Prokaryotické organismy. Co jsou prokaryotické organismy? Které skupiny známých organismů mezi prokaryota zařadíte?

Prokaryotické organismy

Co jsou prokaryotické organismy? • Které skupiny známých organismů mezi prokaryota zařadíte? •

Pavla Trčková GPdC Tábor 2009

Co jsou prokaryotické organismy? řec. Pro = před; karyon = Jednodušší

typ buňky – prokaryotická, s primitivním jádrem (jádro bez jaderné membrány) Velikost - několik μm až desítek μm před cca 3 – 3,5 mld let (první buněčné organismy) Pouze jednobuněčná úroveň Jednodušší dělení buňky Jiný způsob řízení metabolismu (viz dále – operonová teorie) Vznik


Prokaryotická buňka


Obaly prokaryotické buňky Plazmatická membrána pouze na povrchu buňky;může tvořit vchlípeniny – váčky (tylakoidy, mezozómy) Drobné odlišnosti ve stavbě od membrány eukaryot (např. většinou neobsahuje steroidy) Buněčná stěna Tvořena jinými látkami než u eukaryot – nejčastěji peptydoglykany a kys. teichová Drobné odlišnosti mezi jednotlivými taxonomickými skupinami (viz dále) Kapsula – Slizové pouzdro Tvořena většinou bílkovinami či polysacharidy Není u všech Ochrana před vyschnutím, přilnavost buněk k povrchu, ochrana před viry i buňkami imunitního systému


Protoplast prokaryotické buňky Cytoplazma Není

cytoskelet – pouze cytosol

Obsahuje

řadu enzymů pro metabolické reakce, organely a inkluze

Inkluze Glykogen Kapénky Plynové Jiné

síry

vakuoly

zásobní a odpadní látky

Organely Ribozómy Bičík

1 molekula RNA + 21 molekul bílkovin

2 molekuly RNA + 34 molekul bílkovin

– menší než u EB; 2 podjednotky

- jiný typ než u EB, pohyb vyvolán

průchodem proudu iontů H+ přes membránu (protonový gradient). Obrázek bičíku…

a zde článek, který oponuje argumentaci stoupenců inteligentního plánu, např. tomuto pánovi. Tak nebuďte líní a pěkně si to všechno přečtěte . Pavla Trčková GPdC Tábor 2009

– vláknité či trubičkovité útvary, přilnavost buněk, receptory, někdy zvyšují virulenci bakterií Fimbrie

Souvisí také s konjugací (viz dále) Mezozómy

– vchlípeniny membrány, nejsou u všech buněk

Souvislost pravděpodobně s oxidativním metabolismem (vazba enzymů)

Thylakoidy

– membránové váčky

s fotosyntetickými pigmenty (u sinic či fotosyntetizujících bakterií) Barviva – nejčastěji chlorofyly a fykobiliny (fykocyanin, fykoerytrin)


Genetický materiál prokaryot Nepravé jádro = NUKLEOID Kruhovitá Všechny Každý Na

molekula DNA, volně v cytosolu, bez obalu, bez histonů

životně nezbytné vlastnosti

gen v jedné kopii (haploidní

nedělí se mitózou)

dvou místech poutaná k membráně

Cca

3500 genů

Plazmidy Postradatelná Cca

genetická informace (např. rezistence vůči antibiotikům)

1000x menší než nukleoid (tj. 3 – 4 geny)

Každý

plazmid v jedné či několika kopiích

Mohou

se předávat z buňky do buňky (i mezidruhově)

konjugativní plazmidy

Každý konjugativní plazmid kóduje stavbu „své“ fimbrie, prostřednictvím fimbrií se konjugativní plazmidy předávají mezi buňkami. Význam

pro genové inženýrství

Pozn. epizomální plazmidy – takové, co jsou schopné včlenit se do nukleoidu Jeden plazmid může být zároveň konjugativní i epizomální


Rozmnožování a dědičnost prokaryot Rozmnožování  Nepohlavní = přímé dělení – replikace nukleoidu Klasické pohlavní rozmnožování není

rozdělení protoplastu

K určitému kombinování genetického materiálu, které je typické pro sexuální rozmnožování dochází – viz níže.

