Komórka - podstawowa, zdolna do życia fizyczna jednostka żywego organizmu. Jej istotne składniki są takie same we wszystkich organizmach: DNA, RNA, Białka, lipidy, fosfolipidy,. Każda komórka jest też otoczona błoną plazmatyczną.

Budowa komórek:

-prokariotycznych (bakterie, archeony, sinice)

-eukariotycznych

	prokariotyczne	eukariotyczne
Jądro kom oddzielone błoną	brak	obecne
Ściana kom	obecne	Rośliny - jest, zwierzęta- nie
Aparat Golgiego	brak	Obecne
centriole	brak	Obecne
Wrzeciono podziałowa	brak	Obecne
Plazmidy (fragment)	Mogą być	Brak
wakuole	brak	Obecne
mitochondria	brak	Obecne
mezosomy	obecne	Brak
rybosomy	mniejsze	Większe
Siateczka śródplazmatyczna	brak	Obecne
Rozmnażanie płciowe	brak	występuje

KOMÓRKA BAKTERYJNA:

Cechy charakterystyczne: plazmidy, tylakoidy i chromatofory

Materiały zapasowe: ziarna glikogenu, krople lipidów, ziarna kwasu poli - beta - hydroksymasłowego.

Inne składniki cytoplazmy:

Ziarna polifosforanów, wtręty siarki.

Ściana komórkowa bakterii- ogromna makrocząsteczka peptydoglikanu (zbudowana z łańcuchów polisacharydowych usieciowanych przez peptydy).

EUKARIOTA

Komórka zwierzęca	Komórka roślinna
Błona cytoplazmatyczna	Ściana zbudowana z peptydów
Jadra podwójne, błona, jąderko	Lignina
ER	Jadro, 2 błony, jąderko
Aparat	EK
Rybosomy	Mitochondria
Mitochondria	Aparat
Peroksysomy	Chloroplasty
Lizosomy	Rybosomy
Centriole	Wakuole, cytoplazma
mikrotubole	peryksozom

	zwierzęca	roślinna
Celulozowa ściana komórkowa	nie	Tak
plastydy	nie	Tak
centriole	tak	nie

Ściana komórkowa:

-leży na zewnątrz

-okrywa z zewnątrz protoplast, łączy komórkę z innymi komórkami

-jest przepuszczalna dla wody i soli

-nadaje kształt i ochrania

U grzybów zbudowana z chityny, u roślin z celulozy i jej pochodnych (celulozy i pektyny) czy tez z ligniny ,u bakterii - mureny czyli peptydoglikanu.

Błona cytoplazmatyczna (plazmolemma)

Oddziela wnętrze komórki od świata zewnętrznego. Dwie warstwy fosfolipidów oraz białek, z których niektóre są umieszczone po jednej ze stron (białka peryferyjne) a inne przenikają przez cala błonę (białka integralne). Cząsteczki lipidów ustawione w dwóch szeregach SA zwrócone do siebie lipifilowymi resztami kwasów tłuszczowych mających powinowactwo do tłuszczy. Na zewnątrz w stronę białek wychylone SA hydrofilowe bieguny lipidów złożone z glicerolu i kwasu fosforowego mające powinowactwo do wody.

Cechy:

- jest półprzepuszczalna ( reguluje to skład treści pokarmowej, przechodzą przez nią składniki pokarmowe, wydaliny, wydzieliny, utrudnia przenikanie pewnych związków i uniemożliwia wnikanie innych)

- niektóre białka błony towarzysza w transporcie aktywnym - permeazy

- błony zachowują półpłynną konsystencje, zarówno obniżenie jak i podwyższenie temperatury zmienia właściwości błony które mogą prowadzić do śmierci. Dlatego organizmy żyjące w niższych temperaturach maja różny skład błony komórkowej

- niektóre białka w błonie mogą się poruszać

Cytoplazma - półpłynna, galaretowata masa o niejednolitej strukturze wykazyja rozne konsystencje. Składa się z cytoplazmy podstawowej czyli cytozolu i zamieszczonych w niej struktur.

Skład chemiczny:

- woda ok. 60%

- białka

- lipidy

- związki nieorganiczne w postaci jonowej

- liczne enzymy

-aminokwasy

- cukry proste które potrzebne są do produkcji energii

Enzymy obecne w cytoplazmie przeprowadzają wiele rożnych reakcji metabolicznych. W cytoplazmie zachodzi proces glikolizy. Cytoplazma wykonuje ruch w komórce eukariotycznej.

Typy ruchów:

- rotacyjny

- cyrkulacyjny

- pulsacyjny

Funkcje

- zapewnia komórce wytrzymałość mechaniczna, elastyczność, pewna sztywność, kurczliwość

- umożliwia transport substancji pokarmowych wewnątrz komórki, ruch chromosomów w czasie mejozy i mitozy

- stanowi środowisko dla organelli komórkowych

- umożliwia przebieg reakcji chemicznych

Niezależnie od rodzaju komórek fimbrie i rzęski maja podobna budowę. (cylindryczny trzonek pokryty wypustka błony komórkowej.

Rdzeń trzonka- wiązka złożona z rozmieszczonych koliście 9 par mikrotubuli, które otaczają 2 mikrotubole znajdujące się w środku.

U podstawy każdej fimbrii i rzęski znajduje się ciało podstawowe zbudowane z zestawu 9 trójek.

Fimbrie - włosowate struktury komórkowe są na ogół długie w porównaniu z wielkością komórek i występuję w różnej ilości - zarówno pojedyncze jak i w setkach (u bakterii). Występują głównie w komórkach gram ujemnych. Zbudowane z białka zwanego biliną syntetyzowanego w cytoplazmie postaci prebiałka.

Funkcje:

- Cienkie fimbrie ułatwiają przyczepianie się komórek do podłoża miedzy sobą

- grubsze fimbrie zwane pikami płciowymi (pikami typu F) służą podczas koniugacji do przenoszenia DNA.

Rzęski SA krótkie i liczne. Struktury te występują powszechnie w organizmach jednokomórkowych oraz u małych wielokomórkowych.

JĄDRO KOMÓRKOWE:

Występuje w komórce jedno jądro. Zdarzają się też komórki wielojądrowe, tzw. komórczaki.

Budowa:

- otoczka jądrowa złożona z dwóch błon białkowo - lipidowych, chromatyna utworzona z DNA i białek jąderka i kariolimfy, czyli soku jądrowego.

- jąderko jest miejscem syntezy RNA rybosomowego, składa się głównie z RNA i białka oraz z odcinka DNA kodującego syntezę rRNA, nie jest otoczone żadna błoną.

- podstawowym składnikiem silnie uwodnionej kariolimfy przepełniającej przestrzenie między strukturami jądra SA białka, szczególnie enzymy związane z funkcjami jądra. Poprzez pory jąderko jest w kontakcie z treścią komórki.

- w Jądrze komórkowym zawarty jest materiał genetyczny w postaci DNA.

DNA w połączeniu z białkami zasadowymi: histonami, białkami pistonowymi oraz RNA tworzy strukturę zwaną chromatyną. W czasie podziałów komórki ulega ona skondensowaniu i tworzy chromosomy.

Rolą jądra komórkowego jest:

- przechowywanie informacji zawartej w DNA

MITOCHONDRIA:

Centrum energetyczne komórki, energia magazynowana jest w postaci ATP. Komorka zawiera kilka do kilkunastu mitochon., które mogą dzielić się mitotycznie.

Budowa:

- błona białkowo - lipidowa zewnętrzna i wewnętrzna

- błona wewnętrzna tworzy charakterystyczne wpuklenia (grzbiety mitochondrialne) na których zaczepione SA enzymy łańcucha oddechowego (układ cytochromów, koenzymów na jego końcu syntezy ATP) i zachodzą reakcje fosforylacji oksydacyjnej.

- wnętrze wypełnia matriks mitochondrialne, białkami w matriks SA wszystkie enzymy beta-oksydacyjne

- mitochondria maja własne DNA w postaci kolistych cząstkę (mtDNA) zamieszczonym w matriksie.

Geny zlokalizowane w tym DNA kodują niektóre enzymy potrzebne do prawidłowego działania mitochondriów.

- mają własne rybosomy bardziej podobne do rybosomów bakterii niż do rybosomów cytoplazmy

RYBOSOMY:

Biosynteza białka czyli translacji.

Budowa:

- 2 podjednostki (mniejsza i większa)

- każda podjednostka składa się z białek i cząstek kwasu rRna

Rybosomy są swobodnie zawieszone w cytoplazmie produkują białka przeznaczone na wewnętrzne potrzeby komórki.

RETIKULUM ENDOPLAZMATYCZNE:

Siateczka śródplazmatyczna - ER - wewnątrzkomórkowy i międzykomórkowy system kanałów odizolowanych od cytoplazmy podstawowej błonami biologicznymi zbudowanymi z fosfolipidów i białek.

Tworzą one nieregularną sieć kanałów i pęcherzyków. Siateczka jest szczególnie rozbudowana w komórkach w których zachodzi synteza białek.

ER szorstkie - charakteryzuje się obecnością licznych rybosomów osadzonych na jego zewnętrznej powierzchni. Bierze udział w produkcji białek przeznaczonych do wydzielanie poza komórka.

ER gładkie - niezwiązane z rybosomami. Jest odpowiedzialne m.in. za syntezę i przenoszenie tłuszczów oraz bierze udział w procesach wydzielniczych.

Funkcje:

- synteza białek (szorstkie) i tłuszczy (gładkie)

- proces przemiany węglowodanów

- przeprowadza unieczynnienie toksyn i leków (szczególnie w komórkach wątroby)

- pozwala na szybkie transporty wewnątrzkomórkowe (cytoplazma jest w nim rzadsza)

- dzieli cytoplazmę na przedziały, co pozwala na przeprowadzenie w różnych przedziałach reakcji, które przeszkadzałyby sobie wzajemnie

PLASTYDY:

Orgenella komórkowa otoczone 2 błonami komórkowymi występujące tylko u roślin.

Wewnętrzna błona tworzy uwypuklenia do wnętrza komórki. Wewnątrz plastydów znajdują się zbudowana z białek stroma (matrix) zawierające DNA i rybosomy. Każdy rodzaj plastydów spełnia inne zadania w komórce, jest tez możliwość przechodzenia jednych plastydów w drugie.

Bezbarwne (leukoplasty) - odpowiedzialne za przechowywanie materiałów zapasowych (np. węglowodanów) węglowodanów postaci ziaren skrobi i białek jako ziaren aleuronowych).

Plastydy barwne - aktywne i nieaktywne w procesie fotosyntezy:

aktywne - zielone chloroplasty oraz inne różnobarwne aktywne chromatofory - występują u niektórych glonów.

Nieaktywne (chromoplasty) - zawierają barwniki: czerwony - karoten lub żółty - ksantofil, czyli barwniki nadające barwę kwiatom i owocom a czasem korzeniom roślin (marchew). Mogą powstawać z chloroplastów w dojrzewających owocach i starzejących się liściach jesienią.

