Charakteristika prvojaderných organismů

Charakteristika prvojaderných organismů

A) Viry

B) Závažná virová onemocnění

C) Prokaryota – bakterie, sinice

A) VIRY (lat. virus = jed)
Jsou nebuněčné organismy, stojící na rozhraní mezi živou a neživou přírodou, jsou schopné se množit jen v hostitelské buňce
Viry zkoumá virologie.
Jsou velice malé – potřebujeme elektronový mikroskop

– Virion

– klidová forma viru, má schopnost infikovat buňku

– uvnitř je nukleová kyselina + kolem ní bílkovinný obal kapsid (jednotka – kapsoméra) + povrchové obaly

– Nukleová kyselina

– nese veškeré geny, podle ní je dělení na DNA – viry a RNA – viry

– může být jedno nebo dvouvláknová, DNA může být lineární nebo kruhová, RNA – lineární

– ve viru jen jedna

– Kapsid

– obaluje a chrání nukleové kyseliny

– není-li kryt jiným obalem, určuje tvar virionu (živočišné + rostlinné – tyčinkovitý, kulovitý, bakteriální – složitější)

– Nukleokapsid = nukleová kyselina + kapsid

– je virionem, když nemá virus obaly

Povrchové obaly – mají jen některé viry na nukleokapsidu – obsahují molekuly – vázání na hostitelskou buňku = receptory

Viroid

– menší než vir, parazituje v rostlinných buňkách

– jednořetězová molekula RNA bez kapsidu a obalů

– velmi malý

ROZMNOŽOVÁNÍ
= životní funkce viru

– je to molekulární nitrobuněčný parazit, pro hostitele je patogenní (= způsobuje chorobu)

– napadení buňky v tkáni vede k rozpadnutí = viriony infikují okolí – rozpad – šíření

– nekrotické ložisko = vznik rozpadem buněk v 1 oblasti

– Někdy se může stát:

– perzistence = napadení buňky, nemnoží se = neškodí

– latentní fáze = napadení buněk, nepatrné rozmnožení – buňka zůstává zachována (NK se zatím nemnoží)

– transformace = NK viru se začlení do NK buňky – změní se v buňku nádorovou

– lytická fáze = zničení buňky

– lyzogení cyklus = NK viru se zabuduje do NK buňky – vzniká provirus (= profág) – při dalším dělení přechází do dceřiných buněk – těchto buněk se proti viru tvoří imunita – stav = virogenie, rozmnožování může nastat později buď spontánně, nebo na nějaký impuls

STUPNĚ ROZMNOŽOVÁNÍ
Vazba virionu na povrch buňky ® proniknutí (penetrace) do buňky ® uvolnění NK z kapsidu do buňky ® aplikace NK viru ® syntéza virových bílkovin ® zrání (maturace virionů ® uvolnění z buňky
Při rozpadu buňky se uvolňuje látka interferon (má bílkovinou povahu) – informuje ostatní buňky o přítomnosti viru v organismu (aby si vytvořily protilátky)

Viry dělíme podle hostitele nebo podle morfologie:
Rostlinné viry + viroidy:

– RNA viry – většinou, přenos – hmyz, parazité, semena

– způsobují nádory, zakrslost, nevyvíjení chlorofylu – např. bledost okurek – viroid tabákové mozaiky – způsobuje skvrny na listech, šlechtění – kadeřavost listů, šlechtění cibulovin, čárkování květů

Viry bakterii = bakteriofágy:

– viry prokaryotické – člověku neškodí

– složení: hlavička, nukleová kyseliny, bičík (krček) s pochvou, bazální destička se zoubky, příchytná vlákna

– nejznámější mají hlavičku z 12-ti stěnu (ikozahedrický tvar) = virus T4

– virulentní bakteriofág – vyvolá rozpad buňky

– mírný bakteriofág – vznik profágů

Živočišné viry:

– nejlépe prozkoumány, šíření – vzduchem, vodou, potravinami, hmyzem, kontaktem s nemocným nebo jeho sekrety

– DNA, RNA
RNA

– skupina = retroviry

– šíření vzduchem = kapénková infekce, krví (hmyz), potravou

– neobalené DNA – viry = parvoviry, papovaviry, adenoviry, iridoviry

– obalené DNA - viry = herpesviry – opar, virus Epsteina a Barrové – “nemoc z líbání” – inf. mononukleóza, bakuloviry, peowviry

– neobalené RNA – viry = pikornaviry – rýma, obrna, reoviry – průjmy

– obalené RNA – viry = ortomyxoviry – chřipka, paramyxoviry – spalničky, retroviry

viry sinic = cyanofágy
viry hub = mykoviry (mykofágy)

OBRANA:

imunita = odolnost proti onemocněním

– vrozená (nespecifická, přirozená, neadaptivní) = bariéry tvořené pokožkou a sliznicí, vylučování hlenu, kyselé sekrety a enzymy žaludku, pohlcování infekčních částic – fagocytózou, ničení infikovaných buněk, tvorba bílkovin.....

