - antrax - sněť slezinná Clostridium tetani - tetanus C. botulinum - botulismus Lactobacillus bulgaricus, L.lactis, L. helveticus, L.casei - výroba jogurtů, sýrů L. acidophilus - součást poševní mikroflóry Aktinomycety - polovina známých eubakterií - vytvářejí vlákna - aerobní, v půdě Mycobacterium tuberculosis - tuberkulóza M. leprae - lepra (malomocenství) Corynebacterium dyphteriae - záškrt Streptomyces - produkce antibiotik - streptomycin, tetracyklin
Mykoplasmy - nejjednodušší organismy schopné samostatného růstu - nemají b. stěnu - trojvrstevná plazmatická membrána - nejméně genů - 500
Cyanobacteria - Sinice - voda, vlhké prostředí - symbióza s houbami ... lišejníky - modrozelené (fykocyanin) - jednobuněčné, vláknité, kolonie - fotosyntéza na stejném principu jako Eukaryota - nikdy nemají bičíky ani brvy - plynové měchýřky ... vznášení ve vodě - slizové pouzdro ... klouzavý pohyb - produkce jedovatých látek - některé váží vzdušný dusík (význam v rýžových polích) - “vodní květ” - př. rod Drkalka