CHLOROPLAST:

W stronie znajdują się m.in. niewielkie ilości DNA i enzymy biorące udział w fotosyntezie oraz rybosomy, które biorą udział w produkcji białek (są one jednak mniejsze od rybosomów znajdujących się w cytoplazmie komórkowej).

Błona zewnętrzna dobrze przepuszczalna. Wewnętrzna błona jest natomiast słabo przepuszczalna i tworzy liczne woreczki (tylakoidy) które ułożone jeden na drugim budują struktury zwane graumami (l.poj. graum). W graumach znajduje się chlorofil aktywny barwnik, biorący udział w procesie fotosyntezy.

Chloroplasty są organellami samoreplikującymi się.

WODNICZKA (wakuola):

Występuje u roślin i niektórych pierwotniaków, wraz ze starzeniem się rośliny wakuole zlewają się tworząc jedną dużą wodniczkę. Wakuola otoczona jest błona zwaną tonoplastem, a wypełnia ją sok wakuolowy (inaczej komórkowy).

W skład soku wchodzi:

- nieorganiczne - woda (90%), jony, siarczany, fosforany chlorkowe, kryształy szczawianu wapnia oraz węglanu wapnia

- organiczne - wolne aminokwasy, białka, cukry, glikozydy (alkohol + cukier), antocyjany (barwa czerwona bądź niebieska) zależnie od pH.

Funkcje:

- utrzymanie jędrności komórki i magazynowanie zbędnych produktów przemiany materii (rośliny)

- zwierzęta - wodniczki tętniące wydalające nadmiar wody oraz wodniczki trawiące (u pierwotniaków).

APARAT GOLGIEGO:

Kilka cystem ułożonych w stos i otoczonych licznymi pęcherzykami.

Cystemy - spłaszczone woreczki zbudowane z pojedynczej błony białkowo - lipidowej.

Odpowiada za:

- sortowanie białek i lipidów

- modyfikacje reszt cukrowych glikoprotein i glikolipidów

- synteza polisacharydów oraz mukopolisacharydów i glikozoaminoglikanów, hemicelulozy, pektyny

3 typy pęcherzyków:

- transportujące (dostarczają białek i lipidów do błony komórkowej)

- hydrolazowe (zbierają enzymy lizosomowe)

- wakuole zagęszczające (gromadzą substancje które maja być wydzielone na drodze egzotynezy).

CENTROLE:

Odgrywają role podczas podziału komórki zwierzęcej, ponieważ kontrolują powstawanie struktur biegunowych wrzeciona kariokinetycznego.

Od prawidłowego funkcjonowania centrioli i wrzeciona kariokinetycznego zależy przechodzenie chromosomów do komórek powstających podczas mitozy i mejozy.

W komórce przygotowywanej do podziału znajdują się dwa centriole, które mają postać cylindrów ścianie zbudowanej z 27 krótkich rurek białkowych - mikrotubul.

Podczas podziału komórki - centriole rozsuwają się rozciągając między sobą mikrotubuli wrzeciona kariokinetycznego. kariokinetycznego ten sposób powstają 2 przeciwlegle bieguny wrzeciona podziałowego.

LIZOSOMY:

Niewielkie pęcherzyki otoczone pojedynczą błoną białkowo - lipidową i zawieszone w cytoplazmie. W lizosomie jest obecnych ok. 40 hydrolaz - protezy, nukleazy, glikozylazy, lipazy, fosfolipazy, sulfalazy. Tutaj zachodzi zniszczenie uszkodzonych organelli.

Enzymy lizosomalne są najbardziej aktywne w środowisku kwaśnym. Za utrzymanie niskiego pH wewnątrz lizosomu (ok.5) odpowiada specjalne białko w błonie lizosomu - pompa protonowa - która transportuje protony z cytoplazmy do wnętrza lizosomu. Substancje które mają ulec strawieniu docierają do lizosomów w pęcherzykach powstających powstających wyniku pinocytozy i fagocytozy.

Rodzaje lizosomów:

- trawienne, magazynowanie i „grabarze” - rozkład obumarłych składników cytoplazmy (tzw. pęcherzyki sekwestralne)

- Peroksysomy - małe pęcherzyki otoczone pojedynczą błoną białkowo - lipidową zawierającą wiele enzymów.

Pomiędzy peroksymami istnieją dość liczne połączenia, dlatego czasami mówi się nawet o siateczce peroksymalnej.

Biorą one udział w wielu procesach metabolicznych, np.:

- beta - oksydacji kwasów tłuszczowych - różni się ona od beta oksydacji zachodzących w mitochondriach głównie tym, że w jej pierwszym etapie uwalniana energia rozprasza się w postaci ciepła (jednocześnie powstaje nadtlenek wodoru). Po kilku rundach beta - oksydacji cząsteczka kwasu tłuszczowego ulega skurczeniu i jest transportowana do mitochondrium, gdzie ulega `'normalnej'' beta - oksydacji.

- produkcja kwasów żółciowych

- wytwarzanie cholesterolu

- rozkład cząsteczek niektórych aminokwasów

- detoksykacja - rozkład toksycznych związków chemicznych - katusza odłączona atomy H od cząsteczek unieszkodliwionych substancji przyłącza je do nadtlenku wodoru. Taki rodzaj perosyzomów występuje głównie u zwierząt (wątroba). Uczestniczą miedzy innymi do detoksykacji etanoli.

W komórce roślinnej rozróżnia się:

- peroksyzomy liściowe - pełniące te same funkcje, co peroksyzomy u zwierząt

- peroksyzomy brodawek korzeniowych - uczestniczą w przyswajaniu azotu

- gliksyzomy - zawierające enzymy przemieniające tłuszcze w dojrzewających nasionach.

PEROKSYSOMY:

Małe pęcherzyki otoczone pojedynczą błoną białkowo-lipidową zawierającą wiele enzymów. Pomiędzy peroksysomami istnieją dość liczne połączenia, dlatego czasem mówi się nawet o siateczce peroksysomalnej. Biorą one udział w wielu procesach metabolicznych jak np.

• Detoksykacja czyli rozkład toksycznych związków chemicznych, uczestniczą m.in. w detoksykacji etanolu

• β- oksydacja kwasów tłuszczowych różni się ona od beta-oksydacji zachodzącej w mitochondriach głównie tym , że w pierwszym etapie uwalniana energia rozprasza się w postaci ciepła(jednocześnie powstaje nadtlenek wodoru). Po kilku rundkach beta-oksydacji cząsteczka kwasu tłuszczowego ulega skróceniu i jest transportowana do mitochondrium gdzie ulega normalnej beta-oksydacji.

• Produkcja kwasów żółciowych

• Wytwarzanie cholesterolu

• Rozkład cząsteczek puryn i niektórych aminokwasów

• W komórce roślinnej: peroksymy uczestniczą m.in. w fotooddychaniu

• Peroksymy liściowe - te same funkcje co peroksymy zwierząt

• Peroksymy brodawek korzennych- uczestniczą w przyswajaniu azotu

• Gliksysomy- zawierają enzymy przemieniające tluszcze w cukry w dojrzewających nasionach

TKANKI:

Dzięki specjalizacji komórek wytworzone zostały tkanki, co pozwala na efektywniejsze funkcjonowanie komórek, ale zwiększa wzajemną zależność pomiędzy poszczególnymi częściami ciała

TKANKA to grupa lub warstwa komórek wyspecjalizowanych podobny sposób i pełniących wspólnie pewną specyficzną funkcję. Nauka o budowie tkanek w organizmie to histologia.

W skład tkanek mogą wchodzić komórki żywe, martwe, a także substancje niekomórkowe.

Tkanki:

Zwierzęce:

nabłonkowe

- płaski jedno lub wielowarstwowe

- walcowaty jedno lub wielowarstwowy

- sześcienny jedno lub wielowarstwowy

- migawkowy

- zmysłowy

- gruczołowy

b) łączne

- właściwa włóknista luźna

- właściwa zbita

- szkieletowa kostna

- szkieletowa chrzęstna

c) mięśniowe:

- gładka

- poprzecznie prążkowany

- poprzecznie prążkowany serca

d) krew:

- osocze

- erytrocyty

- leukocyty

- trombocyty

e) nerwowa

Roślinne:

merystematyczne

- wierzchołkowe

- boczne

b) okrywająca

- epiderma / skórka

- włośniki

- korek / felen

- otwory wydzielnicze

c) zasadnicze

- miękisz / parenchyma

- zwarcica / kolenchyma

- twardzica / sklerenchyma

d) przewodząca

- łyko - floren

drewno - ksylen

Informacja genetyczna o budowie białek - kod DNA.

DNA - polimer nukleotydów zbudowany z zasad purynowych (adenina A, guanina G) i zasad pirymidynowych (cytozyna C, tymina T, uracyl u wirusów) oraz reszt deoksyrybozowych i reszt kwasu fosforowego.

Replikacja DNA -przekazywanie informacji genetycznej z komórek rodzicielskich do komórek potomnych.

Podczas replikacji cząstka DNA zbudowana z nici polinukleotydowych jest rozplątywana na 2 pojedyncze łańcuchy. Do każdego łańcucha odpowiednie enzymy dobudowują komplementarną nić polinukleotydową. Nowe łańcuchy DNA są wytwarzane z pojedynczych cząsteczek nukleotydów, które znajdują się w jądrze komórkowym. Taki sposób kopiowania DNA nosi nazwę replikacji semikonserwatywnej. Każda z powstających cząstek DNA jest zbudowana z jednej starej i jednej nowej nici polinukleotydów.

Replikon jest to jednostka replikacji za którą przyjęto odcinek DNA zawierający miejsce startu oraz przylegające sekwencje uczestniczące w kontroli tego procesu.

Replikacja 3 etapy:

- inicjacja

- elongacja

- terminacja

Ekspresja genów:

Transkrypcja Translacja

DNA ------------- RNA ------------ białko

-------------

odwrotna transkrypcja

Transkrypcja - różne nukleotydy tworzące geny są przepisywane na cząsteczkę pokrewnego kwasu nukleinowego - RNA

Translacja - cząsteczka RNA kieruje produkcją innego rodzaju cząsteczki - cząsteczki białka. Kolejność nukleotydów RNA określa natura powstającego białka.

DNA jest przepisywany na kilka rodzajów RNA z których tylko jeden ulega translacji na białko. Inne uczestniczą w różnych procesach komórkowych towarzyszących syntezie białka.

Informacja w komórce płynie w jednym kierunku od DNA do RNA i do białka. W pewnych szczególnych przypadkach możliwy jest przepływ w kierunku odwrotnym od RNA do DNA - w procesie tzw. odwrotną transkrypcją.

TRANSKRYPCJA:

- inicjacja - związanie się polimerach RNA ze swoistym odcinkiem pasma matrycowego DNA tzw. promotorem.

- elongacja - rozsunięcie nici DNA na odcinku kilkunastu nukleotydów umożliwiające powstawanie kolejnych odpowiednich nukleotydów.

Polimeraza RNA przesuwa się systematycznie wzdłuż heliksu DNA i wydłuża łańcuch RNA, przy czym nukleotydy włączone są zgodnie z zasadą komplementarności.