– získaná (specifická, adaptivní) = produkce látek, které působí proti původci nemoci

– vrozená imunita je evolučně starší
vakcinace = proces aktivní imunizace

– do organismu se vpraví oslabené choroboplodné částice – vytvoření protilátek

– léky – narušují syntézu nukleových kyselin viry

pasivní imunizace = vpraví se hotová protilátka, krátkodobé

– důležitá je hygiena!

B) Závažná virová onemocnění

a) VIROVÁ HEPATITIDA (= zánět jater, žloutenka)

– typy virů označovány A,B,C,D,E,F,G
A – nemoc “špinavých rukou”, znečištěné potraviny
B – krev, sekrety, pohlavní styk
C – krev, trávicím traktem

b) AIDS (= syndrom získané nedostatečné imunity)

– vir HIV – retrovir, rozpad T4 – lymfocytů – organismus podlehne běžným onemocněním

– nákaza – výskyt příznaků = několik let 

– pohlavní styk, krev, z matky na potomka

C) Prokaryota – bakterie, sinice

Struktura buňky

– malá velikost – dobrá látková výměna mezi buňkou a prostředím

– slizové pouzdro, buněčná stěna, plazmatická membrána, cytozol, bičík, ribozom, fimbrie, nukleoid, tylakoid, mezozom

– cytozol = vodná část cytoplazmy

– plazmatická membrána – jediná biomembrána, zajišťuje stálost vnitřního prostředí

– vytváří – ploché výběžky = tylakoidy (fotosyntetická funkce)

– odškrcením výběžky = mesozomy (funkce mitochondrií)

– buněčná stěna - obsahuje peptidoglykan (nejčastěji murein)

– pouzdro - může být nad buněčnou stěnou, různé chemické složení

– slizový obal - u sinic

– nukleoid = nepravé jádro (jaderná hmota bez jaderné membrány) – obsahuje nukleové kyseliny

– plazmid = molekuly DNA v cytosolu, nese genetickou informaci – doplňková

– ribozomy – volně, nebo přisedlé k plazmatické membráně, – syntéze bílkovin

– inkluze – zrníčka glykogenu, – zásoba uhlíku a energie

– bičík (pohyblivý)

– fimbrie (nepohyblivé)

– Grampozitivní bakterie (GRAM+)

– mají silnou peptidoglykanovou vrstvu

– barví se Gramovým barvivem

– stafylokoky, streptokoky, aktinomycéty, klostridia

– Gramnegativní buňky (GRAM-)

– slabá peptidoglykonová vrstva + nad ní ještě membrána

– nelze obarvit Gramovým barvivem

– spyrochety, hlízkové bakterie

TVARY BAKTERIÍ

a) koky – kulovité

– diplokoky, tetrakoky, streptokoky, stafylokoky

– tyčinky - dvojice = diplobakterie

– řetízky = streptobakterie

– palisáda tyčinek

b) rohlíčkovitá vibria

c) šroubovité spirochety

d) zvlněné spirily

– některé se větví úplně – aktinomycéty

– některé se větví částečně – mykobakterie

– znaky větvení – korynebakterie

VÝŽIVA PROKARYOT

– příjem látek difuzí, nebo pomocí bílkovin

– výdej difuzí

– autotrofní (sirné, železité bakterie)

– jako zdroj uhlíku slouží CO2, dusíku – amonné soli, dusitany, dusičnany, vzdušný dusík

– energie ze slunce (fotolitotrofní prokoaryota)

– energie oxidací anorganických látek kyslíkem (chemolitotrofní prokaryota)

– heterotrofní – většinou (saprofyté, parazité, nebo žijí v symbióze)

– zdroj uhlíku – organické látky, dusíku – aminokyseliny, N2, amonné soli....

– energie ze slunce (fotoorganotrofní)

– energie oxidací organických látek (chemoorganotrofní)

Zástupci

– Nadříše: Prokaryota (prvojaderní)
a) nebuněční (viry)
b) prvobuněční

– říše:
a) Archebakterie
b) Eubakterie

– podříše:
a) bakterie
b) sinice
c) prochlorofyty

I) Archebakterie

– buněčná stěna neobsahuje murein, ale pseudomurein

– Někdy je bílkovinný obal místo buněčné stěny, nebo pouze plazmatická membrána

– Charakteristické je složení lipidů

– Jsou bližší eukaryotům – mají složené geny

– 3 skupiny:

– metanové - v močálech bohatých na organické látky – rozkládají je na metan (redukcí CO2), horké plameny, dno moří

– halofilní - vyžadují vysokou koncentraci solí (nad 12 %)

– termofilní - horké sirné plameny, až 100 C

II) Eubakterie

– pevná buněčná stěna, murein

– rozmnožování:
o přímé dělení, pučení
o nepříznivé podmínky – tvorba spor – příznivé podmínky – vyklíčení (= germinace)

Bakterie

– Půdní bakterie:

