Biologie - Viry a prokaryotní organismy

Autor: Daniela Bednářová

Viry

 

- virologie

- nebuněčné částice

- velikost 15-390 nm

- molekulární nitrobuň. parazité - nemají metabolický aparát ani aparát na syntézu bílkovin

- hostitele využívají jako zdroj energie, zdroj staveb. bloků, zdroj enzymů pro vlastní     

   životní cyklus, k množení

- ke všem aktivitám potřebují živou buňku, která díky svému metabolismu připravuje virům

  prostředí k uplatnění jejich informace uložené v nukleové kyselině

 

virion

= jednotlivá částice viru schopná infikovat hostující buňku a namnožit se

- sám o sobě nejeví žádné funkční vlastnosti života, neroste, nemá aktivní pohyb,

  nerozmnožuje se, je do určité míry dráždivý - v host. buňce ožívá

 

- části :

a) nukleová kyselina

             = genom viru - nese geny ( 3 - několik set ), zajišťuje tak                                                                             reprodukci a genetickou kontinuitu

                                  - podle ní dělíme na :

                                           1. DNA viry - 1 vláknové nebo 2 vláknové a lineární nebo kruhové     

                                            2. RNA viry - 1 vláknové nebo 2 vláknové a lineární

                                            3. retroviry - střídají RNA a DNA v průběhu životního cyklu

                                                              - nemají enzym schopný přepsat RNA v DNA

 

b) kapsid

            = bílkovinný plášť okolo NA; složen z bílkov. makromolekul (=kapsomery)

            - někdy obsahuje enzymy nezbytné pro zahájení životního cyklu

            - tam, kde nejsou povrchové obaly, zprostředkuje vazbu na stěnu hostitelské buňky

       nukleová kyselina + kapsid = nukleokapsid

 

c) povrchové obaly

            - nesou kopie molekulární struktury, kterou se vážou na hostitelskou buň.

            - lipoidní, bílkovinný

            - často odvozeny od plazm. nebo jaderné membrány buňky, v níž virus dozrál

            - objevují se ve fázi zrání (=maturace)

 

 

 

virová infekce

 

 = vniknutí  nukleové kyseliny viru do host. buňky

 - průběh :

        1. virion přilne k povrchu buňky (virem mohou být infikovány pouze buňky nesoucí              molek. struktury specifické pro daný virus (=receptory))

        2. virion pronikne do buňky

        3. v buňce vznikne nukleová kyselina a bílkovina viru - z nich vznikne několik set                            virionů, které se uvolňují a infikují další buňky

 

 

 

formy a důsledky virové infekce

 

1. a) perzistence = virus nebo pouze jeho genom přetrvává v buňce bez replikace

    b) latentní infekce = virus koexistuje s buňkou, nepatrně se množí bez škodlivých důsledků                                    pro buňku

2. virogenie = vir. genom se začlení do genomu buňky, může způsobit zásadní změnu buňky                                           (= transformace) - nejčastěji nádorová

3. lytický cyklus = virus je buňkou množen a ta zaniká (= lyze buňky)

                          - infekce se šíří do sousedních buněk tkáně pomocí nových virionů a vzniká                            nekrotické ložisko - je primárním patologickým projevem choroby (někdy se                                                             virus dostane do krevního oběhu => vznik nekrotických                                                      ložisek na různých místech) 

 

 

rozdělení podle interakce s buňkou

 

1. živočišné - DNA i RNA viry

2. rostlinné - většinou RNA

3. bakteriální  = bakteriofágy = fágy - RNA i DNA viry

4. cyanofágy

5. mykoviry

 

 

ochrana

 

- živé buňky produkují interferon jako reakci na napadení

- proti některým nemocem možno očkování usmrceným virem

- antibiotika poměrně neúčinná

 

 

 

 

virová onemocnění

 

- DNA viry - neštovice

                  - opar

                  - bradavice

                  - pásový opar

                  - mononukleóza - onemocnění jater

                  - hepatitida B = infekční zánět jater

                  - myxomatóza - onemocnění jater králíků

 