- terminacja - kompleks DNA - RNA ulega rozpadom. DNA wraca do swojej pierwotnej dwuniciowej struktury, a łańcuch RNA oddziela się. Etap elongacji kończy się, gdy polimeraza RNA dotrze do sekwencji kończącej wyznaczanie terminacji transkrypcji.

Gen zawiera promotor i terminator odpowiednio na swoim 5' i 3' końcu, przy czym jedno i drugie należy pojmować raczej jako obszary funkcjonalne a nie jedynie strukturalne.

TRANSLACJA:

Biorą w niej udział oprócz matrycy (mRNA) i aminokwasów także cząsteczki tRNA (dostarczające aminokwasy), rybosomy oraz szereg czynników wspomagających.

RYBOSOMY:

Uczestniczą, w cytoplazmie w formie wolnej, w translacji białek cytosolnych, a związane z retikulum endoplazmatycznym drugie białek eksportowych do wnętrza retikulum oraz na zewnątrz komórki.

Składają się one z rybosomalnego RNA (małej podjednostki i dużej podjednostki) oraz kilkudziesięciu białek, których skład różni się między obydwiema „częściami” rybosomu.

Proces translacji zachodzi na zasadzie komplementarności kodonu mRNA z antykodonem na tRNA . Ukształtowanie powierzchni rybosom, kształt tRNA oraz sposób ich wiązania z aminokwasem powoduje, że dwa sąsiednie aminokwasy znajdują się bardzo blisko, a w szczególności ich grupy: karboksylowa i aminowa. Wtedy grupy aminowa i karboksylowa łączą się ze sobą.

ETAPY:

inicjacja

elongacja

terminacja

inicjacja- przyłączenie mRNA do mniejszej podjednostki rybosomu(40S) w obecności inicjatora tRNA i szeregu czynników inicjujących.

U eukariontów pierwszym kodonem ulegającym translacji jest kodon AUG ( tzw. kodon start ), kodujący metioninę.

Gdy przesuwająca się po mRNA mała podjednostka 40S ze związanymi met-tRNA natrafi na kodon “start” następuje przyłączenie większej podjednostki ryb.(60S)

elongacja- po złożeniu rybosomu przez odpowiednie tRNA dostarczone są kolejne aminokwasy. Rybosom przesunie się stopniowo wzdłuż nici mRNA do której na zasadzie komplementarności dopasowują się cząsteczki aminoacylo tRNA. Dopasowanie to dotyczy obszaru antykodonu tj. trójki nukleotydów (z tRNA) "pasujących" do kodonu z mRNA. I tak z kodonem CAC oddziaływać będzie tRNA zawierający antykodon GUG i niosący histydynę

terminacja- translacja kończona jest w miejscu w którym wystąpi jeden spośród kodonów ”stop” (UAG, UGA, UAA) Wymienione trójki nukleotydowe rozpoznawane są przez tzw. czynnik uwalniający eRF. Czynnik ten aktywuje enzym rozcinający wiązanie między polipeptydem a cząsteczką tRNA.

Mitoza- podział komórkowy któremu towarzyszy precyzyjne rozdzielnie chromosomów do 2 kom. Potomnych .

W jego wyniku powstają kom które dysponują identycznym materiałem genetycznym, jak kom. rodzicielska. Podziały mitotyczne są procesem nieustannie zachodzącym w org.

Interfaza- .. zachodzi intensywna synteza białek, DNA i RNA duplikacja chromosomów, powstaje wrzeciono podziałowe(kariokinetyczne)

Profaza- następuje kondensacja chromosomy zaczynają być widoczne ujawnia się ich struktura, chromatydy ulegają pogrubieniu, widać miejsca ich złączenia (centromer) znika jąderko

Metafaza- rozpad błony jądrowej następuje przyłączenie się wrzeciona podziałowego do centromerów, chromosomy podzielone są na dwie chromatydy układają się w płaszczyźnie równikowej

Anafaza- zachodzi rozdzielnie chromatyd siostrzanych , powstanie chromosomów siostrzanych, chromosomy siostrzane wędrują do 2 biegunów komórki w wyniku kurczenia się włókien

Telofaza- wokół skupisk chromosomów powstają błony jądrowe nowych jąder

cytokineza- podział komórki na 2 komórki potomne

Mejoza- podział redukcyjny ponieważ ilość chromosomów w komórce potomnej jest a połowę mniejsza niż w komórce macierzystej ( kom potomne mimo redukcji ilości chromosomów zawierają pełna informacje genetyczną) powstają 4 kom potomne

1kom-->profaza I---->metafaza II----->anafaza I---->telofaza I--->profaza II-->metafaza II-->anafaza II ---> telofaza II---> 4 komórki

REAKCJE

Metabolizm- to wszystkie reakcje przekształcania jednych .... w drugie

Anabolizm- obejmuje reakcje syntezy jednych związków w drugie (np. Białek z aminokwasów)

Katabolizm- polega na rozkładzie złożonych związków w proste

ENZYM TO KATALIZATOR BIAŁKOWY

Katalizator substancja regulująca szybkość przebiegu reakcji chemicznych nie wpływająca jednak na jej końcowy stan równowagi, ani nie zużywająca się w jej przebiegu

Dla każdej niemal reakcji chemicznych istnieje pewna bariera energetyczna zapobiegająca zapoczątkowaniu reakcji tzw : energia aktywacji

Enzymy są białkowymi katalizatorami produkowanymi przez żywe kom , wyróżnić można endo- i egzoenzym. Po wyekstrahowaniu ich z kom i oczyszczeniu nie tracą swoich właściwości. Mogą być zbudowane z samego białka (np.: trypsyna, ureaza, rybonukleaza ) jednak w większości składają się z części białkowej (apoenzym)i niebiałkowej (małocząsteczkowe związków nieorganicznych, metali, pochodne witamin) , tzw grup .prostetycznych i koenzymów

Niebiałkowe części enzymów- pełnią funkcję przenośników elektronów określających lub ugrupowań chemicznych z jednego metabolitu na drugi

Część białkowa jest czynna tylko w połączeniu z składnikiem niebiałkowym - koenzymem i decyduje o swoistości enzymu oraz często i o rodzaju.

Grupy prostetyczne-różnorodne niebiałkowe związki chemiczne (sacharydy , żelazoporfiryny) i metali luźno związanych z cząsteczkami białka oraz koenzymy

Koenzymy wykazują duże pokrewieństwo z witaminami a często są ich pochodnymi

1.Związanie substratów przez centrum aktywne enzymu i powstanie przejściowego kompleksu
enzym-substrat(E-S)

2. Właściwa reakcja: połączenie cząsteczki substratu w produkt reakcji albo rozłożenie substratu na mniejsze cząsteczki

3.Szybkość reakcji enzymatycznej jest największa kiedy wszystkie cząsteczki enzymu mogą połączyć się z substratem, zwiększanie ilości substancji nie przyspiesza reakcji, ponieważ enzymy nie mają więcej wolnych miejsc aktywnych, które mogłyby wiązać dodatkowe cząsteczki substratów

Szybkość reakcji zależy:

stężenia enzymu i substratu

temperatury

obecności enzymatycznych aktywatorów enzymatycznych inhibitorów. Każda cząsteczka działających bezpośrednio na enzym w kierunku zmniejszania jego aktywności katalitycznej jest określana jako inhibitor

typy inhibicji:

odwracalne

kompetencyjne

niekompetecyjne

nieodwracalne wiązanie się inhibitoru i enzymu w sposób trwały, nieodwracalny, często tworząc wiązanie kowalencyjne z resztami aminokwasów znajdujących się w miejscu aktywnym lub jego pobliżu i w ten sposób inaktywują enzym na stałe

wykres

Nie współzawodnictwo - inhibitor zmieni skład enzymu i reakcja nie zachodzi

wykres

Inhibitor kompetytywny - jest zazwyczaj strukturalnie podobny do normalnych substratów danego enzymu. Dzięki temu współzawodnictwo z cząsteczką o wiązaniu się z miejscem aktywnym . Enzym może się wiązać albo substratem lub cząsteczką inhibitora (tylko 1 z nich)

Inhibitor kompetytywny wiąże się z miejscem aktywnym odwracalnie przy dużych stężeniach substratu działanie inhibitorów kompetytywnych zostaje przezwyciężone, gdyż będzie współzawodniczyć z cząsteczką inhibitora o wiązanie się w miejscu aktywnym.

transferazy- przenoszące określoną grupę chemiczną (np. aminową, acetylową) z jednego związku do drugiego czyli katalizujące reakcje przenoszenia grup funkcyjnych z jednej na drugą

hydrolazy - rozkładające substrat hydrolitycznie z jednoczesnym przyłączeniem cząsteczki wody. Enzymy te rozkładają wiązania w cząsteczkach za pomocą wody -(hydroliza wiązań peptydowych glikozydowych, estrowych)np. Wszystkie enzymy układu pokarmowego

liazy- odczepiają pewne grupy od substratu bez udziału wody, czyli katalizują reakcje rozkładu bez udziału wody, przy czym tworzą się zazwyczaj wiązania podwójne

izomerazy - przeprowadzają reakcje przegrupowań wewnątrz cząsteczki, czyli przebudowują strukturę cząsteczki bez zmiany jej składu.

ligazy(syntetazy) - katalizują tworzenie nowych wiązań, czyli łączenie się z cząsteczkami (reakcja syntezy)

ODŻYWIANIE

podział org. Ze względu na odżywianie

AUTOTROFY pobierają utlenione formy zw. redukując je później przy użyciu energii słonecznej (fotosynteza) bądź tez energii zredukowanych zw. nieorganicznych (chemosynteza)

fototrofy chemolitotrofy

energia promieniowania słonecznego energia utleniania związków chemicznych.

Heterotrofy - pobierają złożone substancji organicznych.

Źródła elektronów w biosyntezie(donator)

LITOTROFY - źródłem elektronów są dla nich substancji nieorganicznych H2, NH3, H₂S CO, związki Fe...)

ORGANOTROFY - korzystają z organicznych źródeł elektronów

Podstawowe typy pokarmowe mikroorganizmów.

FOTOLITOAUTROFY ( fotolitotrofy) - źródłem energii jest dla nich prom. słoneczne , dostarczycielem elektronów i węgla są związków nieorganicznych np.: glony i sinice przeprowadzające proces fotosyntezy

FOTOORGANO HETEROTROFY ( fotoorganotrofy) -dostarczycielem elektronów jest prom .sł. ,ale źródłem elektronów - związków organicznych np. oddychające beztlenowe bakterie zielone bezsiarkowe i bakterie purpurowe bezsiarkowe

CHEMOORGANOHETEROTROFY - źródłem energii elekt. i węgla są związki organiczne należą tu pleśnie, drożdże, liczne bakterie

CHEMOLITAUTOTROFY - energię elektryczną i węgla czerpią z substancji nieorganicznych, bakterie nitryfikacyjne, siarkowe wodorowe i żelazowe uzyskujące energię w wyniku utleniania NH3 lub NO₂ H₂S lub S, H₂ i Fe⁺³

POBIERANIE POKARMU PRZEZ ORGANIZMY

Ektoenzymy

permeazy - białka transportowane w błonie kom. przenoszą określone jony i metabolity przez błony kom. Bakterii i wewnętrznej błony mitochondrialnej na drodze transportu aktywnego lub translokacji grupowych

Fagocytoza - pobieranie przez komórki ciał stałych w postaci cząstek fagosomów, które potem łączą się z lizosomami

pinocytoza - pobieranie przez komórki substancji płynnych

FOTOSYNTEZA

Występuje u roślin zielonych i niektórych bakterii w roślinach proces zachodzi w chloroplastach umiejscowionych w miękiszu palisadowym czy też gąbczastym. W jego skład wchodzą .....zbudowane z tylakoidów zanurzonych w stromie . Tylakoidy zbudowane są z cienkich ...............zawierających barwnik (chlorofil α i β oraz żółto - pomarańczowej keratenoidy )

Energia światła

6CO₂ + 6 H₂0----> C₆H₁₂0₆ +6O₂chloroplasty

Substraty procesu to CO₂ w wodzie pobierane będzie przez liście bądź przez korzenie roślin.