Dědičnost V důsledku nepohlavního dělení vznikají klony Vzhledem ke krátké generační době (některé např. pouze 20 minut) a haploidní sadě genů dochází k významným změnám díky mutacím a následným selekcím (spontánní mutace vznikají s určitou pravidelností, která se vyjadřuje jako počet mutací/ gen/generaci)

jsou za určitých podmínek schopná přijmout cizí molekuly DNA nebo jejich části: Konjugace – přestup konjugativních plazmidů (spojení buněk fimbrií replikace plazmidu jedna molekula do nové buňky) Prokaryota

Pozn. je-li plazmid epizomální, může s sebou přenést i kus jaderné DNA

Transdukce – souvisí s viry (omylem při stavbě virionů přenesou kus DNA jiné bakterie (plazmidové i jaderné) Transformace – vniknutí samostatné molekuly DNA a) spontánně (např. kus jádra při konjugaci) b) záměrně – v laboratoři (GI) Pozn. jeden řetězec je při průniku ztracen, později se dosyntetizuje. Pavla Trčková GPdC Tábor 2009

Řízení metabolismu –

Operonová teorie

Stejně jako u eukaryot: DNA kóduje stavbu enzymu Enzym katalyzuje určitou reakci U prokaryot geny uspořádány:

Operon = sled genů kódujících enzymy jedné metabolické dráhy Operon se přepisuje vždy celý najednou Přepisuje se při aktuální potřebě

R P O

kóduje represorickou bílkovinu místo na DNA kam nasedá RNA-polymeráza a zahajuje přepis (transkripci)

místo, které rozhoduje, zda přepis pokračuje nebo ne (zde se váže represorická bílkovina)

G1, G2…

strukturní geny (pro enzymy metabolické dráhy)

Aktivita operonu (řízena zpětnou vazbou např. díky substrátu reakce) Pavla Trčková GPdC Tábor 2009

Růst populace

Přímé

dělení – růst geometrickou řadou Generační doba v ideálních podmínkách 20 minut Předpoklady k exponenciálnímu růstu Trvalý exponenciální růst znemožněn Limitujícími podmínkami prostředí (nedostatek živin, vysoká koncentrace metabolických zplodin apod.) Růst bakterií v kultuře ukazuje růstová křivka A. Klidová fáze (lag fáze) bakterie se ještě nemnoží tak rychle, zpravidla se enzymaticky připravují na růst v novém prostředí. Začíná syntéza NK a bílkovin

B. Exponenciální fáze (log fáze, logaritmická fáze) probíhá intenzivní množení bakterií a populace dosahuje exponenciálního růstu. To, jak je nárůst počtu bakterií prudký, je individuální vlastnost každého bakteriálního kmene, ale závisí i na vnějších podmínkách. Exponenciální fáze trvá, dokud není vyčerpáno množství živin;

C. Stacionární fáze postupně se zpomaluje rychlost množení buněk, až do stádia

rovnováhy, kdy se počet buněk zhruba nemění. Akumulují se toxické produkty a je vyčerpáno živné médium.

D. Fáze odumírání v této fázi již převyšuje počet odumřelých buněk počet buněk vzniklých. Bakterie sporulují (viz dále)


Sporulace Schopnost

Při

některých prokaryot (zejména bakterií)

nepříznivých podmínkách tvoří odolné spóry

Spory

vznikají uvnitř buňky

endospóry

Spóry Přežijí

extrémní podmínky (teplota, kyselost, radiace)

Nemetabolizují V

příznivých podmínkách vyklíčí znovu

ve vegetativní buňku Časový

rekord drží v současné době druh Bacillus permians (v podobě spór přežil 250 milionů let uchovaný v krystalu soli a pak byl v laboratoři „probuzen“ k životu) Pozn. některé druhy bakterií (např. rod Azotobacter) vytvářejí zapouzdřené útvary, které mají metabolismus pouze snížený. Pro tento útvar se užívá pojem bakteriální cysta.