- RNA viry - dětská obrna

                  - encefalitida = zánět mozkových blan, přenášeno klíšťaty

                  - zarděnky

                  - příušnice

                  - spalničky

                  - lehká respirační onemocnění - kašel, rýma

                  - virová průjmová onemocnění

                  - vzteklina

                  - slintavka

                  - chřipka = prudké onemocnění horních cest dýchacích, kapénková infekce

                                  - inkubační doba 24-27 hodin

                                  - horečka, zimnice, bolest hlavy, svalů, malátnost, kašel

                                  - každoročně dochází k mutaci viru => problém s očkováním

 

- Retroviry - HIV - způsobuje AIDS = syndrom získaného selhání imunity

                            - dlouhá inkubační doba 2-4 roky

                            - napadá lymfocyty T₄ , které tvoří protilátky, zajišťují imunitu => člověk                                        zemře na běžné nemoci

                            - projevy : úbytek hmotnosti, nechutenství, únava, opakovaná zvýšená                                                         teplota, kašel, průjmy, noční pocení, někdy kožní vyrážky

                            - přenos : pohl. stykem, znečištěnými injekčními stříkačkami, transfúzí  krve

                           

 

Prokaryotní organismy

 

- začali se vyvíjet před 3-2,5 miliardami let

- jednobuň. - netvoří tkáně

- velikost 1-2   m

- velký povrch => rychlý metabolismus

- prokaryotní buňka je jednodušší než eukaryotická

            - více ribozómů, inkluzí, jaderná hmota neoddělená

            - stavba : jaderná hmota - tvořena jednou molekulou dvouřetězové DNA v jednom                                                                 chromozómu

                           plasmidy - tvořeny dvouřetězovou molekulou DNA mimo jader. hmotu,

                                            nesou doplňkovou genetickou informaci

                                         - buňka je může získat, ztratit, někdy záměrně zavádí

                           ribozómy - různý počet

                                          - obsahují bílkoviny, molekuly RNA

                           cytoplasmatická membrána 

                                      - má vychlípleniny -- u heterotrofních mezozomy (nejasná funkce)

                                                                        u autotrofních chromatofory - nesou fotos. barviva

                           buněčná stěna  - pevná, dává tvar, mechanicky ochraňuje

                                                                 - skladba ---- murein = peptidoglykan, obsahuje kyselinu                                                                                                                                         murámovou (u eubakterií)

                                                                         pseudomurein = peptidoglykan bez kys.                                                                                                                            murámové (u archebakterií)

 

 

Archebakterie

 - žijí v extrémních živ. podmínkách => třívrstevná cytopl. membrána, pseudomurein

 - 4 typy : methanové - anaerobní, produkují methan redukcí CO₂

                                   - v odpadních vodách , zažívacích traktech

                                   - využití : výroba bioplynu

                extrémně halofilní - aerobní, obsahují vakuoly s CO₂

                                               - obsahují bakteriorodopsin (vytváření chem. energie ze slun.                                                                 záření jinak než fotosyntézou)

                                               - ve vysoké koncentraci NaCl

                haloalkalifilní - aerobní, ve vysokých koncentracích NaCl

                                        - v zásaditém prostředí ( pH 8-9 )

                termoacidofilní - aerobní i anaerobní

                                         - ve vysokých teplotách ( 65 - 100°C ), v kyselém prostř. (pH 1,5-5)

                                         - vyžadují S a H₂S                             

 

Eubakterie     

---- sinice

       bakterie

 

sinice

- fotoautotrofní ( barviva volně v cytoplasmě : chlorofyl a, betakaroteny, fykocyan )

- nemají bičíky ani brvy, mohou žít v koloniích

- fixují vzdušný N₂ pomocí heterocyst ( zúrodňování rýžových polí )

- potřeba světla => vznáší se na hladině díky plynovým měchýřkům

- produkují jedovaté látky => méně konzumentů než řasy ( "vodní květ" )

- zástupci : Drkalka - pohyb slizem

                 Jednořadka  

                 " vodní květ " : Aphanizomenon flos - aquae

                                           Anabaena flos - aquae

bakterie

- autotrofní i heterotrofní

- tvar :  a) kulovitý : diplokoky

                              streptokoky

                              tetrakoky

                              stafylokoky

            b) tyčinkovitý : diplobakterie

                                     streptobakterie

            c) zakřivený : vibria

                                   spirily

                                   spirochéty

            - mohou se i větvit -- hodně - aktinomycéty

                                              částečně - mykobakterie

                                               náznakem - korynebakterie

---- grampozitvní - barví se na modro fialovou, velká vrstva peptidoglykanu

                           - streptokoky, stafylokoky, pneumokoky

       gramnegativní - barví se na červeno, malá vrstva peptidoglykanu + membrána navíc

                             - meningokoky

- generační doba 20-30 minut

- výskyt : všudypřítomné, nejvíc v půdě

 