Fotosynteza:

faza jasna

faza ciemna (cykl Calvina)

Przebieg:

Faza jasna: ( w tylakoidach) energia światła zostaje przekształcona w energię wiązań chemicznych w roślinach występują dwa systemy barwników PS II i PS II. W PS I aktywne centrum stanowi cząsteczka chlorofilu α jednak inaczej związanego z białkiem niż w systemie PS II. Chlorofil α jest donatorem elektronów.

FOSFORYLACJA FOTOSYNTETYCZNA NIECYKLICZNA - w pierwszym etapie powstaje NADPH₂ i O₂ cząsteczka H₂O i 2 wolne elektrony z niej pochodzące kierowane są na system PSII gdzie wypełniają dziury po wcześniej wybitych elektronach . Pod wpływem promieniowania jasnoczerwonego zostają one wybite i przesłane PSI. Przy przesyle z PS II do PS I powstaje energia uniemożliwiająca przyłączenie fosforanu nieorganicznych do ADP i powstania ATP.

FOSFORYLACJA CYKLICZNA - elektrony PSI w ponownie na PS I z pominięciem NADP. Nie ustępuje fotoliza wody

FAZA CIEMNA - nie zależy od światła( zachodzi w stromie)

etapy:

karboksylacja

redukcja

regeneracja

Przebieg

U niektórych roślin akceptorem węgla jest PEP (trójwęglowy kwas fosfoenolopirogronowy). Po przyłączeniu CO2 do tego związku powstają czterowęglowe kwasy(jabłkowy, szczawiooctowy)

Kwasy przekazują jedną z grup na RnDP. W ten sposób odtwarza się PEP i powstaje trwały sześciowęglowy związek rozpadający się później na DGA - cykl C4

(Taki cykl - C4-spotyka się u kukurydzy)

CHEMOSYNTEZA- jej wynikiem jest powstanie energii w postaci ATP i czynnika redukującego w postaci NADPH₂

NH₃ -> NO₂ ->NO₃ bakterie nitryfikacyjne

2NH₃ + 3O₂ → 2HNO₂ + 2H₂O + ENERGIA (ok. 662 kJ)

(Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosospira, Nitrosolbus)

2HNO₂ + O₂ --> 2HNO₃ + ENERGIA (ok. 176 kJ) (Nitrobacter, Nitrococcus)

S, S_{2 ,} S₂O₃ ^-2 bakterie siarkowe

2S +3O₂ --> 2H₂SO₄ + ENERGIA (ok. 454 kJ) (Thiobacillus)

2H₂S + O₂ --> 2H₂O + S₂ + ENERGIA (ok. 255 kJ) (Thiobacillus)

Fe -> b.żelazowe Thiobacillus

H-> b. Utleniające wodór Alcaligenes

CO-> CO karboksydobakterie Pseudomonas

ODDYCHANIE

Oddychanie komórkowe to proces przenoszenia energii wiązań chemicznych z substancji będących pożywieniem do związków użytecznych w procesach żywieniowych

Substancje organiczme służą jako źródło energii część substratów energetycznych zostaje zmagazynowana w postaci mat. Zapasowych (glikogen, skrobia, tłuszcze)

Adenozynotrifosforan(ATP) - dwa wiązania estrowe między resztami kwasu fosforowego maja charakter wysokoenergetyczny. Podczas hydrolizy tych wiązań następuje uwalnianie energii.

ETAPY ODDYCHANIA
Glikoliza- wspólna dla większości organizmów . Produktem glikolizy jest pirogronian podlegający dalszym procesom oddychania kom.

Oddychanie tlenowe (w mitochondriach)

2a tworzenie metylo-CoA

2b cykl Krebsa

2c transport elektronów w łańcuchu oddechowym

Oddychanie beztlenowe

2b fermentacja alkoholowa lub mleczanowa

glikoliza

przebieg

Reakcja wodoru z tlenem dostarcza dużo energii. W organizmach żywych proces ten zachodzi za pośrednictwem szeregu przenośników, związków ulegających kolejno utlenianiu i redukcji. Przenośniki te tworzą łańcuch oddechowy .

Łańcuch ten zaczyna się od (nie wiem czego) utleniającej substrat i przekazującej elektrony i protony na odpowiedni przenośnik. Ilość uwalnianej energii zależy od długości łancucha i potencjału redoks ostatecznego biorcy, który jest najdłuższy gdy akceptorem elektronów jest tlen.

Oddychanie tlenowe jest niczym innym jak utlenianiem wodoru .

Do przenośników należą WAD lub NADP, flanoproteiny, cytochromy i oksydaza cytochromowa

i tu mają być jakieś zyski energetyczne - bilans

Warunki beztlenowe -oddychanie beztlenowe

Fermentacja- związków organicznych zostaje częściowo rozłożony do prostych związków organiczne

drugi sposób oddychania beztlenowego bakterii - związek nieorganicznych jest redukowany zamiast tlenu ostatecznym akceptorem elektronów i protonów są utlenione związki mineralne: azotany, siarczany, tiosiarczany, węglany. Proces to denitryfikacja, redukcja siarczanów do siarkowodorów - więcej energii niż przy fermentacji ale mniej niż przy oddychaniu tlenowym.

NO₃^- + 2e + 2H^- ->NO₂^- +H₃O

NO₃ ->NO₂^- ->NO ->N₂O ->N₂

octan + SO₄^-2 + 3H^- ->2CO₃ + H₂S+H₂O

HCO₃^-+ 4H₃ + H⁺ -> CH₄+3H₃O

HCO₃^-+ 4H₃ + H⁺ -> CH₃-COO^- + 4H₂O

RODZAJE FERMENTACJI

MLECZANOWE - produktem beztlenowego utleniania glukozy jest kwas mlkowy

FERMENTACJA ALKOHOLOWA- produktem jest alkohol etylowy

ROZMNAŻANIE

ROZMANAŻANIE BEZPŁCIOWE

organizmy produkują genetycznie identyczne kopie bez kombinacji z materiałem genetycznym

podział kom

wegetatywne

pączkowanie

wytwarzanie zarodników

ROZMNAŻANIE PŁCIOWE przez łączenie się gamet

izogamia - łącznie się jednakowych gamet zaopatrzonych w wić

anizogamia - łączenie się niejednakowych gamet zaopatrzonych w wici

oogamia - ruchliwa i niewielka gameta męska i duża gameta żeńska

WIRUSY - twory, które trudno uznać za żywe organizmy, ponieważ nie mogą samodzielnie przeprowadzić żadnych procesów życiowych: aby się mnożyć korzystają z zakażonych przez siebie komórek. Wirusy to bezkomórkowe, białkowo-nukleinowe, pasożytnicze formy życia, pozbawione własnego metabolizmu. W genomie zawierają jeden rodzaj kwasu nukleinowego RNA lub DNA.

Budowa:

Nukleinowy rdzeń

Białkowy płaszcz- kapsyd- utworzony przez wiele jednakowych podjednostek zwanych kapsomerami. Symetria kapsydu może być: heliakalna (spiralna), lub kubiczna (dwudziestościan). W kapsydzie heliakalnym wokół rdzenia nukleinowego są śrubowo ułożone kapsomery.

Nukleokapsyd = kapsyd + rdzeń nukleinowy.

Nukleokapsyd może być nagi lub okryty dodatkową osłonką. Osłonki zawierają w budowie proteiny, lipidy, cukry. Osłonka wspomaga proces absorpcji wirusa na błonie komórkowej żywiciela, zamienia enzymy potrzebne do procesu przenikania przez błonę komórkową zarówno podczas infekowania jak i wydostawania się z pasożytowanej komórki po replikacji.

Wielkość wirusów waha się w granicach 20-200 nm

- wirusy małe do 50 nm

- wirusy średnie do 150 nm

- wirusy duże > 150 nm

Czynniki wspomagające rozmnażanie, czynniki blokujące.

Czynniki fizyczne:

- większość wirusów traci zdolność zakażania w temperaturze powyżej 60^oC ( wyjątek wirusa zapalenia wątroby B - znosi temperaturę 60^oC przez 12 godzin, temperaturę wrzenia wody przez 30 minut)/

- wirusy tolerują niskie temperatury, swoje właściwości zakaźne i antygenowe zachowują w temperaturze -70^oC przez wiele lat, wirus grypy wytrzymuje temperaturę 4^oC przez pół roku.

- promieniowanie UV uszkadzają strukturę kwasów nukleinowych. Zbyt krótkotrwałe działanie promieni nadfioletowych prowadzi jedynie do występowania nutacji w kwasie nukleinowym.

Skutki:

- zakażenia wirusowe są przyczyną wielu zakaźnych chorób człowieka:

Grypy, biegunki, zapalenia wątroby aż do nabytego zespołu upośledzenia odporności (AIDS).

W procesie zakażania wyróżniamy etapy:

Adsorpcja - wirusy na powierzchni komórki żywiciela, proces fizykochemiczny odbywający się dzięki siłom przyciągania cząsteczkowego i różnicom ładunków wirusa i komórki. Grupy aminowe białek wirusa reagują z grupami fosforowymi błony komórkowej.

Penetracja - przenikanie wirusa , który osiadł się na błonie komórkowej, indukuje procesy pinocytozy lub endocytozy czyli wpuklenia błony do wnętrza komórki , uformowania pęcherzyka i jego transportu w głąb komórki. Pęcherzyk transportowy zostaje włączony do lizosomów. Pochłonięte wirusy zostają poddane lizosomom komórkowym, które powodują uwolnienie rdzenia nukleinowego z otoczki białkowej (kapsydu).

Replikacja genomu limbowego - jest ona różna, zależnie od rodzaju kwasu nukleinowego wchodzącego w skład rdzenia wirusa.

Dojrzewanie i morfogeneza- po syntezie wszystkich składników wirusa odbywa się składanie , czyli organizowanie jego cząsteczki - winionu. Poszczególne elementy składowe wirusa rozpoznają się wzajemnie i tworzą kompleksy w ścisłej kolejności. Ostateczny kształt i postać uzyskują w czasie przenikania przez plazmolemę. Wirusy transportowane są w kierunku plazmolemy w retikulum endoplazmatycznym ( za jego pośrednictwem) oraz dzięki skurczom cytoszkieletu.