Nároky na životní podmínky Kosmopolitní organismy - nejrozšířenější skupina ve všech prostředích odhadem cca 107 až 109 druhů

Podle nároků na podmínky nejčastější dělení: Nároky

na teplotu termofilní

Nároky

psychrofilní

neutrofilní

acidofilní

na pH alkalofilní

Nároky

mezofilní

kyslík aerobní

anaerobní

fakultativně aerobní/anaerobní

Dále např. organismy barofilní, halofilní aj. Pavla Trčková GPdC Tábor 2009

Výživa - metabolismus FOTOAUTOTROFIE CHEMOAUTOTROFIE

FOTOHETEROTROFIE CHEMOHETEROTROFIE

FOTO- CHEMO-

AUTO-

HETERO-

Zdroj energie Výživa = TROFIE Pokud je donorem elektronů pro oxidoredukční reakce v organismu organická látka hovoříme o ORGANOTROFII; pokud je to látka anorganická hovoříme o LITOTROFII Pavla Trčková GPdC Tábor 2009

Vztahy a význam

Každý sám chvíli přemýšlí jaké vztahy prokaryot s kýmkoliv jiným zná… Může jít o vztah mezi dvěma prokaryotickými organismy i o vztahy mezi prokaryoty a eukaryoty.

Také se zamysli nad významem prokaryot - jejich funkcemi v ekosystémech i přínosem pro člověka


Vztahy Symbióza Endosymbiotická Lišejníky Fixátoři

teorie

symbióza která je podstatou eukaryotické buňky

(sinice + houby)

dusíku (hlízkové bakterie)

Mikroflóra

vyšších živočichů – štěpení důležitých složek potravy

Komenzálismus Značná

část mikroflóry různých soustav jsou komenzálové

Parazitismus (patogenní druhy) – většinou bakterie Původci

chorob různých organismů

Původci

řady chorob člověka (víc viz pracovní list patogenní bakterie + otázky)

Vztahy

Časté změny vzájemných vztahů: parazitismus komenzálismus

symbióza

Amenzálismus (allelopatie) vztahy s jinými prokaryoty nebo s mikroorganismy eukaryotickými Produkce Souboj

látek na potlačení konkurentů (antibiotika, toxiny)

o uvolněné niky (např. při oslabení mikroflóry v těle průnik patogenů) Pavla Trčková GPdC Tábor 2009

Význam Obecný význam Významná

složka ekosystémů (koloběh látek)

Fotosyntetizující Četné

– zdroj O2

symbiotické vztahy s jinými organismy (viz vztahy)

Význam pro člověka (pozitivní i negativní) Biotechnologie Genové

– potravinářství, chemický průmysl

inženýrství

Biologický

boj

Technologicky Patogenní

škodlivé

– původci nemocí

Užití

v technologiích čištění odpadních vod, odstraňování ropných látek, toxického odpadu Antibiotika


Kultivace Kultivace = pěstování a množení mikroorganismů pro účely výzkumu, diagnostiky, průmyslového využití apod. Kultivační médium živná půda (směs látek která obsahuje složky nezbytné pro růst a množení mikroorganismů). Základem půd bývají různé organické látky – např. masový bujón, krev apod.) Živné půdy podle skupenství Tekutá Tuhá

(roztok)

(rosol) – zpevněná nejčastěji agarem (polysacharid ze stélek ruduch)

Živné půdy podle užití Obecná

– půda, na které roste „vše“

Selektivní

– půda na které roste jen „něco“

Diagnostické

– půda na které podle vzhledu kolonie

poznáme, co tam vyrostlo Selektivně

diagnostické

Vlastnosti selektivních a diagnostických půd jsou dány různými látkami, které jsou v půdách jako přísady (růstové regulátory, barviva aj.) Pavla Trčková GPdC Tábor 2009

Metody práce při kultivaci Aseptická práce 

Podmínka pro vypěstování čistých kultur či pro různé

druhy kontrol 

Ochrana kultur i personálu (významné zejména u patogenů)



Pro práci se užívají laminární boxy



Pro likvidaci kultur či sterilizaci médií pak sterilizátory

nebo autoklávy Očkování 

Přenos kultur na živná média

Inkubace 

Množení kultur mikroorganismů

při požadované teplotě Užívají se inkubátory s termostaty,

Různé skupiny mikroorganismů se množí při různých teplotách Pavla Trčková GPdC Tábor 2009

