Samorództwo= abiogeneza, nazwa nadana przez Arystotelesa – teoria, według której żywe organizmy powstały z materii nieożywionej. Arystoteles twierdził, że abiogeneza jest obserwowalnym faktem np. myszy powstające z brudnego siana, szczury ze szmatek, muchy z mięsa, itd. (Pierwszym krokiem obalającym teorie Arystotelowskiej abiogenezy było wykazanie przez Włocha Francesco Rediego w 1668, że robaki obserwowane w gnijącym mięsie nie powstają samoistnie. Redi zamknął kawałki mięsa w klatkach z gęstej drucianej siatki uniemożliwiając muchom złożenie jaj.) Ściana komórkowa - martwy składnik komórki, otoczka komórki o funkcji ochronnej i szkieletowej. U bakterii podstawowym składnikiem ściany komórkowej jest mureina. Grzyby workowe Ascomycota – typ grzybów z podkrólestwa Dikarya. Ich nazwa pochodzi od typu zarodni zwanej workiem (ascus), w której są wytwarzane zarodniki workowe (askospory).
Haploidalny zarodnik spada na ziemię i wyrasta z niego nitkowata, wielokomórkowa, jednojądrowa grzybnia.
Ludwik Pasteur- francuski lekarz, chemik i prekursor mikrobiologii. poświecił się badaniom procesów fermentacji. Wykazał, że wywołują go drobnoustroje. W wyniku tych badań opracował metodę konserwacji pożywienia poprzez obróbkę termiczną (proces też zwany jest od nazwiska uczonego pasteryzacją) oraz obalił teorię samorództwa drobnoustrojów. Za najważniejsze osiągnięcie uznawane są jednak wyniki prac z zakresu bakteriologii i wirusologii, które uwieńczone zostały opracowaniem pierwszej szczepionki ochronnej dla ludzi (przeciw wściekliźnie). Badania nad nią prowadził w latach 1881-1885. Już w 1885 została ona z powodzeniem zastosowana u żywego człowieka. Mykoplazmy (Mollicutes), według podziału systematycznego Cavaliera-Smitha klasa należąca do typu posibakterie. Pozbawione ściany komórkowej. Odżywianie heterotroficzne – pasożyty. Nie wytwarzają endospor. Niektóre gatunki chorobotwórcze dla człowieka (m.in. M. pneumoniae, powodujące zapalenie płuc) Ektomikoryzy to związki grzyba (z gromady Basidiomycota) z korzeniem, w których grzybnia wnika do korzenia międzykomórkowo (do miękiszu korowego, najdalej do ektodermy) oraz tworzy wokół korzenia tzw. „mufkę”. Komórki miękiszu korowego ulegają hipertrofii, a między nimi strzępki grzybni tworzą charakterystyczną sieć, tzw. siatkę Hartiga. Strzępki wnikają także na zewnątrz, do środowiska tworząc grzybnię ekstramatrykalną. W wyniku zastąpienia przez mufkę zanikają włośniki komórki skórki, korzeń staje się grubszy. Głównym celem wchodzenia przez grzyby w związki mikoryzowe jest uzyskiwanie od roślin substancji odżywczych, w zamian za zwiększoną powierzchnię chłonną i zwiększone zaopatrzenie rośliny w sole mineralne (2-3 razy więcej K i N, także więcej P, Mg, Ca, Mg, Fe i in.). Rośliny z korzeniami zmikoryzowanymi są odporniejsze na suszę, lepiej odżywione a także bardziej odporne na patogeny poprzez zwiększoną aktywność immunologiczną, blokadę korzeni dla patogenów przez grzyby mikoryzowe, wydzielanie przez nie szkodliwych dla patogenów metabolitów (m. in. antybiotyków) oraz regulacja populacji patogenów glebowych poprzez działanie antagonistyczne (konkurencja, antybioza) Postulaty Kocha – to podstawowe reguły diagnostyczne przedstawione przez Roberta Kocha w 1892 roku. Spełnienie tych postulatów jest dowodem na to, że konkretny mikroorganizm może powodować określoną chorobę.