Uwalnianie wirusów - wirusy opuszczają komórki np. w procesie pączkowania, egzocytozy, translokacji przez błony komórkowe. Niektóre wirusy doprowadzają do rozpadu całej komórki. Następnie cała liza komórkowa, czyli zniszczenie i śmierć komórki.

Zakażenie sąsiedniej komórki - następuje w wyniku fuzji błon: błony komórkowej zakażonej z błoną komórkową zdrową - wirus przenika wówczas bezpośrednio z jednej do drugiej i kolejnych. Ponadto za pośrednictwem limfy i krwi oraz przesączów, np. płynu mózgowo- rdzeniowego)

BAKTERIE - najprostsze, prokariotyczne organizmy jednokomórkowe występujące we wszystkich środowiskach. Wielkość od 0,1 do kilkunastu nm.

Występowanie:

Bakterie występują wszędzie - w ziemi, wodzie , powietrzu , gorących źródłach itp.

Jedynie w powietrzu bakterie nie prowadzą aktywnego życia, ale jest ono drogą przemieszczania się do dogodnego dla siebie środowiska.

Poza formami wolno żyjącymi istnieją także bakterie pasożytnicze i symbiotyczne, które nie przetrwały by bez roślin i zwierząt. Przeciętny czas życia komórki bakteryjnej to okres między podziałami , który wynosi kilkanaście do kilkudziesięciu minut, ale formy przetrwalnikowe mogą zachować zdolność do życia przez wiele lat ( np. laseczki)

Charakterystyczne cechy:

- brak jądra , miejsce którego zastępuje nukleoid czyli kolista krótka nić materiały genetycznego DNA

- plazmidy - u wielu gatunków bakterii oprócz genoforu(?) występuje także znacznie mniejsze od niego koliste części DNA

- komórka otoczona błoną cytoplazmatyczną, a także ścianą komórkową. Ściana komórkowa wytwarza wyrostki (fimbrie), z których niektóre pełnią rolę w wymianie informacji genetycznej między komórkami (koniugacja)

- część ma zdolność do ruchu, czyli migracji. Poruszają się dzięki obecności jednej lub wielu rzęsek, a nieliczne pełzają po podłożu.

- niektóre komórki są pokryte dodatkową warstwą polisacharydów - otoczki - ułatwiają one niektórym bakteriom chorobotwórczym obronę przed atakiem układu odpornościowego , chronią bakterie przed wysychaniem i pozwalają sprawniej przyczepić się do podłoża czy innych komórek.

Typy urzęsienia:

Monotrychalne

Lofotrychalne

Amfitrychalne

Perytrychalne

- w cytoplazmie:

Rybosomy, mezosomy (zamieniają enzymy oddechowe i spełniają rolę mitochondriów), substancje zapasowe (glikogen, lipidy) oraz u bakterii samożywnych - chromatoforowe (?) 0 zawierają barwniki.

- niektóre bakterie w niewykorzystanych warunkach życiowych wytwarzają zamknięte w grubej otoczce przetrwalniki , które pomagają im przeżyć do momentu polepszenia warunków środowiska. Jest to spoczynkowa forma bakterii, charakteryzuje się znacznym stopniem odwodnienia zamkniętej w nich cytoplazmy, grubymi i wielowarstwowymi osłonami umożliwia bakteriom przetrwanie niekorzystnych warunków.

W komórce bakterii nie ma:

Gładkiego i szorstkiego ER

Mitochondriów ( niektóre zadania mitochondriów spełniają mezosomy - wypuklenia błony komórkowej , w których znajdują się między innymi enzymy łańcucha pokarmowego).

Chloroplastów ( bakterie przeprowadzają fotosyntezę , mogą mieć chromatofory, czyli proste pęcherzyki i zagłębienia błony plazmatycznej lub chlorosomy)

Lizosomów

Centrioli

Rozmnażanie bakterii

- podział komórki

Bakterie rozmnażają się wegetatywnie przez podział , który jest poprzedzany replikacją geneforu. Rzadko obserwowane procesy „płciowe” służą jedynie do tworzenia form mieszańcowych.

Wymiana materiału genetycznego bakterii następuje dzięki:

Koniugacji - polega na przeniesieniu plazmidu lub części genoforu z jednej komórki bakteryjnej do drugiej za pomocą specjalnych wypustek płciowych zwanych fimbriami. Podczas tego procesu biorca może uzyskać nowe geny, a co za tym idzie nowe cechy takie jak np. odporność na antybiotyki.

Transformacja - polega na pobraniu przez bakterie DNA znajdującego się w podłożu

Transdukcji - polega na przeniesieniu fragmentu DNA z jednej komórki do drugiej za pomocą wirusów.

Kształty bakterii:

Ziemniaki (coccus) - kuliste

Pałeczki (bacterium) - wydłużone

Laseczki (bacillus) - pałeczki z przetrwalnikami

Przecinkowce (vibrio) - przypominające przecinek

Maczugowce - przypominające maczugi

Śrubowce ( spirillum) mają kształt falisty i są podobne do węży

Paciorkowce (streptococcus) - łańcuchy

Gronkowce (straphylococcus) - nie regularne skupienia* mogą się grupować w różne sposoby

Dwoinki (diplococcus) - pary

Czwórniaki - czwórki

Pakietowce (sacrina) -regularne prostopadłościany

Nici

Cechy diagnostyczne

Podział według zabarwienia metodą Grama:

Gram - dodatnia - barwią się na niebiesko

Gram - ujemne - barwią się na czerwono

Podział bakterii ze względu na źródło energii:

-siarkowe (uzyskują energię potrzebną do asymilacji CO₂,podczas utleniania)

-wodorowe

-żelazowe

-purpurowosiarkowe

-purpurowobezsiarkowe

tlenowce ( aeroby)

beztlenowe (anaeroby)

bezwzględne tlenowce (aeroby obligatoryjne)

oddychają jedynie tlenowe.

Brak tlenu śmierć bakterii

względne tlenowce (aeroby fakultatywne)

- oddychają przede wszystkim tlenowo, ale w warunkach braku tlenu w środowisku przechodzi w oddychanie beztlenowe (bakterie purpurowe, liczne heterotrofy)

c) względne beztlenowce (anaeroby fakultatywne)

-oddychają jedynie beztlenowo przy czym O₂ jest dla nich obojętny (bakterie mlekowe)

d) bezwzględne beztlenowce (anaeroby obligatoryjne)

-oddychają jedynie beztlenowo, O₂ jest dla nich zabójczy, gdyż nie potrafią

rozkładać nadtlenków tak jak woda utleniona (bakterie siarczkowe)

Podział na temp:

- bakterie psychrofilne - giną w niskich temperaturach (po niżej 0^◦C i powyżej 30^◦

najlepiej rozwijają się w temperaturze 15^◦C

-bakterie mezofilne - giną w temperaturze 10^◦C i powyżej 45^◦C, najlepiej rozwijają

się w temperaturze 30^◦C - 37^◦C, w tej grupie znajdują się bakterie chorobotwórcze, dla których optymalne warunki to temperatura ciała ludzkiego

-bakterie termofilne -giną poniżej temperatury 40^◦C i powyżej 70^◦C, najlepiej

rozwijają się w temperaturze 52^◦.Żyją w gorących źródłach siarkowych ,żelazowych

oraz w gorących ściekach przemysłowych.

Znaczenie bakterii:

- biorą udział w tworzeniu próchnicy -są niezbędnym ogniwem w obiegu materii

w przyrodzie

- biorą udział w obiegu: C, N, S, P

- symbioza bakterii z niektórymi roślinami uprawnymi ( bakterie brodawkowe roślin

motylkowych) -brodawki tworzą się w wyniku zasiedlenia korzeni przez bakterie,

które część wytworzonych soli azotu oddają roślinie, w zamian uzyskują organiczne

produkty fotosyntezy

- źródła pożywienia

- rozkładem celulozy

- produkcja produktów spożywczych (sery, kefiry,…)

- zabijanie lub hamowanie rozwoju konkurencyjnych bakterii (antybiotyki)

- rozkładają: papier, drewno, farbę, gumę

- służą do przeprowadzania na nich doświadczeń genetycznych

- żyją w ciele człowieka

- pewne bakterie produkują węglowodan dekstranu ,który jest podstawą płynu

krwiozastępczego

- produkcja witamin, różnych substancji chemicznych i kwasów organicznych

- z odbiorników można otrzymać metan używany np. do napędzania silników

- rozkładają wiele substancji toksycznych

- w biologicznych oczyszczalniach ścieków, bakterie stanowią główny składnik azotu

czynnego, który przerabia substancje zawarte w ściekach na składniki ciała bakterii

- mogą niszczyć produkty spożywcze, materiały budowlane, powodujące korozję

instalacji oraz mieć własności chorobotwórcze

- choroby roślin ( zgnilizny, rakowate narośle )

- choroby zwierząt (wydzielenie jadów dzielimy na:

- wydzielenie poza kom. egzotoksyczny

- uwolnienie z kom. w czasie jej rozkładu endotoksyczny

- choroby ludzi ( cholerę, zapalenie opon mózgowych, zatrucia pokarmowe -

tężec, jad kiełbasiany

Podział systematyczny bakterii

Archeabakterie (Archea) -przedziałki dla bakterii

Archeowce (nie mają jądra kom) -to organizmy zaliczane tradycyjnie wraz z eubakteriamii do priokariotów. Pierwotnie uważano nawet, że są ewolucyjnie starsze od bakterii właściwych, obecnie grupy bakterii ewaluowały isą jednakowo stare. Według niektórych systematyków należy archeowce traktować jako odrębną linię, domenę.

3 równoległe domeny:

- Bakterie ( Balteria )

-Archeowce ( Archea )

-Jądrowce (Eucarya )

3 grupy Archeowców - wg.DNA

- Euryarchaeota - najlepiej poznana do tej pory grupa organ. należą do niej `Archeaea'

produkujące metan lubiące skrajnie zasolone środowiska

- Crenarchaeota - to „Archaea” żyjące w najwyższych temp. są to jedyne organizmy na ziemi mogące się rozwijać w temp. powyżej niż 100^◦C

- Korarchaeota - grupa znana na podstawie różnic DNA - można je natomiast obserwować używając mikroskopu

elektronowego , średnia wacha się od 0,1mm. Do ponad 1,5mm., a nawet sięgają

do200 mm.

Archaea

Inny podział i charakterystyka:

są różnych kształtów -kuliste, podłużne, pałeczkowate,

a nawet zbliżone do kwadratu i trójkąta.

Niektóre żyją jako pojedyncze komórki, inne tworzą nitki lub hodowle.

Rozmnażają się bardzo różnorodnie -podział, pączkowanie, fragmentacja.

Budowa „Archaea”

- posiadają ścianę kom. i błonę , w środku cytoplazmę i plazmid

Różnią się one budową od normalnej bakterii.

Mają takie same struktury co bakterie, ale tworzą je z innych komponentów

np. ściany komórkowe Archaea nie posiadają w składzie peptydoglikan, kwasu

muraminowego lecz kwas talosonminonrowy.