Diagnostika K diagnostice = určování mikroorganismů se užívá zejména dvojí úroveň: Makroskopická diagnostika Užití

diagnostických půd

Hodnotí

se makroskopický vzhled kolonie

Pozn. kolonie je pouhým okem viditelný útvar, který vznikl na živném médiu nárůstem původně z jedné buňky. Koloni.e zahrnuje řádově miliony buněk Nejčastěji

užívaná kritéria: barva kolonie, tvar kolonie, povrch kolonie, barva půdy v okolí kolonie, vylučovaná tekutina, zápach apod. Mikroskopická diagnostika Určování

mikroorganismů pod mikroskopem

Určovacím

znakem je tvar, velikost a seskupení buněk (viz dále tvary bakteriálních buněk). U

bakterií je třeba buňky zviditelnit barvením

Nejčastěji

užívaným barvením je tzv. diagnostické barvení podle Grama

Violeť Lugolův roztok Alkohol/aceton Karbolfuchsin

Gram pozitivní = G+ Gram negativní = G- /G-

Violeť Lugolův roztok Alkohol/aceton Safranin


G- koky G+ tyčinky G+ a G- koky

G+ koky G- tyčinky Pavla Trčková GPdC Tábor 2009

Systém - přehled I. Archea (Archebakterie) Zahrnuje starobylé a do znační míry odlišné skupiny bakterií

II. Bakterie (Eubakterie) 

 

Bakterie Sinice Prochlorofyty

Pozn. podle novějších poznatků se prochlorofyty už opět nevyčleňují jako zvláštní skupina ale řadí se k sinicím. Proč to tak je? Kdo je zvědavý přečte si to zde, Je to podepřeno solidně vypadajícími zdroji.


Archea 

Velmi starobylá skupina

Odlišnosti

ve stavbě buněčné stěny, membrány i nukleových kyselin

Některé

metabolické reakce (zejména procesy transkripce a translace) mají blíž k reakcím eukaryot než k reakcím bakterií Není

známá klasická fotosyntéza (fototrofní archea tvoří pomocí světla ATP ale nefixují C do organických molekul a vedlejším produktem není kyslík) Původně

byly označovány jako obyvatelé pouze extrémních prostředí, dnes jsou známé i druhy které žijí ve slaných i sladkých vodách, mokřadech, půdě, tvoří vztahy s rostlinami, dokonce jsou i součástí živočišné mikroflóry. Význam

pro koloběh prvků (hlavně C, N, S)

Významné skupiny: Metanové

bakterie – anaerobní; přeměna vodíku, alkoholů a mastných kyselin produkce metanu v bahně, střevech živočichů; užití – čistění odpadních vod Extrémní

halofilové – extrémně slané prostředí cca 15% koncentrace NaCl v prostředí (Mrtvé moře, Slané jezero); fototrofní (tvorba ATP pomocí barviva bakteriorhodopsin; nefixují CO2, netvoří O2) Extrémní Energii

termoacidofilové – sirné bakterie horkých pramenů (cca 80ºC; pH 2,5)

získávají např. reakci H2S + O2

H2SO4 Pavla Trčková GPdC Tábor 2009

Bakterie Nejvýznamnější

a nejvíce známá skupina eukaryot

Bakterie

jsou nejrozšířenější skupinou organismů na světě

Celkově

se odhaduje, že na Zemi žije asi 5×1030 (jedinců) bakterií.

Celkový

počet druhů odhadován na 107 k 109 druhů

Kosmopolitní

skupina - možno nalézt v půdě, vodě, atmosféře, uvnitř i na povrchu

těl organismů V

jednom gramu půdy

V

jednom ml sladké vody

cca 40 miliónů bakterií, přibližně milion bakterií

Obyvatelé

extrémních prostředí kde jiný život není (horká voda, extrémní pH; nejvyšší vrstvy atmosféry a podobně). Některé

druhy bakterií jsou dle výzkumů schopny přežít i v kosmu (tj. ve vakuu a o teplotě −270 ºC) – viz stránka o sporulaci Vznik

před ca 4 miliardami let

Běžné

užívání binomického názvosloví

Různé

způsoby třídění (taxonomické klasifikace)


Tvary bakterií


Vědecký systém bakterií Průběžně aktualizován a vydáván v International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology IJSEM - „Mezinárodní ročenka systematické a evoluční mikrobiologie“ 

Vědecký

systém se průběžně mění (podle úrovně současného poznání)

Starší systémy používaly ke klasifikaci např. tvar buňky, typ metabolismu, Gramovo barvení.

