WIRUSY

Wirus – to patogen utworzony z białka i kwasu DNA lub RNA. BUDOWA: wirion = pojedyncza cząsteczka wirusa kapsyd = białkowa otoczka kapsomer = jednostki białkowe kwas nukleinowy = DNA lub RNA – jedno- lub dwuniciowy KSZTAŁTY: pałeczkowate (spiralne), wielościenne (bryłowe) z osłonką lub bez, bryłowato-spiralne bakteriofagi

cykl lizogenny

cykl lityczny

Cykl życiowy HIV – retrowirusa wywołującego AIDS

Choroby wirusowe wirus kwas schorzenie roślinna RNA mozaika tytoniu, smugowatość pomidora, kędzierzawość ziemniaka zwierzęce DNA lub RNA pryszczyca, wścieklizna, nosówka ludzkie różyczka, świnka, ospa, żółtaczka, odra, ospa, wirusy onkogenne bakteryjne Bakteriofag T4 zarażający bakterie Escherichia coli (pałeczka okrężnicy)

Wiroidy – mniejsze od wirusa, brak płaszcza białkowego i białek koniecznych do namnażania. Nukleotydów. Wywołują choroby roślin RNA = 250-400. Są odporne na wysoką temperaturę i promieniowanie ultrafioletowe, np.; wrzecionowatość bulw ziemniaka Priony – białkopodobne cząstki zakaźne. W org. zwierzęcym istnieją geny kodujące białko prionowe (zbudowane z 280 aminokwasów). Zwykle białko to jest nieszkodliwe i bierze udział w metabolizmie miedzi. Czasami zmienia konformację i w postaci nierozpuszczalnej odkłada się w mózgu pacjentów chorych na TSM – zakaźne gąbczaste zwyrodnienie mózgu). Choroba szalonych rów - BSE

BAKTERIE

1. Budowa komórki bakteryjnej: mezosomy, tylakoidy, błona komórkowa, cytoplazma, rybosomy, ściana komórkowa, kolista cząsteczka DNA – chromosom bakteryjny = genofor, plazmidy, m. zapasowy (glikogen, tłuszcze, białka, wolutyna), fimbrie, pile, otoczka lub śluz 2. Różnorodność kształtów komórek bakteryjnych. 3. Funkcje życiowe: A – odżywianie (autotrofy: fotosyntetyzujące, chemosyntetyzujące, heterotrofy: saprobionty, pasożyty, symbionty), B – oddychanie (aeroby = Azotobacter, anaeroby = Clostridium, Lactobacillus), C – rozmnażanie (amitoza, koniugacja, transformacja, transdukcja), wytwarzanie endospor D – ruch - rzęski

KOMÓRKA BAKTERYJNA

wić bakteryjna

Kształty komórek bakteryjnych

ziarniak laseczka śrubowiec

Barwienie metodą Hansa Grama Metoda barwienia bakterii wprowadzona w roku 1884. Polega ona na działaniu na komórki bakteryjne, utrwalone nad płomieniem palnika, fioletem krystalicznym. Bakterie zostają wybarwione na fioletowo. Następnie traktuje się preparat wodnym roztworem jodu w jodku potasu - płynem Lugola. Komórki rozróżnia się za pomocą alkoholu. Pod jego wpływem komórki Gram-ujemne ulegają odbarwieniu, natomiast grube ściany Gram-dodatnich pozostają fioletowe (zatrzymują kompleks barwnika z jodem).

Odżywianie W przypadku autotroficznych bakterii fotosyntezujących energia potrzebna do syntezy związków organicznych pochodzi z fotonów światła słonecznego. Bakterie fotosyntezujące zawierają chlorofil a (sinice) lub bakterio-chlorofil. Sinice przeprowadzają fotosyntezę w sposób podobny do roślin, tzn. z udziałem wody jako źródła atomów wodoru. 6H2O + 6CO2 + Energia świetlna -> C6H12O6 + 6O2   U bakterii zielonych i purpurowych źródłem atomów wodoru mogą być różne związki nieorganiczne lub organiczne. 12H2S + 6CO2 + Energia świetlna -> C6H12O6 + 12S + 6H2O

Odżywianie Chemosynteza odbywa się z udziałem energii chemicznej pochodzącej z utleniania substancji nieorganicznych: I - bakterie nitryfikacyjne: Nitrosomonas – utleniający amoniak NH3 do soli kwasu azotowego(III) 2NH3 + 3O2 -> 2HNO2 + 2H2O + e. chemiczna Nitrobacter – utleniający jony azotowe(III) do soli kwasu azotowego(V) 2HNO2 + O2 -> 2HNO3 + e. chemiczna II - bakterie siarkowe wykorzystujących siarkowodór oraz siarkę: 2H2S + O2 -> 2H2O + 2S + e. chemiczna 2S + 2H2O + 3O2 -> 2H2SO4 + e. chemiczna III - bakterie metanogenne (Archebakterie) przeprowadzają beztlenowe utlenianie wodoru. 4H2 + H2O + CO2 -> CH4 + 3H2O + Energia chemiczna

Oddychanie - bakterie różnią się tolerancją na tlen Oddychanie - bakterie różnią się tolerancją na tlen. Te, które wymagają tlenu do oddychania, nazywamy tlenowcami (aerobami), a beztlenowce (anaerobami) .

