Transcript Document 7707984

BAKTERIE
Stavba
Význam v přírodě
a pro člověka
CO JE TO TA BAKTERIE?
• Prokaryotní organismus
• Samostatná funkční biologická jednotka, nejjednodušší
buňka schopná samostatné existence
• Zlý patogen, původce nemocí
• Užitečný pomocník člověka
• Významný faktor pro udržení biologické rovnováhy v
přírodě
• Nejstarší žijící organismus na planetě, objevila se před
3,5 mld. let
Definice mikroorganismů
• Mikroorganismy jsou velká a
rozrůzněná skupina organismů
žijících samostatně jako jednotlivé
buňky nebo shluky
nediferencovaných buněk.
Charakteristika prokaryotních
organismů :
ORGANIZACE BUNĚČNÉHO
JÁDRA
Jádro prokaryotní (bakteriální) buňky není
odděleno od okolní cytoplazmy membránou
a je tvořeno jedinou, do kruhu uzavřenou
(cyklickou) dvouřetězcovou molekulou
DNA.
Charakteristika prokaryotních
organismů :
NEPŘÍTOMNOST BUNĚČNÝCH
ORGANEL
V prokaryotní buňce nejsou mitochondrie,
chloroplasty, endoplazmatické retikulum ani
žádné jiné membránou oddělené prostory.
To znamená, že prokaryotní buňka je
jediným, dále již membránami
neděleným prostorem.
Charakteristika prokaryotních
organismů :
VLASTNOSTI RIBOZOMŮ
Ribozomy prokaryotních buněk se liší od
ribozomů eukaryotních buněk v celé řadě
dílčích funkčních a stavebních vlastnostech,
mimo jiné i ve velikosti a hmotnosti
BAKTERIÁLNÍ BUŇKA
Postavení bakterií mezi
živými organismy
…a ještě jeden trošku
přehlednější
STROM ŽIVOTA
EUKARYOTNÍ BUŇKA
PROKARYOTNÍ BUŇKA
JEDNOTLIVÉ
KOMPARTMENTY
BAKTERIÁLNÍ
BUŇKY
JÁDRO
• Jádro prokaryot není odděleno od
cytoplazmy membránou, nemá stálý tvar a
tvoří jej jediná cyklická molekula DNA.
Jádro zaujímá asi 15% objemu buňky.
• Jádro prokaryot neobsahuje histony.
• Zajímavost: u bakterie Escherichia coli
by rozvinutá a natažená DNA měřila cca
1,4 mm (asi 1000x více než je velikost
samotné buňky)
PLASMIDY
• Kromě jaderné DNA mohou bakterie
obsahovat ještě další, přídatnou DNA ve formě
kruhovitých molekul, které jsou asi 100x menší
než chromozom – plasmidy.
• Buňka je mít může, ale nemusí, nejsou pro ni
životně důležité.
• Kódují některé i významné fyziologické funkce
bakterií.
• Kódují i různé rezistence, např. na těžké kovy
či antibiotika.
PLASMIDY KÓDUJÍCÍ
RESISTENCE
str: resistence
(streptomycin)
cml: resistence
(chloramfenikol)
mer: resistence (rtuť)
sul: resistence
(sulfonamidy)
tet: resistence
(tetracyklin)
PLASMID V BAKTERII
RIBOSOMY
• Ribosomy slouží k výrobě proteinů
(proteosyntéza).
• Jsou to malá tělíska, která se skládají ze 3
molekul RNA a 55 molekul bílkovin
• Ribosomy v eukaryotních a prokaryotních
buňkách jsou rozdílné !
CYTOPLASMATICKÁ
MEMBRÁNA
• Stavba cytoplasmatické membrány bakterie
je shodná se stavbou ostatních
biologických membrán.
• Je tvořena dvojitou vrstvou fosfolipidů,
které jsou tekuté.
• Odděluje cytoplasmu od okolního prostředí.
• Živiny skrze membránu pronikají pomocí
speciálních transportních proteinů.
CYTOPLASMATICKÁ
MEMBRÁNA
STĚNA BAKTERIÁLNÍ
BUŇKY
• Je to jediný pevný útvar v bakteriální buňce,
tvoří vnější buněčný skelet
• Za pevnost a odolnost je zodpovědný
peptidoglykan, který je specifický pro
prokaryota.
• Jsou dva základní typy buněčných stěn bakterií:
1) gramnegativní (G-) – buněčná stěna je
složitější, křehčí, ale chemicky odolnější.
2) grampzitivní (G+) – buněčná stěna je tvořena
mohutným valem z peptidoglykanu.
BUNĚČNÁ STĚNA
G+ bakterie
BUNĚČNÁ STĚNA
G- bakterie
BUNĚČNÁ STĚNA
G+ bakterie - schéma
BUNĚČNÁ STĚNA
G- bakterie - schéma
Gramovo diferenciální
barvení
GLYKOKALYX
• Hraje klíčovou úlohu v přichycení bakterie
k různým povrchům (kameny, zubní
sklovina, jiné buňky, atd.).
• Je tvořený jednotlivými dlouhými
polysacharidovými vlákny.
• Přichycení se bakterií k povrchu jiných
buněk je důležité hlavně pro parazitické
druhy.
GLYKOKALYX
POUZDRO
• Má antigenní vlastnosti.
• U patogenních bakterií podstatně přispívá
k jejich virulenci a invasivitě (opouzdřené
buňky jsou chráněny před protilátkami
napadeného organismu).
• Opouzdřené bakterie jsou odolné i vůči
fagocytóze.
FIMBRIE (PILI)
• Jsou to četná, poměrně krátká rovná vlákna trčící
všemi směry ven z povrchu bakterie.
• Jsou velmi křehké a snadno se odlamují.
• Některé fimbrie (pili) udělují bakterii schopnost
specifického přichycení k hostiteli.
• Tzv. „sex fimbrie“ umožňují předávání
plasmidové DNA mezi jedinci. Tomuto jevu se
říká konjugace.
Konjugace bakterií
SCHÉMA KONJUGACE
Tvary bakterií
•
•
•
•
•
tyčinky
hyfy
koky
spirochety
vlákna
apod.
Tvary koků
Velikosti bakterií
VYUŽITÍ BAKTERIÍ V
BIOTECHNOLOGIÍCH
• Výroba mléčných výrobků:
Lactobacillus acidophilus
• Výroba octa: rod Acetobacter
• Přenos cizích genů do rostlin:
Agrobacterium tumefaciens
Přenos cizorodých genů do
rostliny pomocí bakterie
Agrobacterium tumefaciens
BAKTERIE V PŘÍRODĚ
• Jsou všudypřítomné.
• Dokážou kolonizovat místa, kde jiné organismy
nedokážou přežít (např. vývěry podmořských
sopek apod.).
• Půdní bakterie – dokáží vázat vzdušný dusík –
symbióza s rostlinami. Např. hlízkové bakterie
jsou symbionti rostlin z čeledi bobovitých
(fabaceae).
• Různí saprofité a destruenti – rozkládají organický
materiál a umožňují jeho návrat do látkového
koloběhu.
BAKTERIE V PŘÍRODĚ
KOLOBĚH DUSÍKU – BEZ
BAKTERIÍ TO ASI NEJDE
Bakterie jako původci
nemocí:
• Zápal plic – Klebsiella pneumoniae
• Angína – Streptococcus pyogenes
• …a další
Obrana?
ANTIBIOTIKA
…A TO JE VŠE
DĚKUJI ZA
POZORNOST