Przegląd wybranych organizmów żywych.
Wirusy
Wirusy- swoiste nukleoproteidy lub bardziej złożone cząstki, które wykazują zdolność do odtwarzania swojej struktury organizmów żywych. Są albo mogą się stać chorobotwórcze lub zakaźne dla gospodarza. Nie istnieją poza komórką gospodarza.
Wirusy dzielimy na:
-roślinne(fitofagi)
-zwierzęce (zoofagi)
-bakteryjne (bakteriofagi)
-sinic (cyjanofagi)
-grzybów (mykofagi)
Wirus wyodrębniony ze środowiska to wirion.
Prawie wszystkie wirusy mają wymiary submikroskopowe (nie można ich zobaczyć pod mikroskopem świetlnym).
Wymiary niektórych wirusów:
-wirus polio 20nanometrów
-wirus ospy największy 300nanometrów
Wirusy z osłonką są wrażliwe na działanie eteru.
Wirusy zawierają DNA lub RNA, nigdy nie zawierają obu jednocześnie!
Są pasożytami bezwzględnymi (aby mogły się namnażać muszą dostać się do żywych komórek).
Poza komórkami żywiciela żyją bardzo krótko, umożliwia im to obecność białka.
Choroby wirusowe:
a)Wirusy zawierające DNA:
-opryszczka
-brodawka
-zapalenie wątroby typu B
-ospę wietrzną
b) Wirusy zawierające RNA:
-grypa
-odra
-świnka
-wścieklizna
-zapalenie opon mózgowych
-zapalenie wątroby typu A
-różyczka
-białaczka
-AIDS
Bakterie
Morfologia bakterii
Morfologia- wygląd
Bakterie występują w trzech kształtach:
-kulisty
-cylindryczny
-spiralny
Bakterie kuliste: ziarniaki, dwoinka, czwórniak, gronkowce, paciorkowce, sześciany
Bakterie cylindryczne: pałeczki, laseczki (mogą występować w łańcuszkach)
Bakterie spiralne: przecinkowce, skrętniaki, krętki
Wielkości bakterii:
-ziarniaki 0,8-2 mikrometry
-pałeczki 1,5- 1,7 mikrometry
-laseczki 2-8 mikrometry
-nitkowate osiągają długość nawet do 5000 mikrometrów
-spiralne 3-80 mikrometrów
Elementy strukturalne komórki bakteryjnej:
- ściana komórkowa (osłona komórkowa)
-błona protoplazmatyczna ze specyficznymi pofałdowaniami (mezosomami)
-protoplazma komórkowa- zawieszone są w niej rybosomy i nukleoid pełniący funkcję jądra
Dodatkowe akcesoria zewnętrzne :
-otoczki i mikrootoczki
-pochewki
-fimbrie i pile
-rzęski
-wyrostki
Dodatkowe akcesoria wewnętrzne :
-plazmidy
-ziarnistości
-ciałka chromatoforowe
-przetrwalniki
Funkcje osłonki komórkowej:
- nadaje komórce bakteryjnej odpowiedni, właściwy kształt
-zabezpiecza przed skutkami zmian ciśnienia osmotycznego, umożliwia utrzymanie stałego ciśnienia osmotycznego wewnątrz komórki
-ogranicza wnikanie i przepływ wielu substancji z zewnątrz komórki do wnętrza (wymieniacz jonowy)
-zapewnia komórce dość znaczną wytrzymałość mechaniczną i zabezpiecza ją przed uszkodzeniami
Błona protoplazmatyczna- półprzepuszczalna bariera, która w sposób wybiórczy umożliwia przenikanie do wnętrza komórki i wydalanie na zewnątrz tylko ściśle określone substancje chemiczne.
Mezosomy- ta sama rola co mitochondria w komórce eukariotycznej, prymitywny narząd oddychania i ośrodek energetyczny
Rybosomy- centra syntezy białka
Otoczka- obecność jej chroni komórkę przed wysychaniem i innymi zewnętrznymi czynnikami szkodliwymi. U bakterii chorobotwórczych zabezpieczają przed fagocytozą.
Pochewki- występują przeważnie u bakterii nitkowatych,które tworzą długie nitki otoczone śluzowatą otoczką(pochewki)
Rzęski- umożliwiają poruszanie się
Fimbrie- narząd przylegania
Pile- stanowią miejsce przyczepu dla wirusów bakteryjnych (bakteriofagi), narząd dzięki któremu komórka może przekazywać część swojego materiału genetycznego innej komórce na drodze koniugacji.