Treść postulatów:
Postulat 1 – Drobnoustrój musi być obecny u wszystkich osób mających daną chorobę i powinien mieć związek ze zmianami chorobowymi. Postulat 2 – Drobnoustrój musi być wyizolowany w czystej kulturze od osoby chorej. Postulat 3 – Drobnoustrój, wyosobniony od chorej osoby, po wprowadzeniu do ludzi lub zwierząt musi wywołać tę samą chorobę. Postulat 4 – Drobnoustrój należy ponownie wyosobnić w czystej kulturze od eksperymentalnie zakażonego człowieka lub zwierzęcia w celu spełnienia trzeciego postulatu
| Grzybnia podzielona jest charakterystycznymi dla tego typu przegrodami (septami), które odróżniają je od workowców. W środku przegrody znajduje się otwór o pogrubionych brzegach, osłonięty dziurkowaną, kapturkowatą błoną (parentesomem). Gdy grzybnia zamienia się w owocnik, szczyty niektórych strzępek nabrzmiewają i oddzielają się ścianą od reszty strzępki. Zachodzi w nich zlanie się, a następnie podział jąder sprzężonych (kariogamia). Komórka w tym czasie tworzy wyrostki zwane sterygmami, do których przechodzą owe podzielone jądra. Sterygmy odgradzają się od reszty komórki ścianą, ich własna ściana ulega pogrubieniu i w ten sposób powstają zarodniki. Nabrzmiała komórka przekształca się po wytworzeniu sterygm i zarodników w podstawkę (basidium), skąd cała gromada wzięła nazwę. |
Plemnia nakłuwa lęgnię swego rodzaju "szpikulcem" i przelewa do niej swoja zawartość. Dochodzi do zlania się plazmy (plazmogamia). Jądra układają się parami (dikariofaza) i tworzą tzw. jądra sprzężone. Z lęgni wyrastają strzępki z jądrami sprzężonymi (dwujądrowymi). Z dwujądrowych strzępek i z jednojądrowych tworzy się askokarp (rodzaj owocnika), który może mieć postać: miseczkowatą (apotecjum), kulistą (klejstotecjum), butelkowatą (perytecjum).
W tym owocniku dochodzi do zlania się jąder sprzężonych (kariogamia), powstaje zygota, która dzieli dwukrotnie, najpierw mejotycznie następnie mitotycznie, powstaje osiem haploidalnych komórek z których powstają zarodniki. Zarodnia, w której się to odbywa nazywana jest workiem (ascus). Po dojrzeniu worek pęka i zarodniki wysypują się na ziemię. |
Pierwsze użycie szkła powiększającego w celu lepszego widzenia nie jest dokładnie znane- w Chinach były znane już w czasach starożytnych, niemniej jednak w Europie za ojca okularów uważa się angielskiego filozofa R. Bacona (XIIIw.). Pierwszy mikroskop został skonstruowany z dwóch soczewek przez Zachariasza i Hansa Janssenów ok. 1590 roku, miał niewielkie powiększenie (ok. 10x). Jego doskonaleniem, jak i teleskopu (na czym się bardziej skupił, z racji zainteresowań) zająć się także Galileusz. Pierwszych ważnych obserwacji mikroskopowych dokonał Robert Hooke, który posługując się udoskonalonym przez siebie mikroskopem obserwował martwe komórki roślinne (to właśnie on nadał im tę nazwę) kory dębu. Za ojca mikrobiologii uważa się jednak Antoniego van Leeuwenhoeka, który jeszcze bardziej udoskonalił mikroskop, uzyskując powiększenie rzędu 200-300x, obserwując pod nim żywe komórki (m. in. plemniki, erytrocyty) i bakterie, które próbował usystematyzować. Współcześnie używane mikroskopy optyczne z oświetleniem sztucznym, udoskonalone przez C. F. Zeissa pozwalają oglądać obiekty o wymiarach nawet 0,2 mikrometra. Do oglądania obiektów mniejszych (organelle komórkowe, wirusy) używamy wynalezionego przez Ernsta Ruske w 1931 mikroskopu elektronowego, w którym zamiast światła korzystamy ze strumienia elektron. Oddychanie beztlenowe to taki typ biologicznego utleniania substratów pokarmowych, w którym, w przeciwieństwie do dobrze nam znanego oddychania tlenowego, końcowym akceptorem elektronów nie jest tlen, lecz inne związki, przyjmujące elektrony od cytochromów (azotany, siarczany, CO2). Wyróżniamy:
oddychanie azotanowe, w którym azotany V ulegają redukcji do azotanów I, które dają hydroksyloaminę, która z wodorem tworzy amoniak (redukcja asymilacyjna), lub ulegają redukcji dysymilacyjnej do azotu atomowego. Np. Micrococcus denitrificans, Thiobacillus denitrificans, Escherichia coli, Pseudomonas denitrificans, Micrococcus spp. Achromobacter spp.