Příklady skupin ze starších systémů: Fakultativně

anaerobní tyčinky

Gramnegativní Bakterie

pučící a s přívěsky

Zakřivené

Dnes

koky

bakterie apod.

klasifikace zejména na základě molekulárně biologických znaků

Metody:

sekvenování DNA, množství bází G a C v DNA

Dnes

platná taxonomie rozděluje bakterie na 22 – 26 kmenů (není jednotné u všech autorů)


Užitkový systém bakterií Pro náš přehled bakterií použijeme hledisko praktického významu: Bakterie

ve vodě

Bakterie

v půdě

Bakterie

průmyslově významné

Bakterie

symbiotické

Bakterie

patogenní


Bakterie ve vodě Autochtonní vodní bakterie bakterie ve vodě původní  Např. rody Chromobacterium, Micrococcus, Spirillum Běžná součást vody (úplně bez bakterií je pouze voda destilovaná) Funkce těchto bakterií – samočištění vody Při mikrobiologickém rozboru vody – normami stanoven počet bakterií, který smí ve vodě být.. Běžně se stanovuje počet psychrofilních bakterií a počet mezofilních bakterií Přípustné množství psychrofilních bakterií Jedná se o širokou skupinu bakterií, kterés se při dostatku živin pomnožují ve vodě při nižší teplotě. Mezní hodnota jejich výskytu v pitné vodě činí 200 bakterií v 1 ml vody při hromadném zásobování z veřejného vodovodu a 500 bakterií v 1 ml vody při individuálním zásobování z domovní studny. Překročení mezní hodnoty neznamená přímé zdravotní riziko, avšak indikuje závady v zásobování vodou, jako je znečištění vody organickými látkami, stagnace vody v potrubí, neúčinnost dezinfekce apod.

Allochtonní vodní bakterie bakterie „odjinud“

A.

Bakterie půdní



Viz dále půdní bakterie – všechny skupiny



Zdroj – splachy z polí

B.

Bakterie ze zažívacího traktu lidí a zvířat



Koliformní bakterie



Vypouštění kanalizace do povrchových vod



Indikátor fekálního znečistění



Potencionální zdroj patogenů přenášených alimentární cestou



Pitná voda nesmí obsahovat vůbec žádné koliformní bakterie

Př.

Pozn.

v moři též specializované bakterie. Většinou halofilní G- druhy


Bakterie v půdě Význam půdních bakterií je zejména v návratu prvků do koloběhu živin. Nejvýznamnější skupiny půdních bakterií a jejich vztahy.

Sirné Thiobacillus, a jiné rody za aerobních podmínek oxidují H2S na elementární síru, případně až na sírany SO42Některé druhy se podílí zároveň na koloběhu dusíku nebo železa

Nitrifikační

Nitrosococcus, Nitrobacter aj, přeměňují amoniak a amonné ionty ve dvou krocích. Přeměny

NO3-

probíhají aerobně i anaerobně První skupina vytváří dusitany NO2-, jiné bakterie pak z dusitanů tvoří dusičnany NO3-

Denitrifikační Bacillus, Pseudomonas a jiné rody za anaerobních podmínek přeměňují NO3- postupně až na N2 Ochuzují půdu o dusík

SO42-

N2 Vazači dusíku volní

Azotobacter aerobní bakterie; váží vzdušný N2 vestavují jej do svých bílkovin Po odumření jsou rozloženi saprofyty a N se dostává do koloběhu

Saprofytické Rozkládají odumřelá těla, metabolizují živiny za vzniku např. NH3; H2S;

Po odumření jsou rozloženi saprofyty a N se dostává do koloběhu

Vazači dusíku symbiotičtí

Rhizobium – poutají vzdušný N2, přeměna na amoniak NH2 skupina aminokyselin. Energeticky náročná reakce – ATP dodává rostlina -NH2 Pavla Trčková GPdC Tábor 2009

Průmyslově významné bakterie Bakterie technologicky prospěšné Mikroorganismy

užívané v biotechnologiích (zejména mlékárenství) Bakterie

mléčného kvašení Lactobacillus acidophyllus Lactobacillus casei Streptococcus cremoris

Streptococcus lactis Bakterie

octového kvašení

Acetobacter Bakterie propipnového

kvašení

Propionibacterium Další

užití bakterií – čistírny odpadních vod, výroba bioplynu, rozklad plastů aj.