– nezpůsobují onemocnění

– rozkládají organické látky na látky neústrojné, ve vodě rozpustné = živiny pro rostliny = mineralizace

– některé v půdě občas – tetanus, tyfus

– některé – půda = domovina

– Aerobní = nitrifikační:

– mění amoniak na dusičnan

– bobovité rostliny (hrách, sója) se váží na kořeny – tvoří hlízky

– schopné vázat vzdušný dusík

– Anaerobní = denitrifikační = bezkyslíkaté:

– dusičnany přeměňují na plny N2 a plynný amoniak – únik z půdy

– Patogenní bakterie:

– způsobují onemocnění

– přenos:

· vzduchem (kapénková infekce)

· alimentární cestou (stolicí)

· pohlavně

VZDUCH:

– Angína:

· bakteriální (spálová)

· virová – virus Epstein Barrové, bolest v krku, zvětšení uzlin, teplota, bolest hlavy, léčení = bakteriální – antibiotika, virová – není předpis

– Zánět plic (pneumonie):

· více jako virové než bakteriální, někdy virové v bakteriální přechází, vysoká teplota, kašel, znemožněna výměna O2 a CO2, Mycoplazma Pneumonie

· Tuberkulóza (souchotiny) – Kochův bacil (Robert Koch) = Mycobacterium Tuberkulosum = tyčinka, léčení – chemoterapie (proti množení), tuberkulóza plicní (možný roznos), kostní, kůže

ALIMENTÁRNÍ CESTA:

– Tyfus

· salmonela typů – p. Ellbert, třesavka, horečka, červené skvrny, rychlý tep, šumění v uších – apatie, halucinace, nechutenství, šíření vodou, hygiena, léčba – klid, dieta, antibiotika

– Úplavice

· bakterie Shigely, šíření potravinami, hygienou, bakterie je citlivá na vyschnutí (60° C – umře), přenos mouchami, inkubace 3 dny – týden, nevolnost, zvracení, průjem, horečka, bolesti, komplikace – zánět pobřišnice, čajová dieta, nitrožilní infuse

– Cholera

· Indie, Robert Koch, vibrio cholerace, styk s lidmi, potrava, mouchy, nevolnost, černo-modrý obličej, průjem, zvracení, svalové křeče, úmrtí na acidózu, urémii, selhání dýchacích center, chemoterapie, antibiotika

– Mor

· bakterie Yersinia Pestis, blecha morová – člověk + hlodavci, 2 podoby, kdo přežije – trvalá imunita

– Botulismus (otrava klobásovým jedem)

· bakterie Clostridium Botulimum – ve střevě zvířat – masem do člověka, vytváří spóry, jed botulostixin – zničitelný varem, příznaky 6-72 hodin po požití – suchostí v ústech, polykací a zrakové potíže, obrna svalů, antisérum

– Tetanus

· Clostridium tetani, křeče, těžký dech, ztrnutí šíje

POHLAVNÍ CESTA:

– Syfilis (lues, příjice)

· Treponema Palidum, 3 stadia – primární = vředy na zevních genitáliiích, sekundární = bolest hlavy, teplota, terciální = rozklad osobnosti, pomatenost (3-5 let od nakažení) = syfilické delivium, antibiotika

– Kapavka

· bakterie Neisseriagonorkoae, prudký zánět močové trubice – rozšíření i do pohlavních cest nebo do těla, antibiotika, přenos pohlavním stykem, z matky na plod

– Mykoplazmata

· nejjednodušší organismy, množí se samostatně, nemají buněčnou stěnu, vyvolávají onemocnění (pneumonie), mají trojitou plazmatickou membránu

SINICE

– jsou fotolitotrofní

– světlejší část – nukleoplazma – DNA

– okolní část – chromatoplazma

– čtyřvrstevná buněčná stěna – peptidoglykany

– slizové pouzdro

– jsou to jednoduchá a rozvětvená vlákna

– barvivo: fykocyan – modré, chlorofyl, betakaroten, fykoerytrin – červené

– obsahují vakuoly – plny N2 – nadlehčení – plavou při povrchu

– slaná i sladká voda, půda

– symbióza – lišejník, mech

– přímé dělení = amitóza, rozpadem buněk = hormogonie

– autotrofní výživa – schopné přijímat vzdušný N2 – mohou žit na neúrodných půdách

– odebírají z vody kyslík – vymírání živočichů

– jednořádka

– chmýřnatka

– vodní květ

– drkalka

Prochlorofyty

– neprozkoumaná skupina, chlorofyl a, b, (jako eukaryota)

– přechod mezi prokaryoty a eukaryoty

– moře

– předchůdci vyšších rostlin

Využití bakterií – bakteriologie:

– zakladatel Robert Koch, L. Pasteur

– pasterizace = mírné zahřátí – zničení bakterií

– sterilizace = úplné zničení bakterií

– příprava potravin (kysané mléko, jogurty, výroba vína....)

– průmyslová výroba kyseliny mléčné, máselné, butanolu, kyseliny octové, výroba vitamínů, antibiotik

– genové inženýrství