Oddychanie siarczanowe:
dysymilacja – (droga kataboliczna)- siarczany przeprowadzane są do APS (adenozynofosfosiarczanu) i do siarkowodoru
Asymilacja (anaboliczna)- siarczany są redukowane do siarczynów, a następnie siarczków, by jako grupa- SH być wbudowane w struktury związków organicznych (witamin, aminokwasów)
bakterie: Desulfovibrio spp. Desulfotomaculum spp.
Oddychanie węglanowe – węglany i CO2 ostatecznymi akceptorami elektronów, mogą się redukować do metanu.
Fermentacja (mlekowa, octowa, alkoholowa):
C6H12O6-----> C2H5OH + CO2 +H2O ATP
W gorzelnictwie drożdże (Saccharomyces cerevisiae), w winiarstwie (Saccharomyces cerevisiae lub S. bayanus) w browarnictwie (S. uvarum lub cerevisiae )
Mikoryza arbuskularna tworzona jest przez grzyby rzędu Glomales z trawami, większością roślin uprawnych, drzewami i krzewami (wiązy, klony, motylkowate). Struktury strzępkowe (hyfowe) rozwijają się pomiędzy komórkami gospodarza, tworząc wypełnione materiałem zapasowym rozdęcia – tzw. wehikule. We wnętrzu komórek korowych korzeni, produkowane są silnie rozgałęzione struktury zwane arbuskulami. |
1. W zasadzie grzyby to wielokomórkowe lub komórczakowe organizmy cudzożywne (głównie osmotroficzne), niezdolne do aktywnego ruchu, o ścianach komórkowych zbudowanych z chityny. W definicji tej są jednak pewne nieścisłości. Prymitywne grzyby wielokomórkowe wytwarzają zdolne do ruchu, jednokomórkowe, uwicione zarodniki pływkowe, mają też niekiedy bliskich, jednokomórkowych kuzynów. Niektóre cechy niegdyś przypisywane grzybom obecnie nie wchodzą do ich charakterystyki, gdyż dotyczą innych grup organizmów, przejściowo zaliczanych do grzybów. Przykładowo, dotyczy to cech organizmów takich, jak śluzowce, będące zdolnymi do ruchu ameboidalnego komórczakami, oraz lęgniowce Oomycetes – organizmy o trybie życia typowo grzybowym, ale o ścianie komórkowej zbudowanej z celulozy i zaliczane obecnie do grupy Stramenopiles.