Bakterie technologicky škodlivé Bakterie způsobující kažení potravin Technologicky prospěšné mikroorganismy bývají i příčinou kažení potravin (mléčné bakterie, octové bakterie apod.) Stejně jako u kontroly vod se při kontrole potravin stanovují počty bakterií. Normy udávají přípustné počty v daných druzích potravin. Kontroly provádějí příslušné orgány (SZÚ – dříve Hygienické stanice a ČZPI) Při kontrolách se i u potravin stanovují koliformní bakterie (opět indikátor fekálního znečistění) – stejně jako u vody nesmí být přítomné Bakterie patogenní Potravinami se přenáší i patogeny (viz patogenní bakterie přenášené alimentární cestou) Při mikrobiologických kontrolách potravin nesmí být patogenní bakterie přítomné Kontaminace potravin patogeny může mít za následek otravu z potravin. Následkem může být úmrtí Pavla Trčková GPdC Tábor 2009

Bakteriální mikroflóra Mikroflóra = soubor mikroorganismů žijících v těle vyššího organismu. Žádoucí

– symbiotická mikroflóra je organismu prospěšná

Nežádoucí

– patogenní mikroflóra je příčinou onemocnění

Oslabení žádoucí mikroflóry vede k osídlení potencionálními patogeny nebo patogeny

Mikroflóra člověka Novorozenec

– sterilní kůže i sliznice, postupná kolonizace mikroby

(zejména od matky)

Kůže a vlasy: stafylokoky, mikrokoky, sarciny, bacily; potencionální patogeny – Staphylococcus aureus Dýchací cesty: streptokoky a neisserie; patogenní streptokoky, stafylokoky a jinými bakteriemi Dutina ústní: jiná mikroflóra v bezzubých ústech (anaerobní) a v ústech se zuby (aerobní), převažují streptokoky, podíl na zubním kazu Močopohlavní soustava:(po močový měchýř sterilní, pohlavní žlázy také sterilní) – močová trubice a pohlavní cesty mají mikroflóru (stafylokoky, streptokoky aj.) Pozn. vaginální mikroflóra do puberty je výrazně odlišná od mikroflóry dospělé ženy Trávicí soustava: nejvíce osídlena; hlavní osídlení je v tlustém střevě. Escherichia coli – anaerobní, podíl na tvorbě vitamínů, další rody Lactobacillus, Bifidobacterium aj. Pozn. Oslabení mikroflóry je časté v souvislosti s nadužíváním antibiotik. Vedlejšími účinky jsou proto často např. střevní potíže, kožní infekce aj.


Patogenní bakterie Doplňte

si pracovní list o patogenních bakteriích (ti co ho mají doplněný z prváku, tak si jen opráší znalosti). Pracovní list je ke stažení na webu http://praktikabiologie.wz.cz

Vyhledejte si odpovědi na následující otázky: a.

Co jsou chlamydie a co způsobují?

b.

Podívejte se na příbalový leták léku azitrox http://www.azitrox.cz/azitrox2.htm a najděte v něm: co je to za lék, proti čemu se užívá, kdy se užívat nesmí, jaké může mít vedlejší účinky a s čím se nesmí užívat dohromady.

c.

Bakterie, která patří do stejného rodu jako původce tuberkulózy způsobuje jednu nemoc, která je nám známá spíše z literatury. Původci se také někdy po jeho objeviteli říká Hansenův bacil. V současné době se tato nemoc vyskytuje zejména v Africe a Asii. O jaké jde onemocnění, jak se projevuje, jak se nakazíme?

d.

Jaká bakterie je spojená se vznikem žaludečních vředů?

e.

Co je legionářská nemoc? Proč se jí tak říká?

f.

Vyhledejte 3 bakteriální nemoci, které patří mezi zoonózy. Stručně je charakterizujte.


