BAKTERIE

CO JE TO TA BAKTERIE? Prokaryotní organismus Samostatná funkční biologická jednotka, nejjednodušší buňka schopná samostatné existence Zlý patogen, původce nemocí Užitečný pomocník člověka Významný faktor pro udržení biologické rovnováhy v přírodě Nejstarší žijící organismus na planetě, objevila se před 3,5 mld. Let 0,3-500 μm Bacillus marismotui – 250 mil.let Tvorba spor- ztráta vody -200 až 1OO stupňů celsia

Definice mikroorganismů Mikroorganismy jsou velká a rozrůzněná skupina organismů žijících samostatně jako jednotlivé buňky nebo shluky nediferencovaných buněk. Jsou všudypřítomné!!!!!!!!!!

Hlavní funkce Součást potravního řetězce= destruenti(rozkladači)‏ MINERALIZACE ORGANICKÉ HMOTY

Charakteristika prokaryotních organismů : ORGANIZACE BUNĚČNÉHO JÁDRA Jádro prokaryotní (bakteriální) buňky není odděleno od okolní cytoplazmy membránou a je tvořeno jedinou, do kruhu uzavřenou (cyklickou) dvouřetězcovou molekulou DNA.

Charakteristika prokaryotních organismů : NEPŘÍTOMNOST BUNĚČNÝCH ORGANEL V prokaryotní buňce nejsou mitochondrie, chloroplasty, endoplazmatické retikulum ani žádné jiné membránou oddělené prostory. To znamená, že prokaryotní buňka je jediným, dále již membránami neděleným prostorem.

BAKTERIÁLNÍ BUŇKA

Velikosti bakterií

JEDNOTLIVÉ KOMPARTMENTY BAKTERIÁLNÍ BUŇKY

JÁDRO Jádro prokaryot není odděleno od cytoplazmy membránou, nemá stálý tvar a tvoří jej jediná cyklická molekula DNA. Jádro zaujímá asi 15% objemu buňky. Jádro prokaryot neobsahuje histony. Zajímavost: u bakterie Escherichia coli by rozvinutá a natažená DNA měřila cca 1,4 mm (asi 1000x více než je velikost samotné buňky)‏

PLASMIDY Kromě jaderné DNA mohou bakterie obsahovat ještě další, přídatnou DNA ve formě kruhovitých molekul, které jsou asi 100x menší než chromozom – plasmidy. Buňka je mít může, ale nemusí, nejsou pro ni životně důležité. Kódují některé i významné fyziologické funkce bakterií. Kódují i různé rezistence, např. na těžké kovy či antibiotika.

CYTOPLASMATICKÁ MEMBRÁNA Stavba cytoplasmatické membrány bakterie je shodná se stavbou ostatních biologických membrán. Je tvořena dvojitou vrstvou fosfolipidů, které jsou tekuté. Odděluje cytoplasmu od okolního prostředí. Živiny skrze membránu pronikají pomocí speciálních transportních proteinů.

CYTOPLASMATICKÁ MEMBRÁNA

STĚNA BAKTERIÁLNÍ BUŇKY Je to jediný pevný útvar v bakteriální buňce, tvoří vnější buněčný skelet Za pevnost a odolnost je zodpovědný peptidoglykan, který je specifický pro prokaryota. Jsou dva základní typy buněčných stěn bakterií: 1) gramnegativní (G-) – buněčná stěna je složitější, křehčí, ale chemicky odolnější. 2) grampzitivní (G+) – buněčná stěna je tvořena mohutným valem z peptidoglykanu.

Dělení bakterií 1. dle buň.stěny

Dělení bakterií : G+ a G- (podle typu buňěčné stěny)‏ Grampozitivní bakteriie kolem cytoplazmatické membrány mají jednobuněčnou stěnu z peptidoglykanu silná buň.stěna Gramovo barvení – modrofialová barva pomocí anilín.barev Gramnegativní bakterie nad peptidoglykanovou buněčnou stěnou mají další membránovou strukturu------slabá buň.stěna Gramovo barvení – červená barva

Grampozitivní bakterie

Gramnegativní bakterie

BUNĚČNÁ STĚNA G- bakterie

BUNĚČNÁ STĚNA G+ bakterie

GLYKOKALYX Hraje klíčovou úlohu v přichycení bakterie k různým povrchům (kameny, zubní sklovina, jiné buňky, atd.). Je tvořený jednotlivými dlouhými polysacharidovými vlákny. Přichycení se bakterií k povrchu jiných buněk je důležité hlavně pro parazitické druhy.

GLYKOKALYX

POUZDRO Má antigenní vlastnosti. U patogenních bakterií podstatně přispívá k jejich virulenci a invasivitě (opouzdřené buňky jsou chráněny před protilátkami napadeného organismu). Opouzdřené bakterie jsou odolné i vůči fagocytóze.

FIMBRIE (PILI)‏ Jsou to četná, poměrně krátká rovná vlákna trčící všemi směry ven z povrchu bakterie. Jsou velmi křehké a snadno se odlamují. Některé fimbrie (pili) udělují bakterii schopnost specifického přichycení k hostiteli. Tzv. „sex fimbrie“ umožňují předávání plasmidové DNA mezi jedinci. Tomuto jevu se říká konjugace.