Plazmidy- zawierają DNA, podstawową jego cechą jest zdolność do samodzielnego odtwarzania się, niezależnie od replikacji nukleoidu
Przetrwalniki- posiadają je niektóre bakterie gram dodatnie laseczki, promieniowce, niektóre gram ujemne bakterie śluzowe, komórka może nie przetrwać, ale przetrwalniki tak.
2) Fizjologia bakterii:
Bakterie możemy podzielić ze względu na takie czynniki jak:
-źródło potrzebnej do życia energii
-rodzaj substancji stanowiącej źródło atomów węgla
-rodzaj substancji, która pełni rolę elektronów w procesach biosyntezy
Dzielimy je na:
-fotolitotrofy
-fotoorganotrofy
-chemolitotrofy
-chemoorganotrofy
Dla fotolitotrofów i fotoorganotrofów źródłem energii są promienie słoneczne.
Chemotrofy- źródłem energii jest energia uwalniana podczas utleniania prostych związków nieorganicznych, np. lazanu. Substancje te służą też jako donory elektronów.
Litotrofy- substancje nieorganiczne
Organotrofy- substancje organiczne
Chemoorganotrofy- najliczniejsza grupa, rozkładają złożone substancje organiczne i jednocześnie wykorzystują różne związki organiczne w charakterze dawców elektronów:
-prototrofy- wymagają do wzrostu tylko jednego związku organicznego, np. glukozy
-auksotrofy- mają bardziej złożone wymagania, wymagają kilku związków, aminokwasów czy witamin.
Wszystkie bakterie chemoorganotrofowe można podzielić:
Podgrupa starofitów- rozkładają szczątki roślinne lub zwierzęce, a w środowisku wodnym lub glebowym rozpuszczalne związki organiczne
Pasożyty- rozwijają się wewnątrz organizmów żywych, wykorzystują składniki pokarmowe wyprodukowane przez gospodarza (bakterie chorobotwórcze, które powodują przy okazji zaburzenia w funkcjonowaniu tkanek i komórek gospodarza).
Typy oddechowe bakterii:
-bezwzględne tlenowce (bezwzględne aeroby)- bakterie, które do swojego wzrostu wymagają obecności tlenu jako końcowego akceptora elektronów oraz atomów wodoru
-bezwzględne beztlenowce (bezwzględne anaeroby)- mogą rozwijać się tylko w warunkach beztlenowych (tlen szybko je zabija)
-względne beztlenowce (względne anaeroby)- bakterie, które mogą żyć i rozmnażać się zarówno w warunkach tlenowych jak i beztlenowych
3) Rozmnażanie:
Zdecydowana większość bakterii rozmnaża się poprzez podział poprzeczny każdej komórki na dwie siostrzane komórki potomne. Czas jaki upływa między podziałami komórki zwany jest wiekiem osobniczym bakterii, który zależy m.in. od:
-zawartości substancji odżywczych w środowisku
-temperatury
-pH
-wartości potencjału oksydacyjno redukcyjnego (wiek osobniczy):
*pałeczka okrężnicy 15-20min
*gronkowiec złocisty 25-30min
*bakterie zakwaszające mleko 60-90 min
*bakterie glebowe 6-8h
*prądki gruźlicy 15-16h
Każdy gatunek bakterii charakteryzuje się szerokim przedziałem temperatury, w którym komórki mogą się rozmnażać oraz wąskim zakresem temperatury, kiedy ich przyrost jest największy (temperatura optymalna)
Podział bakterii zależności od temperatury rozmnażania minimalnej, maksymalnej i optymalnej:
*psychofile -5-30st.C (optymalna 15-20)
*mezofile 15-45st.C (optymalna 37)
*termofile 40-80st.C (optymalna 65)
4) Pozytywna rola bakterii w przyrodzie i gospodarce człowieka:
-powodują rozkład i gnicie materii organicznej
-włączają w obieg materii niektóre pierwiastki (węgiel, siarka, azot, fosfor)
-mineralizują i spulchniają glebę, fermentują obornik
-oczyszczają wodę i ścieki (tzw. metoda biologiczna)
-doskonały obiekt badań (genetyka)
-wykorzystanie w przemyśle:
*mleczarskim (kefiry, jogurty)
*serowarskim (sery)
*gorzelniczym (produkcja alkoholu)
*włókienniczym (przeróbka lnu i konopi)
*farmaceutycznym (szczepionki, surowice, antybiotyki)
*produkcja kiszonek
-w procesach glebotwórczych (wzbogacają glebę w azot, wiążą azot atmosferyczny)
5) Negatywna rola bakterii:
-choroby człowieka, zwierząt i roślin
-powodują gnicie produktów spożywczych pochodzenia roślinnego i zwierzęcego
-niszczenie materiałów przemysłowych (drewna, włókna, papieru)
-uwalniają azot do atmosfery