Patogenní bakterie

Syfilis Treponema pallidum

Lymeská borelióza Borelia burgdorferi

Angína Streptococcus pyogenes

Salmonelóza Salmonella

Mor Yersinia pestis


A protože jde prodat úplně všechno 

Lymeská borelióza Borelia burgdorferi

Syfilis Salmonelóza

Treponema pallidum

Salmonella

Angína Streptococcus pyogenes

www.giantmicrobes.cz

Mor Yersinia pestis Pavla Trčková GPdC Tábor 2009

Sinice 

Skupina fotosyntetizujících prokaryot (thylakoidy s barvivy)

Pozn. podle světelných podmínek mohou měnit složení pigmentů a tím i barvu; v anaerobním prostředí s dostatkem H2S můžou přejít na anaerobní fotosyntézu Výskyt

ve vodě, v půdě, v extrémních podmínkách, symbiotické vztahy

Tvorba

řady sekundárních metabolitů, mj. tzv. cyanotoxinů

Nejstarší Tělo

nálezy cca 3,5 mld let – stromatolity

tvořeno jednobuněčnou nebo vláknitou stélkou

Specializované

typy buněk ve vláknech:

heterocysty

slouží k fixaci vzdušného dusíku (význam pro symbiózu s rostlinami)

hormogonie

pohyblivé buňky obalené slizem, vznikají při stresu nebo přechodu do nového prostředí, po čase (asi 4 dnech) se mění zpět ve vegetativní buňky

akinety

zvláštní tlustostěnné spóry, přežití nepříznivých podmínek

Někteří významní zástupci (obrázky na další straně) Aphanizomenon

– významná součást vodního květu (důsledek eutrofizace vod)

– kulovité kolonie časté v kalužích a vlhkých půdách, skálách, symbióza s rostlinami (fixátor dusíku) či houbami; častý fotobiont u lišejníků Nostoc

Spirulina

– pěstována k výrobě vitaminových tablet (vit B12, karoteny aj.)

Leptolyngbia

– žije v pH 13,5 (dosud nejvyšší hodnota pH při níž byl zjištěn život) Pavla Trčková GPdC Tábor 2009

Sinice Vodní květ

Jednořadka Nostoc

Aphanizomenon

Spirulina Leptolyngbia


Prochlorofyty Donedávna

označovány za samostatnou skupinu prokaryot se zvláštním významem pro vznik vyšších rostlin (příbuznost fotosyntetických barviv chlorofyly a + b) Novější

molekulárně biologické výzkumy prokázaly rozdíl ve složení chlorofylů – nejde tedy o předchůdce vyšších rostlin Dnes

řazeny k sinicím

Některé známé rody: Prochloron

(viz obrázek) – symbióza

s mořskými sumkami Prochlorococcus

– mořský planktonní

Organismus, poprvé objeven v r. 1986 v Sargassovém moři


Zdroje informací •

Aktuální údaje a obrázky

•http://cs.wikipedia.org/wiki/Bakterie •http://cs.wikipedia.org/wiki/Prokaryota •http://cs.wikipedia.org/wiki/Prochlorofyta •http://www.biotox.cz/naturstoff/biologie/bi-bakterie.html •http://genetika.wz.cz/prokaryota.htm •http://fvl.vfu.cz/sekce_ustavy/mikrobiologie/mikrobiologie •http://www.osel.cz •www.giantmicrobes.cz

•http://www.allamericanpatriots.com/files/images/mycobacterium-tuberculosis.jpg •http://www.cyanodb.cz/db/Prochloron/Proch_Lewin75a.jpg •http://faculty.ksu.edu.sa/27771/DocLib3/Nostoc.jpg •http://www.lersus.de/res/modules/enu/biology/1/res/files/borrelia_0_.jpg •http://library.thinkquest.org/05aug/00639/en/images/yersinia_pestis.jpeg •http://omino.com/pixelblog/content/2007/salmonella/salmonella.jpg •http://www.sinice.cz/res/image/collection/Aphanizomenon.jpg •http://student.ccbcmd.edu/courses/bio141/labmanua/lab18/images/2392_Tpallidum_spiral.jpg •http://cs.wikipedia.org/wiki/International_Journal_of_Systematic_and_Evolutionary_Microbiology •http://www.vodovody.lit.cz/odberatel/kvalita.htm •Klaban,

•Obsah

V.: Svět mikrobů, Gaudeamus 1999

zajímavých článků o prokaryotech zde: http://www.osel.cz/index.php?obsah=36


Prokaryotické organismy. Co jsou prokaryotické organismy? Které skupiny známých organismů mezi prokaryota zařadíte?

Recommend Documents