2. Dělení dle tvaru

Tvary bakterií tyčinky –bacily mykobakterie - větvené koky – diplo,strepto, stafylo Zakřivené - vibria, spirily, spirochety Bičíkaté bakterie

Tvary buněk ve světelném mikroskopu koky vibria tyčinky spirily

Tvary bakterií 1)kulovitý tvar kok streptokok stafylokok 2) tyčinkovitý tvar bacil

tvar kulovitý

tvar tyčinkovitý

Escherichia coli – v lidském střevě, vytváří vitamin B

3. Dělení dle trofie

Dle zdroje E Fotoautotrofní Zdroj E fotony Chemotrofní Zdroj E redukovaná látka =spalování, oxidace A.chemolitotrofní zdroj anorg.látka-NH4, H2S B. chemoorganotrofní zdroj živiny

Dle zdroje C potřebný k syntéze asimilátů Autotrofní zdroj CO2 nepotřebují vitamíny 1.Fotoautotrofní fotosyntet.bakterie(sinice)‏ 1.Chemoautotrofní sirné, vodíkové, nitrifikační Heterotrofní zdroj živiny potřebují vitamíny Saprofyté, parazité

Dle zdroje O2 Aerobní nitrifikační Anaerobní denitrifikační

Výskyt bakterií Půda- saprofyt.bakterie-enterobacter,bacillus,vibrio clostridium, micrococcus nitrifikační-NH3---na------NO2ˉ, NO3ˉ zdroj výživy rostlin-nitrococus, nitrobacter denitrifikační-opačný děj, škodlivé-vznikNH3 pseudomonas bakterie vázající N2-azobacter ( soliter)‏ hlízkatá bakterie-rhizobium---- symbioza s kořeny bobovitých rostlin Vzduch, Voda, Tělo-kůže, ústa, DS, střeva

význam bakterií 1) symbionti hlízkové bakterie střevní bakterie

2) paraziti – patogenní bakterie-vyvolá onemocnění původce salmonelózy původce angíny nebo spály původce tuberkulózy (Kochův bacil)‏ Robert Koch

3) rozkladači půdní bakterie

Rozmnožování Nepohlavní-dělení -pučení Pohlavní- konjugace pomocí brv (slouží k obměně genet.info----ta umožněna i mutací)‏

SCHÉMA KONJUGACE

Konjugace bakterií

Doba zdvojení organismů (hod)‏

Bakterie jako původci nemocí: Zápal plic – Klebsiella pneumoniae Angína – Streptococcus pyogenes Obrana? ANTIBIOTIKA

FORMY NÁKAZY VZDUCH- Tuberkulóza- micobacterium tuberculosis záškrt, angína, spála, růže ALIMENTÁRNĚ - úplavice- shigella cholera - vibrio cholerae, salmonelóza PORANĚNOU KŮŽÍ- tetanus-clostridium tetani trachom POHL:STYKEM- syfilis=příjice-treponema kapavka-neisseria PŘENOS ZVÍŘETEM-sněť slezinná=uhlák-bacillus anthracis( kožní, plicní, střevní)‏ vozhřivka Nákazy rostlin-měkká hniloba(mrkev), skvrnitost(rajčata)‏ rakovina( ovocné stromy)‏

Zneškodnění bakterií Desinfekce=antiseptika-70%etOH, formalín chloramín-pitná voda jod, mýdlo Sterilizace-vše živé likviduje HgCl2

POJMY Inkubační doba Bacilonosič Epidemie Endemie Pandemie Toxin

VYUŽITÍ BAKTERIÍ V BIOTECHNOLOGIÍCH Výroba mléčných výrobků: Lactobacillus acidophilus Výroba octa: rod Acetobacter aceti Přenos cizích genů do rostlin: Agrobacterium tumefaciens

využití člověkem-mléčné a kvasné bakterie Streptococcus cremoris - výroba šlehaček Lactobacillus bulgaricus - výroba jogurtů Lactobacillus helveticus- výroba sýrů Lactobacillus acidophilus - výroba acidofilního mléka Streptococcus thermophillus - výroba jogurtů

Probiotika (z řečtiny, „pro život“) jsou živé mikroorganizmy Dostávají se do těla v potravě a příznivě ovlivňují střevní mikroflóru Probiotika jsou bakterie a to převážně bakterie mléčného kvašení. PROBIOTIKA

obsahuje 2 klasické jogurtové kultury (Lactobacillus bulgaricus a Streptococcus thermophilus), které jsou běžně prospěšné pro naše zdraví navíc obsahuje unikátní živou kulturu BIFIDUS ESSENSIS® ACTIVIA – VÍCE NEŽ JOGURT

Lactobacillus acidophilus Bakterie, která: podporuje proces trávení bílkovin má protiplísňové účinky posiluje obranyschopnost organismu pomáhá při alergických onemocněních kožních i dýchacích

BAKTERIE V PŘÍRODĚ Jsou všudypřítomné. Dokážou kolonizovat místa, kde jiné organismy nedokážou přežít (např. vývěry podmořských sopek apod.). Půdní bakterie – dokáží vázat vzdušný dusík – symbióza s rostlinami. Např. hlízkové bakterie jsou symbionti rostlin z čeledi bobovitých (fabaceae). Různí saprofité a destruenti – rozkládají organický materiál a umožňují jeho návrat do látkového koloběhu.

očkování na Petriho misky

Voda z bazénu