„Archaea” mogą posiadać jedyną bądź wiele wici, które służą m.in. do poruszania.

Wicie przyczepiają się bezpośrednio od zewnętrznej strony ściany kom. , jeśli jest ich

wiele to przyłączane są zazwyczaj po jednej stronie komórki.

Tak jak bakterie posiadają DNA w postaci plazmidu.

Szereg różnic w błonie cytoplazmatycznej ich RNA odróżnia się od wszystkich

żyjących stworzeń. RNA pod względem budowy i zachowania jest bardzo podobne do

komórek eukariotycznych niż bakterii.

Różnice wyróżniające Archaea

- fosfolipidy z których zbudowana jest w 30% błona komórkowa. Różnica w błonie

komórkowej bakterii występuje glicerol w konformacji L-glicerol

-u bakterii w błonach komórkowych glicerole połączone są poprzez wiązanie estrowe

u Archaea występuje natomiast wiązanie eterowe, w którym brak dodatniego atomu

O₂ w wiązaniu estrowym co warunkuje dalszą budowę błony.

-Na boczne łańcuchy w fosfolipidach w błonach komórkowych bakterii składają się

kwasy tłuszczowe zbudowane zwykle z 16-18 atomów C. Archaea posiadają zamiast

kwasów tłuszczowych łańcuch zbudowany z 20 atomów C pochodzących z

izoprzemian ( nienasyconych węglowodorów) . Łańcuchy te posiadają rozgałęzienia,

które mogą się ze sobą łączyć, albo wystawać na zewnątrz błony.

Łańcuchy po przyłączeniu dodatki atomu C mogą tworzyć pierścienie węglowe.

Pierścienie takie wpływają na stabilność błony.

- kwas DNA jest wpakowany w nić nukleosomów, które rdzeń tworzą białka

histonowe.

-Do Archeaowców należą wszystkie znane nam obce mikroorganizmy żyjące

w ekstremalnie wysokich temperaturach.

W odróżnieniu od bakterii właściwych, te z nich , które przeprowadzają fotosyntezę

nie mają chlorofilu.

Wszystkie używają też jako składników pokarmowych prostych związków

organicznych i nieorganicznych, ale nie potrafią rozkładać związków bardziej

skomplikowanych.

Z punktu widzenia filozofii mogą być:

aerobami fakultatywnymi lub ścisłymi anaerobami ,niektóre - mezofilami

- hipertermofilami (żyją w temperaturze powyżej 100^◦C)

- na sposób odżywiania zajmują szerokie spektrum od chemoautotrofy po

organotrofy.

Podział ze względu na środowisko bytowania(3 grupy):

Ekstremalnie halofilne

Ekstremalnie termofilne

Metanogeniczne

Promieniowce - to formy pośrednie między bakteriami i grzybami. Kształtem i sposobem rozwoju przypominają grzyby pleśniowe, szerokością komórki , składem chemicznym ściany komórkowej, obecnością nukleonów, wrażliwością na bakteriofagi -bakterie.

- są gram dododatnimi tlenowcami występującymi w glebie

- są produktem antybiotyków, rozkładem celulozę , chitynę i inne trudno rozkładalne związki.

Grzyby -Micota

Budowa - grzybnia, złożona z nitkowatych stępek, silne rozgałęzienia, watowata grzybnia pobierze niezbędne składniki pokarmowe.

Grzyby nie zawierają chlorofilu i nie mogą wykorzystywać energii słonecznej do budowy substancji organicznych, pobierają je z otoczenia.

Źródłem pokarmowym są dla nich organizmy żywe lub martwe szczątki organizmów roślinnych lub zwierzęcych.

Ze względu na sposób życia grzyby dzieli się na:

- symbioty

- saprofity

- pasożyty

Symbioty - korzenie wielu roślin żyje z grzybami ich grzybnia z korzeniami drzew tworzy tzw. MIKORYZE

Takie połączenie = obustronna korzyść - zachodzi wzajemna wymiana substancji

Znaczenie grzybów:

1. W medycynie:

• Negatywne: grzybice zwłaszcza skórne i dróg oddechowych, alergie

• Pozytywne: produkcja antybiotyków

2. W biotechnologii:

• Negatywne: psucie produktów spożywczych, niszczenie materiałów budowlanych, skór, książek

• Pozytywne: produkcja białek, przemysł piekarski, produkcja alkoholu i sera, produkcja kwasu cytrynowego, produkcja polimerów do farb, szczepionki mikoryzowe- rolnictwo i leśnictwo, bioremediacja i biodegradacja różnych toksycznych związków, wybielanie w przemyśle papierniczym

Mitoksyny:

Są to produkty metabolizmu grzybów pleśniowych. Około 400 metabolitów grzybów scharakteryzowano jako mitoksyny. Stanowią ją związki o zróżnicowanej budowie chemicznej, charakteryzujące się niską masą cząstkową. Źródła zagrożenia dla człowieka: przedewszystkim żywność.

Grupy produkujące mitoksyny:

• Aspergillus- aflatoksyny i achratoksyny

• Pericillium- ochratoksyna, cytrynina i patulina

• Fusarium- trichocecyny, zearalenon, fumonizyny

• Monascus- cytrynina

• Stachybotris- satrotoksyny

• Clariceps- alkaloidy

Aflatoksyna-(aflatoksyny B1, B2, G1, G2) kancerogenne, hepatokancerogen, teratogen, mutagen

Ochratoksyna A- nefrotoksyna, kancerogen, mutagen, teratogen, immunosupresor- Aspergillus, Penicillium, Trichoclerma,

Patulina-(jabłka, soki, winogrona, zboża, żółty ser, konserwowane mięso i kiszonki) immunosupresor, neurotoksyna, kancerogen, teratogen

Porosty - są przykładem szczególnie ścisłego partnerstwa między grzybami a glonami, obaj partnerzy tworzą jednolitą pod względem morfologicznym i fizjologicznym całości. Są wynikiem symbiozy grzybów z glonami, przy czym grzyby najczęściej to przedstawiciele Ascomycota( rzadziej Basichiomycota), a glony są cyanobakteriami albo zielenicami. Do tej pory opisano ponad 25000 gatunków. W budowie charakteryzują się strzępkami. Grzyby dostarczają minerałów i chronią przed czynnikami zewnętrznymi, glony wiążą węgiel i mogą wiązać azot. Rozmnażają się wegetatywnie za pomocą rozmnóżek zwanych urwistkami lub wyrostkami zawierającymi oba komponenty albo płciowo za pomocą zarodników(tylko grzyby).

W strefie umiarkowanej porosty rosną na czterech zasadniczych typach podłoży:

• Kora drzew, krzewów i krzewinek( porosty epifityczne- epifity)

• Drewno(porosty epiksyliczne- epiksyle)

• Ziemia(porosty naziemne)

• Skały (porosty naskalne-epility)

Główne formy porostów

• Porosty skorupiate (duży stopień zanieczyszczeń)

• Porosty listkowate

• Porosty krzaczkowate( najbardziej wrażliwe, tereny mało zanieczyszczone)

Ubarwienie: białe, szare, żółte, pomarańczowe, oliwkowe, brunatne a nawet czarne.

Wykazują dużą wrażliwość na zanieczyszczenia chemiczne. Najbardziej narażone na negatywny wpływ działalności człowieka są ze względu na sposób gospodarowania wody- porosty nadrzewne.

Najbardziej wrażliwe na zanieczyszczenia są porosty krzaczkowate i listkowate, a najodporniejsze skorupiaste.

Skala porostowa monitoringu powietrza:

Strefa I > 170 mikrogram SO2/m3 pustynia porostowa

Strefa II 150-170 mikrogram SO2/m3

Strefa III 100-150

Strefa IV 70-100 - na pniach występują porosty listkowate

Strefa V 40-70- formy listkowate i krzaczkowate

Strefa VI 10-40

Strefa VII- strefa pozbawiona zanieczyszczeń

Symbioza między zwierzętami i grzybami:

Grzyby znajdują się w przewodzie pokarmowym owadów żywiących się drewnem, umożliwiają im strawienie pokarmu. Zgrubiałe bogate w substancje pokarmowe końce strzępek grzyba stanowią pokarm mrówek.

Saprofity;

Żywią się martwymi szczątkami roślinnymi lub zwierzęcymi. Nieliczne gatunki grzybów blaszkowych rosną dobrze na obumarłych częściach drzew. Przykładem jadalnego grzyba saprofitycznego jest Boczniak ostrygowaty. Wiele z tych saprofitycznych grzybów rośnie tylko na pniach określonych gatunków drzew.

Grzyby kaproficzne:

Przystosowały się do życia na odchodach różnych gatunków zwierząt roślino i mięsożernych. Na tym podłożu rozwijają się stożykogłówki, pierścieniaki.

Pasożyty:

Grzyby pasożytnicze:

pobierają substancje pokarmowe z organizmów żywych. Z pasożytnictwem wiąże się przeważnie bezpośrednio szkodliwość dla żywiciela.

Przeważająca część grzybów pasożytniczych przystosowała się do życia na drzewach. Porażeniu ulegają przede wszystkim drzewa stare, chore lub uszkodzone. Grzyby mogą również pasożytować na zwierzętach.

To co zwykle nazywamy grzybem jest w rzeczywistości tylko widoczną częścią organizmu grzyba, owocnikiem, którego zadaniem jest produkcja zarodników , służących do rozmnażania. Pozostała niewidoczna część organizmu znajduje się pod ziemią, ewentualnie w ściółce w spróchniałym drewnie , w korze drzew i krzewów, pod kora w różnych rozkładających się substancjach organicznych, a nawet owocach i innych gatunków grzybów.

Strzępki dzielimy na dwa typy:

- Cenotetyczne - brak podziału na pojedyncze komórki, tworzą „ciało” komórczaka

- podzielone za pomocą septy

Skład grzybów:

- woda

- cukry

- sole mineralne

- tłuszcze

Rozmnażanie:

Płciowe Bezpłciowe

Większość grzybów może rozmnażać się oboma sposobami. Na podstawie rozmnażania płciowego rozróżnia się poszczególne gromady grzybów.

W rozmnażaniu płciowym można wydzielić 3 fazy:

plazmogamia , kariogamia, mejoza, mogące następować niezwłocznie po sobie jak też w różnych stadiach wzwojonych.

Rozmnażanie bezpłciowe:

Nie dochodzi do połączenia się jąder, tym sposobem może rozmnażać się wiele grzybów, ale tylko nieliczne grzyby wielkoowocnikowe. Rozmnażanie to może polegać na pączkowaniu, fragmentację grzybni, czy też tworzenia spor. Końce specjalnie zbudowanych rozgałęzień strzępek przeważają się , oddzielają elementy rozprzestrzeniania gatunku, tak zwykle zarodniki kondialne (konidia). Jeśli zarodniki tworzą się wewnątrz sporangiów powstają sporaniospory. Część grzybów może wytwarzać zoospory. Może u nich powstać nowa grzybnia.