2. Oddychanie tlenowe to biologiczne utlenianie substratu pokarmowego, przy którym, w odróżnieniu od oddychania beztlenowego, końcowym akceptorem elektronów jest tlen atmosferyczny. Składa się z cyklu takich reakcji, w których z substratu następuje oderwanie dwóch elektronów i jonów wodorowych (utlenienie) i przyłączenie ich do reduktora, który podlega utlenieniu przez następny. Energia uzyskana przy tej reakcji służy do syntezy ATP z ADP i Pi. W oddychaniu tlenowym cały łańcuch reakcji na przekaźnikach elektronowych, ułożonych wzdłuż gradientu potencjału oksyredukcyjnego wzrastająco nazywamy łańcuchem oddechowym – jest to ostatni, a zarazem najważniejszy etap (powstaje tu przeważająca większość ATP z całego procesu oddychania) oddychania tlenowego, które jest bardziej wydajne od oddychania beztlenowego (biorąc pod uwagę ilość ATP uzyskanych z utlenienia 1 cząsteczki glukozy). Elektrony wędrują z NADH i NADPH, do których zostały przyłączone w cyklu Krebsa, poprzez flawoproteiny, ubichinon na cytochromy i w końcu do oksydazy cytochromowej, która łączy dwa jony wodorowe z tlenem atmosferycznym, tworząc cząsteczkę wody.
3. Wirusy, Virales, twory biologiczne o wielkości 15-300 nm, widoczne pod mikroskopem elektronowym (z nielicznymi wyjątkami)
4. komórki podzielone błonami wewnętrznymi na przedziały (błony przenoszą informację, związki pośrednie w metabolizmie oraz produkty końcowe metabolizmu od miejsca ich syntezy do miejsca wykorzystania)
- jądro otoczone błoną jądrową, zawiera DNA, więcej niż jeden chromosom, mitochondria, chloroplasty, organelle błonowe, lizosomy, peroksysomy, cytoszkielet zbudowany z mikrotubul oraz plazmidy (u drożdży i niektórych grzybów) - wici mają złożoną budowę o układzie mikrotubularnym (9+2) - komórki dzielą się przez mitozę - wymiana informacji genetycznej zachodzi podczas rozmnażania płciowego - mejoza -komórki haploidalne mogą się łączyć
5. Oddychanie beztlenowe to taki typ biologicznego utleniania substratów pokarmowych, w którym, w przeciwieństwie do dobrze nam znanego oddychania tlenowego, końcowym akceptorem elektronów nie jest tlen, lecz inne związki, przyjmujące elektrony od cytochromów (azotany, siarczany, CO2). Wyróżniamy:
oddychanie azotanowe, w którym azotany V ulegają redukcji do azotanów I, które dają hydroksyloaminę, która z wodorem tworzy amoniak (redukcja asymilacyjna), lub ulegają redukcji dysymilacyjnej do azotu atomowego. Np. Micrococcus denitrificans, Thiobacillus denitrificans, Escherichia coli, Pseudomonas denitrificans, Micrococcus spp. Achromobacter spp.
Oddychanie siarczanowe:
dysymilacja – (droga kataboliczna)- siarczany przeprowadzane są do APS (adenozynofosfosiarczanu) i do siarkowodoru
Asymilacja (anaboliczna)- siarczany są redukowane do siarczynów, a następnie siarczków, by jako grupa- SH być wbudowane w struktury związków organicznych (witamin, aminokwasów)
bakterie: Desulfovibrio spp. Desulfotomaculum spp.
Oddychanie węglanowe – węglany i CO2 ostatecznymi akceptorami elektronów, mogą się redukować do metanu.
Fermentacja (mlekowa, octowa, alkoholowa):
C6H12O6-----> C2H5OH + CO2 +H2O ATP
W gorzelnictwie drożdże (Saccharomyces cerevisiae), w winiarstwie (Saccharomyces cerevisiae lub S. bayanus) w browarnictwie (S. uvarum lub cerevisiae )
6. Bakteriofagi to wirusy będące pasożytami bezwzględnymi bakterii , złożone z 1- lub 2-niciowego DNA lub 1-niciowego RNA oraz białkowego kapsydu. Mogą mieć kształt ikosaedralny (niemal kuliste bryły z 20 równobocznych trójkątów), heliakalny (nitkowe) lub złożone – ikosaedralne główki i heliakalne ogonki, zakończone płytką z receptorami gospodarza i białkami odpowiedzialnymi za adsorpcję na powierzchni bakterii. Wewnątrz ogonka znajduje się kanał służący do transportu materiału genetycznego do wnętrza komórki.