      - půdní bakterie - účastní se mineralizačních procesů ( koloběh N a S )

                                          - destruenti = konzumují a tak rozkládají vše, co jiné organismy                                                              vyprodukují na jednoduché org. nebo anorg. molekuly                                   

                                          - vazači N₂ - na kořenech : vikev, hrách, čočka, fazol, jetel, akát,                                                                                              vojtěška, soja, jalovec, jehlice trnitá

 

- průmyslové bakterie = bakterie vlastních procesů kvašení alkoholového,                                                                            mléčného a octového                     

- tělní bakterie

            - kůže - málo bakterií, nevhodné podmínky pro život

                        - více na vlhkých místech ( ucho, podpaží )

                        - výměšky potních žláz jsou bakteriemi rozkládány na mastné kyseliny

            - dýchací cesty + plíce - řasinkový epitel zabraňuje průchodu bakterií

            - ústa - mléčné bakterie - kvašení cukrů na kyselinu mléčnou

            - střeva - Escherichia coli - kvašení cukrů na kyselinu mléčnou

                                                      - spoluvytváří vitamín B, antibiotic. funkce

                                                      - může se zvrtnout, když přijme DNA jiné bakterie

 

- patogenní bakterie

 

         - vzdušnou cestou

                        - angína - inkubační doba 3 dny, zduření mandlí, hltanu

                        - spála - horečka, zvracení, vyrážka, bolest v krku

                        - TBC - 6-8 týdnů,  zachváceny plíce

                        - záškrt - 2-5 dnů, silná angína

                        - černý kašel - ( dávivý ) - 6-10 týdnů, záchvaty kašle, katar cest dýchacích             - růže - 2-5 dnů, horečka, zarudnutí a zrudnutí kůže ( hlavně obličej )

                        - streptokokový zánět plic - 1, 2 dny, horečka

                        - meninditida - 1-4 dny

 

         - alimentární cestou

                        - břišní tyf - 14-16 dnů, horečka, průjem, krvácení ze střev

                                          -  těžké stavy - proděravění střev

                        - paratyfus - mírnější průběh než tyfus

                        - salmonelózy - 12-24 hodin, 6 druhů

                                                - pozření potravin živočišného původu, horečka, zvracení

                        - úplavice - 2-3 dny, bolest břicha, průjem

                        - cholera - 2-3 dny, střevní onemocnění, poruchy krev. oběhu, nevolnost,                                                  průjem, teplota, odvodnění organismu

                        - mor - 2-6 dnů, přenášejí blechy, potkani

                        - stafylok. enterotoxikáza - otrava,  teplota, bolest hlavy

                        - botulismus - 12 h - 3 dny, otrava jedem botulinem

 

            - pohlavní cestou

                  - syfilis - 3-10 dnů, 3 stádia :

                                                            1) tvrdý vřed na pohl. ústrojí

                                                            2) za 10 týdnů vřed zmizí , na kůži mokvající i suché                                                       vyrážky 

                                                            3) za 2 roky zachvacuje celý organismus - velké cévy,                                                           nerv. soustavu, játra, kosti, kůži

                        - kapavka - prudký zánět sliznic pohl. orgánů

                                          - tvoří se hnis, odkapává ( může mít mírnější průběh - antibiotika )

 

            - poraněním kůže

                       -  tetanus - bolestivé stahy svalstva žvýkacího, šíjového a chrupu

                        - stafylokok. kožní nákazy - 1-2 dny, hnisavé záněty, vředy

                        - trachom - 5-12 dnů, zánět spojivek => zjizvení rohovky => ztráta zraku

           

            - přenášené zvířaty

                        - sněť slezinná - 3 formy - kožní, plicní, střevní

                        - vozhřivka - 3 formy - kožní, nosní, plicní

                        - vlnivá horečka

                        - limská borelióza - 2-6 dnů, přenáší klíště