Najbardziej liczne;

-owady

-grzyby

Znaczenie grzybów:

- w medycynie - grzybice, zwłaszcza skórne i dróg oddechowych produkcji antybiotyków

- w biotechnologii - pokarm, produkcja białek, przemysł piekarski, czy produkcji alkoholu, sera, produkcja kwasu cytrynowego, polimerów do farb, przemysł papierczniczy,

GLONY:

Rola glonów:

- wzbogacają wodę i atmosferę w tlen

- pokarm dla roślinożerców

- powodują samooczyszczanie wody

- jako martwe organizmy wzbogacają wodę w związki organiczne i mineralne

- zapewniają ciągłość krążenia pierwiastków

- wykorzystywane jako nawóz naturalny

- są pasza dla zwierząt

- są pokarmem dla ludzi

- wykorzystywane w przemyśle: spożywczym, farmaceutycznym, kosmetycznym, w mikrobiologii jako podłoże do hodowli bakterii.

Proste rośliny beztkankowe , niezróżnicowane na korzenie, liście, łodygi.

Mają jądro komórkowe, są samożywne posiadają chloroplasty.

-Nie stanowią jednolitej samodzielnej grupy taksonomicznej. Są zarówno organizmami mikroskopijnymi jak i olbrzymimi dochodzącymi do 100m.

- Glony mogą być jednokomórkowe lub wielokomórkowe.

Żyją wszędzie tam gdzie jest woda nawet w śladowych ilościach. Można je znaleźć

w piasku , na śniegu. Okresy niekorzystnych warunków przeżywają dzięki przetrwalnikom,

cystom.

Jest to ekologiczna grupa roślin obejmująca gromady:

Eugleniny

Dynofity

Chryzolity

Zieleńce

Brunatnice

Krasnorosty

W formach

- jednokomórkowych

- koloniach

- wielokomórkowych

Komórki

- jednokomórkowe

- komórczak - w jednej komórce występuje wiele jąder. Takie komórki

wielojądrowe mogą tworzyć np. plechy nitkowe, rozgałęzione lub proste.

W skrajnych przypadkach nie powstają w ogóle ściany poprzeczne i cały organizm

jest jednym wielkim komórczakiem. Niektóre z nich mogą osiągać nawet kilkanaście

centymetrów wielkości. Tak powstałe plechy nazywamy plechą komórczakową.

Formy nitkowe - komórki dzielą się tylko w jednym kierunku i tworzą pojedynczy szereg połączony poprzecznymi ścianami, komórki w nici mogą być jedynie sklejone ze sobą, nie mając żadnego funkcjonalnego połączenia.

Wiele glonów tworzy również rozgałęzione nici.

Plechy plektenchymatyczne -powstają przez sklejenie się ścian komórkowych wiek rozgałęzionych nici, co prowadzi do utworzenia bryłowych lub płaskich ciał o budowie przypominającej tkanki. Pomiędzy komórkami takiej plechy nie mają połączeń

plazmatycznych.

PLECHY TKANKOWE - są taśmowatymi ciałami które powstały w wyniku podziału specjalnych komórek wzrostowych. Komórki takie dzielą się w różnych płaszczyznach i dzięki temu tworzą się tkanki typu miękiszowego wyspecjalizowane w pełnieniu różnych funkcji np. asymilacyjnej przewożącej lub zapachowej.

Komórki glonów zamieniają barwniki asymilacyjne tzw chromatofory

Są to :

1. chlorofile o barwie zielonej

2. karoten o barwie pomarańczowej

3. ksantofil o barwie żółtej

4. fikoerytryna o barwie bordowej

5. fikocyjanina o barwie niebieskiej

6. fukoksantyna o barwie brązowej

Kombinacja i proporcja barwników nadaje glonom tkanek kolor . Głębokość występowania w wodzie jest uzależniona od możliwości wykorzystania odpowiedniej długości promieni słonecznych potrzebnych do procesu fotosyntezy.

Glony rozmnażaja się

1. płciowo - przez koniugacje komorek wegetatywnych albo gematogennie

2. bezpłciowo przez zarodniki (niemchowe aplamospory albo rozpoczynające rozwój w komórkach macierzystych autospory

3. wegetatywnie - przez bezposredni podział komórek lub rozpad plech

PŁCIOWE glony mogą rozmnażac się trzema sposobami, przez:

1. izogamię

2. amizogamie

3. oogamie

Kom. Służące do rozmnazania płciowego noszą nazwę gamet i sa prdukowane w specjalnych komórkach - gametaliach. Gametngia w których powstają kom jajowe to lęgwie i plemnie. Zas gametangia wytwarzaja plemniki.

W każdym z omówionych przypadków gameta żeńska po połączeniu z męską tworzy zygotę.

SINICE - wyłączone obecnie z glonów zyja w wodach słodkich morskich i źródłach solankowych. Wiele sinic żyje w symbiozie z glonami grzybami roślinami zarodnikowymi i nasiennymi. Mają zdolność wiazania wolnego azotu z powietrza. Sinice żyja także na powierzchni wilgotnej gleby wilgotnych skał i na korze drzew.

Sinice są bezjądrowe, samożywne jednokomórkowe i kolonijne występują w formie nici. Nic składa się z trychomu ( zbioru komórek ułożonych liniowo jedna nad drugą) i pochwy (cylindrycznej osłonki).

Sciana kom sinic zbudowana jest z pektyn celulozy. Na powierzchni sciany komórkowej występuje często otoczka śluzowa zapobiegająca wysychaniu i umożliwiająca organizowanie kolonii.

Zespoły komórek sinicowych otoczonych śluzem noszą nazwę cenobii Sluz może być zorganizowany w grube pochewki w kt órych mieszczą się nitkowate ciała sinic.

W cytoplazmie znajdują się tylakoidy zamieniające barwniki chlorofil na fikocyjanine, fikoerytryne karetanidy i ksnatofile.

Kom. Sinic są najczęściej koloru sinozielonego. Niebieskozielonego niebieskobrazowozielonego.

Materiałem zapasowym sinic jest kres poli beta hydroksymasłowy, glikogen, lipidy, cyjanoficyna (jest zwiazkiem azotowym zamienia asparaginian w arginine)

Wakuole(?) powietrzne służą do czasowego przechowywania gazów, zapewniają unoszenie się sinic na powierzchni wód. Wypływają na wewnątrzkomórkowe ciśnienie dzięki temu sinice mogą opadać na dno zbiorników lub wpływać do górnych poziomów zbiorników wodnych.

HETEROCYTY - komórki silnie załamujące światło w mikroskopie większe od pozostałych kom., o grubszych sciankach komórkowych i mniej nasyconym barwnikiem.

Zachodzi w nich wiązanie wolnego azotu z powietrza zawierającego enzym nitrogemazę. (do wiązania azotu dzięki temu enzymowi powstają nitrozwiązki).

Odbywa się tu cyjkliczna fosforyzacja i regeneracja ATP.

HORMOGONIA - polega bna wytwarzaniu śluzowych rozdzielaczy między stykającymi się kom ciała sinicy . Dzięki temu rozdzielone ciało sinicy ulega fragmentacji na odcinki zdolne do samodzielnego wzrostu i rozwoju.

Nadmierne występowanie sinic w zbiornikach powoduje deficyt tlenu i innych organizmów żywych wodnych. Nadmierne ilości sinic kolonijnych paraliżują mieszanie się wody z 2 różnych poziomów zbiornika czyli zaburzają krążenie w zbiorniku. Zajmują również miejsce potrzebne do rozwoju roślin i zycia zwierząt.

Masowe pojawienie się sinic w wodzie kąpielowej jest również niebezpieczne dla ludzi,. Związki barwikowe proteinowe snic wywołują przy kontakcie ze skórą stan zapalny.- rumień. Metabolity wtórne sinic posiadają właściwości neurotoksyczne i hepatotoksyczne.

OKRZEMKI - jednokomórkowe organizmy kolonijne lub żyjące pojedynczo. Barwnikami asymilacyjnymi są : chlorofil , karotenoidy, głównie fukoksantyna

Sciana kom. Zbudowana jest z pektyny nasyconej urzednioną krzemionką i tworzy przezroczysty pancerzyk (skorupkę).

Składa się z wieszaka i denka. Wieczko i denko zbudowane sa z niezrośnietych ze soba pokryw i pasów obronnych.

Ułożenie prążków i kształt skorupki uniemożliwiły wyodrębnienie 2 podklas. Centricae ipenitae. Okrzemki z obu podklas oznacz się m.in. na podstawie ksztaltu i ornamentacji.

1. centricae - maja okrywy okrągłe lub eliptyczne. Ornamentacja jest promienista czaem nieregukarna ale ma wiele osi symetrii

2. pennatae - maja podłużną szczelinę tzw rafę lub pole podłużne. Okrywy sa lancetowate proste wygięte.

EUGLENINY

Glony jednokomórkowe, ze zróżnicowanym, prawdziwym jądrem chromatoforach zawierających chlorofil a,b, ksantofile i karoten. Organem ruchu jest wić. Ich produktem zapasowym jest węglowodan paramylon. Rozmnażają się bezpłciowo przez podział podłużny komórek. Euglenophyta są organizmami planktonowymi niektóre z nich przyśpieszają proces samooczyszczania się wód. Euglena jest najbardziej rozpowszechnionym rodzajem.

GROMADA DINOFITY TOBOŁKI

Glony 1 komórkowe brunatne lub żółte rzadziej niebieskie lub brązowe

Kom. Są nagie lub okryte ścianą celulozową. Okryte kom- pancerz - składa się z płytek i tarczek połączonych ze sobą za pomocą sznurów Płytki są sklejone substancją kitującą. Ich układ i ukształtowanie jest charakterystyczne dla poszczególnych gatunków. Mają bruzdę podłużną oraz 2 długie wstęgowate nici. Wic brzuszna jest powyginana i ułożona w bruździe poprzecznej opasającej kom, druga nić wyciągnięta ku tyłowi znajduje się w bruzdzie podłużnej.

Rozmnażają się przez skośny podział przy czym każda połowa kom macierzystej uzupełnia 2 połowę. Żyją w morzu i wodach słodkich.ok 1000 gatunków.

BRUZDNICE - duża rola w biocenozie zbiorników wodnych a także mają znaczenie w odżywianiu zwierząt wodnych np. stanowią pokarm dla raczków

ZIELENICE - gromada liczy ok. 11000 gatunków o zróżnicowanych cechach: od organizmów jednokomórkowych o niewielkich rozmiarach, poprzez kolonijne, aż do wielokomórkowych mających plechę zbudowaną według złożonych schematów i osiągających niejednokrotnie duże rozmiary. Podstawową cechą łączącą wszystkie zielenice jest skład barwników asymilacyjnych wspólnych dla całej gromady i powodujący że ich kom maja czysto zieloną barwę. Tę cechę wraz ze szczegółami budowy chloroplastów i pewnymi właściwościami cytochemicznymi pozwala odróżnić gromadę zielenic od pozostałych glonów i zbliża je do roślin wyższych. Zielenice posiadają ściany komórkowe złożone z celulozy lub pektyn, role barwników asymilacyjnych pełnią tu chlorofile a,b, beta-karoteny oraz ksantofile. Jako substancje zapasowe występują: skrobia, białka oraz czasami tłuszcze. Formy najprostsze, jednokomórkowe opatrzone są wiciami, bardziej skomplikowane tworzyć mogą duże kolonie mające postać kuli. W obrębie takiej kolonii można zaobserwować zróżnicowanie budowy poszczególnych osobników.