W oddychaniu tlenowym: C6H12O6 + 6O2 -> 6CO2 + 6H2O + Energia W oddychaniu beztlenowym akceptorem elektronów nie jest tlen, lecz związek organiczny (fermentacja) lub nieorganiczny. Fermentacja daje znacznie mniej energii niż oddychanie tlenowe. Jej produktem może być kwas mlekowy (fermentacja mlekowa bakterii Lactobacillus powodująca zsiadanie mleka), kwas masłowy (fermentacja masłowa bakterii Clostridium), etanol (fermentacja alkoholowa bakterii Sarcina) lub inne związki. C6H12O6 -> 2C2H5OH + 2CO2 + Energia Prokarionty potrafią wykorzystywać związki nieorganiczne, np. Bakterie denitryfikacyjne pobierają związki azotu redukując azotany(V) do azotanów(III), a nawet do wolnego azotu (mówimy, że pobierają tlen z tych związków). Bakterie metanogenne Bakterie redukujące siarczany które przechodzą w siarkowodór. Bakterie redukujące związki żelazowe

ROZMNAŻANIE Transformacja komórka bakterii pobiera z otoczenia obcy DNA i włącza go do swojego chromosomu. Koniugacja komórka „dawca” posiadająca fimbrie i czynnik F w plazmidzie (F+ „męska”) przekazuje część skopiowanego DNA komórce „biorcy (brak fimbrii F- „żeńska”). Transdukcja bakteriofag przenosi fragment DNA do komórki, w której wchodzi w cykl lizogeniczny. Oprócz swojego włącza tym samym do chromosomu fragment DNA z komórki, którą opuścił.

koniugacja endospory

kształt bakterii gatunek schorzenie cylindryczny Pałeczka dżumy Pałeczka salmonelli Pałeczka krztuśca Pałeczka czerwonki Pałeczka duru brzusznego Laseczka tężca Laseczka wąglika Laseczka jadu kiełbasianego Laseczka zgorzeli Maczugowiec błonicy Prątek gruźlicy Prątek trądu Dżuma Salmonella Krztusiec Czerwonka Dur brzuszny Tężec Wąglik Zatrucie jadem kiełbasianym Zgorzel gazowa (gangrena) Dyfteryt (błonica) Gruźlica Trąd kuliste Dwoinka zapalenia płuc Dwoinka zapalenia opon mózgowych Dwoinka rzeżączki Paciorkowiec ropotwórczy Zapalenie płuc Zapalenie opon mózgowych Rzeżączka Róża, angina, szkarlatyna spiralny Krętek blady Przecinkowiec cholery Kiła Cholera

Znaczenie - negatywne Są przyczyną groźnych chorób człowieka, zwierząt i roślin. Bakterie siarkowe są w stanie wytworzyć kwas siarkowy niszczący np. mury, cegły, zaprawę, cement. Rozpuszczają również przedmioty żelazne. Powodują gnicie produktów spożywczych pochodzenia roślinnego i zwierzęcego. Powodują niszczenie naturalnych materiałów przemysłowych (drewna, włókna, papieru). Uwalniają azot do atmosfery (bakterie denitryfikacyjne).

Znaczenie - pozytywne Rozkładają martwe szczątki roślin i zwierząt. Przyczyniając się do krążenia materii w przyrodzie (głównie C, N, P, S). Biorą udział w tworzeniu gleby rozkładając substancje organiczne, są przyczyną powstania żyznej warstwy humusu (zawierającej kwasy organiczne). Dzięki ich obecności w przewodzie pokarmowym przeżuwaczy, np. krowy, mogą zachodzić procesy trawienia celulozy. U zwierząt wszystkożernych i mięsożernych bakterie występujące w jelicie są źródłem witamin z grupy B12, K, biotyny czyli witaminy H, kwasu foliowego, biorących udział w procesach metabolicznych tych zwierząt. Biorą udział w tworzeniu węglanów wapnia, siarczkowych rud żelaza, saletry potasowej i sodowej.

Są pokarmem dla licznych organizmów (wchodzą w skład łańcuchów pokarmowych). W przemyśle farmaceutycznym bakterie służą w produkcji szczepionek, witamin (np. B12, C), surowic, antybiotyków (np. streptomycyny). Wykorzystywane są w gospodarce człowieka do otrzymywania kiszonek, produkcji octu, alkoholu. Wykorzystywane są w przemyśle mleczarskim przy produkcji jogurtów, kefirów. Stanowią naturalną i bezpieczną metodę walki ze szkodnikami, owadami, np: bakterie Bacillus. Bakterie z rodzaju Rhizobium współżyjąc z roślinami zdolne są do wiązania azotu atmosferycznego. Biorą udział w oczyszczaniu wód i ścieków.

SINICE

Sinice to samożywne bakterie, mają wiele wspólnych cech z glonami (protistami roślinnymi). Plan budowy komórki charakterystyczny dla Procaryota Brak plastydów. Barwniki zlokalizowane w płytkowych chromatoforach – tylakoidach. Obecność barwników asymilacyjnych: fikocyjaniny (niebieska) i fikoerytryny (czerwona). Źródłem wodoru w procesie fotosyntezy jest woda, dlatego wyniku jej przeprowadzenia tworzy się wolny tlen. Rozmnażanie przez podział. Materiałem zapasowym jest skrobia (sinicowa) Wchodzą w skład planktonu. Unoszenie w wodzie zapewniają wakuole gazowe. Powodują zakwity wód. Niektóre wchodzą w symbiozę z grzybami tworząc porosty, inne wiążą azot atmosferyczny.

Budowa komórkowa sinic