Bakteriofag, po odnalezieniu ofiary przyczepia się do niej i wprowadza „ogonek” do ściany komórkowej bakterii, i przez niego wstrzykuje materiał genetyczny, który jest replikowany i użyty do stworzenia następnych wirusów (replikacja DNA i na jego podstawie synteza kapsydów na rybosomach kosztem substancji zawartych w bakterii), co prowadzi do śmierci bakterii i pozwala rozprzestrzeniać się wirusowi.
7. Gram dodatnie
-Mureina stanowi 30-70% masy suchej ściany komórkowej
-Jest jej ok. 40 warstw, które przyrastają z wiekiem bakterii.
-Barwią się na fioletowo (metoda Grama)
Gram ujemnie
-Murena stanowi mniej niż 10% masy suchej ściany komórkowej
-Jedna warstwa mureny
- barwią się na czerwono (metoda Grama)
8. Grzyby workowe Ascomycota – typ grzybów z podkrólestwa Dikarya. Ich nazwa pochodzi od typu zarodni zwanej workiem (ascus), w której są wytwarzane zarodniki workowe (askospory).
Haploidalny zarodnik spada na ziemię i wyrasta z niego nitkowata, wielokomórkowa, jednojądrowa grzybnia.
9.kapsyd- 2130 podj.białkowych; jedna podj. 158 aminokwasów. Jednoniciowy RNA spiralnie zwinięty wewnątrz kapsydu, 1 podjednostka białkowa 3 nukleotydy, nić RNA= 6400 nukleotydów
10. Namnażanie – proces powielania jednostki wirusa za pomocą opanowanego przez wirusa metabolizmu komórki.
Całokształt namnażania nazywa się również cyklem reprodukcyjnym. Namnażanie się przebiega w 5 etapach.
Adsorpcja - przyczepienie się wirusa do błony komórki Penetracja - przebicie błony komórkowej, do cytoplazmy wtryskiwany jest kwas nukleinowy wirusa, zaś kapsyd pozostaje na zewnątrz Replikacja - przejęcie kontroli nad metabolizmem komórki przez wirusa, komórka zaczyna kopiować wirusowe DNA i białka kapsydowe wirusa Składanie - samorzutne kompletowanie nowych wirusów, identycznych z pierwotnym Uwolnienie - uwolnienie namnożonych, potomnych wirusów, w zależności od stopnia zjadliwości wirusa komórka może ulegać lizie
11.Ektomikoryzy to związki grzyba (z gromady Basidiomycota) z korzeniem, w których grzybnia wnika do korzenia międzykomórkowo (do miękiszu korowego, najdalej do ektodermy) oraz tworzy wokół korzenia tzw. „mufkę”. Komórki miękiszu korowego ulegają hipertrofii, a między nimi strzępki grzybni tworzą charakterystyczną sieć, tzw. siatkę Hartiga. Strzępki wnikają także na zewnątrz, do środowiska tworząc grzybnię ekstramatrykalną. W wyniku zastąpienia przez mufkę zanikają włośniki komórki skórki, korzeń staje się grubszy. Głównym celem wchodzenia przez grzyby w związki mikoryzowe jest uzyskiwanie od roślin substancji odżywczych, w zamian za zwiększoną powierzchnię chłonną i zwiększone zaopatrzenie rośliny w sole mineralne (2-3 razy więcej K i N, także więcej P, Mg, Ca, Mg, Fe i in.). Rośliny z korzeniami zmikoryzowanymi są odporniejsze na suszę, lepiej odżywione a także bardziej odporne na patogeny poprzez zwiększoną aktywność immunologiczną, blokadę korzeni dla patogenów przez grzyby mikoryzowe, wydzielanie przez nie szkodliwych dla patogenów metabolitów (m. in. antybiotyków) oraz regulacja populacji patogenów glebowych poprzez działanie antagonistyczne (konkurencja, antybioza) |