Rozmnażanie zielenic: rozmnażają się zarówno wegetatywnie jak i płciowo. Zaobserwować tu można ogromną różnorodność schematów rozmnażania. U form najprostszych rozmnażanie wegetatywne przybiera formę prostego podziału komórki , podczas gdy organizmy znajdujące się na wyższych stopniach rozwoju wytwarzać mogą różnego rodzaju pływki i zarodniki. Rozmnażanie płciowe występuje u większości przedstawicieli. Niektóre z przedstawicieli zielenic wykazują wyraźną przemianę pokoleń charakteryzującą się regularnym, naprzemiennym występowaniem fazy rozmnażania płciowego i bezpłciowego.

Występowanie zielenic: Przeważają gatunki wodne. Wiele z nich żyje w wodach słodkich, niektóre wchodzą w skład planktonu, inne pędzą osiadły tryb życia. Spotyka się też wiele form lądowych żyjących na ziemi, kamieniach, korze drzew bądź glebie. Zielenice są organizmami wchodzącymi w symbiozę z grzybami tworząc w ten sposób porosty.

Wyróżniamy: zielenice właściwe, watkowe, ramieniowe, tarczowłosowe, sprzężnice, ramienice właściwe.

TYP NICIENIE

Maja ciało przeważnie wydłużone, nitkowate lub owalnym z przodu i z tylu przekroju. Ciało bez względu na wielkość zbudowane jest z ok. 500 komórek. Nicienie żyjące w środowisku wodnym żywią się szczątkami organicznymi, bakteriami, glonami, niektóre są drapieżne.

TYP NITNIKOWCE

Ciało mają nitkowate nie obłe, zabarwienie mleczno-żółtawe lub brązowe. Średnica ciała nie przekracza 1 mm. W stanie larwalnym żyją wewnątrz ciał owadów gdy dorastają opuszczają ciało żywiciela i żyją w stojących, płytkich zarośniętych wodach.

TYP PIERŚCIENICE

Cechą charakterystyczną jest podział ciała na segmenty. U niektórych liczba segmentów jest stała, a czasem u niektórych gatunków na tylnym końcu ciała występuje strefa przyrostu nowych segmentów. Ciało pierścienic jest przeważnie lekko symetrycznie wydłużone, robakowate, owalne lub tarczowate, obłe, przezroczyste lub różnie zabarwione.

SKĄPOSZCZETY(przykład)

Segmenty ciała niektórych skąposzczetów mają niewielkie, nieliczne szczelinki(najczęściej w pęczkach).

Ciało jest elastyczne może się kurczyć i wydłużać. Część skąposzczetów jest drapieżnikami. Niektóre żyją między roślinami lub są do nich przyczepione. Często spotykane rodzaje to stylorna lub tunifex.

TYP STAWONOGI

Są najliczniejszą grupą zwierząt. Mają podział na segmenty (inny niż u pierścienic), segmenty poszczególnych okolic ciała zgrupowane są w zespoły zwane tagmami spełniającymi poszczególne funkcje. Część skorupiaków i owadów ma trzy tagmy: głowę, tułów i odwłok, u niektórych skorupiaków głowa zlewa się z tułowiem i powstaje głowotułów. Mają ruchome odnóża u niektórych form zbudowane z członów połączonych stawami.

FRAGMANTY STATYSTYKI

Typ STAWONOGI

Podtyp TRYLOBITO BEZKSZTAŁTNE

Gromady: pajęczaki, stawonogi, kikutnice, wije, owady

Podtyp SKORUPIAKI

Gromady: łopatonogi, skrzelonogi, podkowiastogłówe, małżoraczki, wąsoraczki, widłonogi, spleczki, wąsonogi, tantulokoryty, pancerzowce

SKORUPIAKI

Grupa bardzo zróżnicowana pod względem budowy, biologii i wielkości. Skorupiaki można z łatwością odróżnić od innych stawonogów gdyż mają pary czułków, 3 pary przysadek gębowych(tzn. przekształcone w odnóża żuwaczki, szczęki) i ciało najczęściej podzielone na głowę, tułów i odwłok. U niektórych występuje głowotułów. Większość skorupiaków oddycha skrzelami, część cała powierzchnią ciała ( np. wioślarki, widłonogi). Niektóre skorupiaki mają ciało pokryte chitynowym pancerzem i dlatego często nie widać segmentowanego ciała. Pancerz w zależności od gatunku może być miękki i delikatny lub też gruby czasem nasycony solami apnia i bardzo twardy. W większości są to zwierzęta wodne. Niektóre gatunki występują zarówno w toni wodnej jak też przy dnie część z nich prowadzi także pasożytniczy tryb życia.

ROŚLINY

Fitoremediacja

W fitoremediacji wykorzystuje się właściwości niektórych gatunków roślin do pobierania z gleby i gromadzenia w ich tkankach zanieczyszczeń w ilościach stukrotnie wyższych od spotykanych w tkankach innych roślin. Rośliny tekie określane są mianem hiperakumulatorów ( akumulujących w pędach naziemnych około 1 % metali cieżkich.

Fitoekstrakcja- akumulujące metale rośliny są wykorzystywane do transportu metali czy też związków organicznych z gleby i ich bioakumulacji w nadziemnych częściach roślin.

Fitodegradacja- wykorzystanie roślin i związanych z nimi mikroorganizmów do rozkładu substancji organicznych.

Filostabilizacja- redukcja ryzyka związanego z prawdopodobieństwem przemieszczania się metali do warstw głębszych gleby oraz wtórnego pylenia.

Fitowolatilizacja- usuwanie niektórych substancji z gleby na drodze ich przemian w związki lotne i wydzielanie do atmosfery.

Rizofiltracja- wykorzystanie strefy korzeniowej roślin do usuwania zanieczyszczeń z wody, ścieków, głównie mateli. Wykorzystanie roślin do usuwania zanieczyszczeń z powietrza.

Fitoremediacja „ex planta”- wykorzystanie wyekstrahowanych z roślin enzymów do organicznych zanieczyszczeń gleby.

Cechy roślin umożliwiające ich zastosowanie do procesów fitoekstrakcji:

• duże zdolności do gromadzenia związków szczególnie w tkankach części nadziemnych

• wytwarzanie dużej biomasy w krótkim czasie

• lokalne pochodzenie, gwarantuje brak problemów z adaptacja w środowisku

• pokrój umożliwia łatwy zbiór oraz dużą odporność na choroby i szkodniki

Ograniczenia: długotrwałość procesu związana z poziomem skażenia oraz aktywnością procesu, zależą dodatkowo od czynników atmosferycznych. Najbardziej odporne na działanie zanieczyszczeń i przydatne do ich usuwania ze środowiska są te rośliny, których właściwości biologiczne pozwalają na ciągły wzrost i wielokrotne obieranie zielonej masy w okresie wegetacyjnym(np.trawy)

Uprawiając odpowiednie gatunki roślin można poważnie ograniczyć ujemne skutki zanieczyszczenia środowiska, a przy nieodpowiednim ich doborze skutki te nasilić.

Zboża okopowe i warzywa: żyto ozime, owies, pszenica ozima, jęczmień jary, jęczmień ozimy, kukurydza, rzepak ozimy, perko, gorczyca biała i czarna, burak cukrowy, pomidor, szpinak, sałata, słonecznik, burak ćwikłowy, kapusta pastewna

Trawy: kupówka pospolita, mozga trzcinowa, manna mielec, perz właściwy, trzcinik piaskowy, wyczyniec łąkowy, trawy wysokie łąkowe

Rośliny rucheralne (samosiewne): komosa biała, rumian żółty, bieluń dziędzierzenic, barszcz zwyczajny

Drewna: wierzba, topola, brzoza, olcha ze względu na swoją dużą biomase potrafi zakumulować w swoich tkankach ilości metali porównawczez kumulowanymi przez hiperakumulatory.

Pierwotniaki

Ciało pierwotniaków stanowi pojedyńczą jedno lub wielojądrową komórke (czasem spotyka się formy kolonijne). Podstawę konstrukcyjną tworzą cytoplazma i jądro. Komórka pokryta jest pellikulą( błoną komórkową). Czasem dwuwarstwową. Ze względu na występowanie pierwotniaków, większość z nich posiada wodniczki tętniące, które systematycznie usuwają wodę z ich organizmu. Większość porusza się dzięki: wiciom, rzęskom i nibynóżkom. Niektóre pierwotniaki są czułe na światło dzięki plamce ocznej. Niektóre posiadają otwór gębowy.

Wiciowce:

• poruszają się za pomocą wici

• rozmnażają się przez podział komórki,

• posiadają jedno jądro komórkowe,

• nie wytwarzają spor,

• mogą być organizmami cudzożywnymi lub samożywnymi.

Ich środowiskiem życia są inne organizmy zwierzęce lub roślinne( są pasożytami i symbiontami). Niektóre pochłaniają pokarm za pomocą nibynóżek, inne mają otwór gębowy na podobieństwo orzęsków.

Pasożyty zwierząt i ludzi:

• świdrowce- pasożytujące we krwi i wywołujące u ludzi śpiączkę afrykańską. Wiciowce te przenoszone są z osoby chorej na zdrową poprzez krwiopijne muchy tse-tse.

• Trichonympha agillis- posiadają większą ilości wici, występuje w jelicie termitów

• Klejnotka (Euglena)- ma chloroplasty

Korzenionóżki( Sarcodina) poruszaja się za pomocą nibynóżek. Ciało mają nagie albo zabezpieczone szkieletem zewnętrznym lub wewnętrznym czy też skorupą. Rozmnażają się przez podział albo płciowo poprzez połączenie się gamet zaopatrzonych w wici lub mających kształt pełzakowaty.

Ameba(Ameba proteus)- bezkształtna, przezroczysta, naga, galaretowata masa protoplazmy zawierające jądro komórkowe i cytoplazmatyczne organelle. Jądro nie zajmuje stałego miejsca w komórce, przemieszcza się w obrębie cytoplazmy na skutek ruchu zwierzęcia. Nibynóżki służą również do zdobywania pożywienia. Zjada głównie bakterie, ale są i takie gatunki, które odżywiają się innymi pierwotniakami.

Orzęski (Ciliata)- jest to typ pierwotniaków o najwyższym szczeblu organizacji morfologicznej, zwłaszcza pod względem organelli ruchowych i pokarmowych. Organellami ruchu są rzęski, które u form prymitywnych pokrywają równomiernie ciało, a u form wyspecjalizowanych ulegają częściowej redukcji lub modyfikacjom. Rozmnażają się bezpłciowo (przez podział komórki podłużny bądź poprzeczny) lub płciowo na różne sposoby, czasem przechodzą złożone cykle rozwojowe. Wymiana gazowa zachodzi na powierzchni całego ciała(dyfuzja). Żyją w środowisku wodnym, począwszy od małych deszczowych kałuż, a kończąc na oceanach.

---