6. Prokaryotické organismy a viry

Stavba prokaryotické buňky

BUNĚČNÁ STĚNA - drží tvar, mechanická ochrana, u bakterií tvořena vrstvou peptidoglykanů

CYTOPLAZMATICKÁ MEMBRÁNA - izolace vnitřního prostředí, selektivně propustná

• dvojvrstva fosfolipidů
• molekuly bílkovin

CYTOPLAZMA - obsahuje inkluze (kapénky nebo krystalky odpadních nebo zásobních látek, tekutá složka se nazývá cytosol

JADERNÁ HMOTA (nukleoid, bakteriální chromozom) - uložena volně v cytoplazmě, chybí jaderný obal, u bakterií tvořena do kruhu stočenou dvoušroubovicí molekuly DNA (oba konce spojeny), u sinic tvoří více molekul DNA nukleoplazmu

RIBOZOMY - tělíska v cytoplazmě, v nichž probíhá tvorba bílkovin, menší než v eukaryotické buňce

PLAZMIDY - malé kruhové molekuly DNA, obsahují geny postradatelné pro přežití (např. geny nesoucí informaci o rezistenci vůči antibiotikům nebo pro tvorbu toxinů)

některé buňky vytvářejí slizovité obaly kapsuly (pouzdra), mají na povrchu fimbrie (nepohyblivá vlákna) nebo bičíky (pohyblivé, odlišná stavba než u eukaryotických buněk)

protoplazma - veškerý obsah buňky - zahrnuje cytoplazmu a karyoplazmu (plazmu buněčného jádra)

Bakterie

Bakterie - typy buněk, mikrobiologie, kultivace bakterií, fyziologie bakterií, význam.

• heterotrofní i autotrofní
• někdy schopnost fotosyntézy - bakteriochlorofyl
• obsahují plazmidy
• základní složka buněčné stěny peptidoglykan
• pouzdro - odolnost
• někdy fimbrie, bičíky
• spora - odolná forma buňky, nemnoží se, ztráta vody

Gramovo barvení

• reakce peptidoglykanů na fialové zbarvení
  • gramnegativní
  • grampozitivní - mají buněčnou stěnu tvořenou peptidoglykany, nemají mambránu a lipopolysacharidovou vrstvu

Typy buněk:

1. koky - kulatý tvar
   • kok, diplokok, streptokok, stafylokok, sarcina
2. tyčinkovitý tvar
   • vibrio, spirila, spirocheta

podle počtu a uspořádání bičíků:

• monotricha, peritricha, lofotricha, amfitricha

Mikrobiologie

Patogenita - schopnost vyvolat onemocnění

Virulence - míra patogenity - individuální

Kolonizace - osídlení nepatogenním mikroorganismem

Kultivace

• množení bakterií za účelem pozorování

• zajištění optimálních podmínek pro život

  kultivační média

  • optimální teplota, pH, koncentrace čivin, CO2, aerobní a anaerobní kultivace

Fyziologie bakterií

• aerobní, anaerobní, fakultativně anaerobní (žijí s kyslíkem i bez něj)

Teplota prostředí

• psychofilní (nízké teploty)
• mezofilní (20-40°C)
• termofilní (vysoké teploty)

Získávání živin:

• autotrofní (využívají anorganické látky)
• heterotrofní (potřebují organické)
  • symbiotické
  • saprofycké - využívá odpadní látky střevní sliznice
  • parazitické

Nárok na kyslík:

• aerobní (potřebují kyslík)
• anaerobní
• fakultativně anaerobní (s kyslíkem i bez něj)
• makroaerofilní (méně kyslíku a více CO2)

Sporulace

• spory - omezený mtb

Rozmnožování

• dělení
• pohlavní

Význam:

• kospopolitní
• mineralizace
• nitrifikační bakterie - přeměňují amoniak na dusík
• denitrifikační - provzdušňování půdy
• hlízkovité - vazači dusíku (na kořenech bobovitých)
• kvasné a hnilobné
• bakterie mléčného a octového kvašení
• čištění
• patogenní bakterie
  • pneumokoky (zápal plic)
  • streptokoky (angína, spála)
  • stafylokoky (nežity)
  • salmonely (tyfus)
  • vibria (cholera)
  • mykobakteria (TBC)

Sinice

• gramnegativní bakterie, fotoautotrofní
• jednobuněčné i mnohobuněčné
• schopnost fotosyntézy
• někdy obsahují heterocyty (fixují vzdušný dusík)
• velké množství tylakoidů, chlorofyl a
• pomocná světlosběrná barviva - fykocyanin (modrý) a fykoerytrin (červený)
  • efektivnější využití světla
• zásobní látka sinicový škrob, chloroplasty vznikly endosymbiózou sinic
• plynové měchýřky - aerotopy v buňkách - slouží k nadnášení

Symbiózy

• lišejníky, rýžová pole

Rozmnožování dělením

Význam

• producenti kyslíku
• fixace dusíku na NH3
• příprava jídel

Viry

Viry - definice, stavba, virová infekce - průběh, typy, virová onemocnění.

• nebuněčné, schopné rozmnožování pouze v hostitelských buňkách
• nitrobuněční parazité
• nemají vlastní aparát pro syntézu bílkovin ani metabolický aparát
• je to holý genetický program - infekční nukleová kyselina
• bakteriofágy - viry bakterií
• virion - částice viru schopná infikovat buňku a množit se v ní
  • uvnižř nukleová kyselina - RNA-viry (většina rostlinných virů), DNA-viry (živočišné)
  • kapsid - bílkoviný obal okolo nukleové kyseliny, tvořen z makromolekul bílkovin - kapsomer
  • membránový obal - z bílkovin a fosfolipidů (jen některé)
• virové bílkoviny specifické, udělují viru antigenitu (schopnost aktivovat imunitní systém hostitele, aby začal tvořit protilátky)

Stavba

• různorodá
  • nukleová kyselina
  • kapsid, kapsomery
  • hlavička
  • bičík
  • bičíkatá vlákna
  • membránový obal

Virová infekce

1. přilnutí viru na povrchu buňky, buňka musí mít specifické receptory (buňka je citlivá na virus)
   • nositelem specifity (antigenity) u viru je membránový obal nebo kapsid
   • některé viry pronikají do buňky nespecificky (mechanicky)
   • permisivita buňky - schopnost uskutečnit genetický program nukleové kyseliny a viru poté, kdy vnikla do buňky
2. do buňky vniká buď jen nukleová kyselina (u bakteriofágů) nebo celý virus (u živočišných buněk)
3. v hostitelské buňce se začnou syntetizovat enzymy, z nichž jeden způsobí rozpad chromozomu hostitelské buňky, virová kyselina se replikuje, okolo každé nukleové kys. se vytvoří ochranný kapsid. Buňka praskne (lýzuje) a viriony se uvolní do prostředí
4. nukleové kyseliny virů se někdy včleňují do nukleové kyseliny (chromozomu) hostitelské buňky a stanou se její součástí. Virový chromozom je pak předáván dceřiným buňkám - provirus - může udělit buňce nové vlastnosti - nádorové buňky

Virová onemocnění

Rostlinná - mozaika tabáku, brambor, rajčat

Živočišná - kulhavka a slintavka hovězího, vzteklina, myxomatóza králíků, mor drůbeže

Člověčí - dětská obrna, rýma, chřipka, spalničky, příušnice, zarděnky, klíšťová encefalitida, opar, plané neštovice, bradavice, žloutenka, HIV