Pobierz wirusy bakterie rzyby i więcej Ćwiczenia w PDF z Biologia tylko na Docsity!
Wirusy
Ogólna charakterystyka
- Wirusy są bezwzględnymi pasożytami, pasożytują w komórkach prokariotycznych i eukariotycznych.
- Nie przeprowadzają samodzielnie procesów metabolicznych, poza komórkami nie przejawiają żadnych procesów życiowych.
- Są swoiste – to znaczy, że jeden bakteriofag atakuje dany gatunek bakterii.
Cechy wirusa
Jako martwej materii
- Nie namnaża się poza komórkami żywiciela, nie oddycha, nie posiada enzymów oddechowych.
- Nie jest w stanie zdobywać energii – nie rośnie, nie porusza się – całkowicie bierny poza komórkami żywiciela.
Jako żywego organizmu
- Przyswaja składniki z otoczenia – pasożyt.
- Można go zniszczyć – wysoka temperatura, substancje chemiczne, zachodzi denaturacja białka.
- Jest w stanie przeżyć śmierć komórki gospodarza; podlega reprodukcji.
- Może ulegać mutacjom, ma zdolność niezależnego ewoluowania.
Budowa wirusa
Materiał genetyczny
Koduje białka kapsydu i enzymy koniecznie do ekspresji genów wirusa oraz jego replikacji (DNA lub RNA).
Kapsyd
Składa się z kapsomerów. Chroni wirusa w środowisku pozakomórkowym, umożliwia mu rozpoznawanie komórek gospodarza.
Osłonka
Posiadają ją niektóre wirusy. Okrywa kapsyd, zbudowana z lipidów, wraz z glikoproteinami.
Przystosowanie wirusa do pasożytnictwa
- Osłonki białkowo – lipidowe u niektórych wirusów, utrudniające odpowiedź immunologiczną żywiciela.
- Obecność specjalnego ogonka, mogącego przebijać ściany komórkowe gospodarza, co daje możliwość wprowadzenia DNA, RNA wirusa do środka komórki.
- Bardzo mały rozmiar – łatwe wnikanie do komórek gospodarza.
Cykle infekcyjne wirusów
Cykl lityczny
Występuje u bakteriofagów zjadliwych – bakteriofagów T4. Zawsze kończy się rozpadem zainfekowanej komórki.
- Adsorbcja – bakteriofag, dzięki włóknom ogonka rozpoznaje bakterie i przyczepia się do nich na powierzchni.
- Wnikanie – przebicie ściany i błony komórkowej bakterii. Przez utworzony kanalik zostaje wstrzyknięte DNA wirusa.
- Replikacja – kwas nukleinowy wirusa przejmuje kontrolę nad metabolizmem zainfekowanej komórki, powielane są części składowe nowych wirionów.
- Składanie – powstawanie nowych wirionów (połączenie kwasu nukleinowego i kapsydu).
- Uwalnianie – powstałe wiriony opuszczają komórkę, towarzyszy temu jej zniszczenie.
Cykl lizogeniczny
Odmiana replikacji wirusa, która nie kończy się śmiercią komórki gospodarza lecz wbudowaniem DNA wirusa do DNA komórki. Występuje u bakteriofagów łagodnych.
- Adsorbcja i wnikanie – takie jak w cyklu litycznym.
- Integracja – DNA wirusa włącza się do bakteryjnego DNA. Tę postać nieczynnego wirusowego DNA po integracji z DNA bakterii nazywamy profagiem.
- Replikacja – zintegrowany profag replikuje razem z bakteryjnym DNA. Bakteria żyje i rozmnaża się, przekazując komórkom potomnym DNA wirusa.
Cykl wirusa
zwierzecego
- Adsorbcja – glikoproteiny osłonki wirusa znajdują receptory na błonie zainfekowanej komórki. Osłonka wirusa zlewa się z błoną komórkową.
- Wnikanie – kapsyd wirusa z materiałem genetycznym przechodzi do cytoplazmy po czym rozpada się, uwolniony zostaje materiał genetyczny wirusa.
- Odwrotna transkryptaza* – dotyczy tylko retrowirusów.^1 Enzym na podstawie RNA wirusa syntezuje DNA. DNA wirusa przemieszcza się do jądra komórkowego gospodarza.
- Integracja – DNA wirusa wbudowuje się w DNA gospodarza.
- Replikacja – materiał gospodarza zostaje zablokowany. Powstają RNA wirusa i elementy składowe osłonki, kapsydu.
- Składanie – elementy wirusa są składane w całość.
- Uwolnienie – wirus opuszczając komórkę uzyskuję osłonę – błonę gospodarza ze swoimi glikoproteinami. Komórka gospodarza nie ulega zniszczeniu.
Znaczenie wirusów
- Wywołują wiele groźnych chorób u ludzi.
- Atakują rośliny uprawne, powodując straty w rolnictwie, przyczyniają siędo strat w hodowli zwierząt.
- Stosowane do produkcji szczepionek i surowic.
(^1) Retrowirusy – jedna z grup RNA – wirusów. Atakują wyłącznie komórki eukariotyczne. Ich genom zawiera RNA i koduje odwrotną transkryptazę. Retrowirusy to: HIV, BIV, HTLV.
- Bakterie gram ujemne – cienka, zbudowana z jednej warstwy mureny, okryta dodatkową błoną zewnętrzną.
Otoczka śluzowa
- Zbudowana z polisacharydów.
- Pełni funkcję ochronną
Cytozol
- Nukleoid – obszar w którym znajduje się genofor pełniący funkcję jądra komórkowego.
- Rybosomy – struktury zbudowane z białek i rRNA.
- Ziarna materiałów zapasowych – ziarna m.in. lipidów i cukrów (np. glikogenu).
Podstawowe funkcje życiowe bakterii
Odżywianie
Heterotrofizm Saprobionty
Wykorzystują martwą materię organiczną. Najliczniejsza grupa bakterii.
Pasożyty
Czerpią pokarm z ciał innych organizmów wywołując u nich choroby.
Symbionty
Korzystują z substancji wytwarzanych przez innego organizmy, w zamian dostarczają te wytworzone przez siebie.
Autotrofizm Fotoautotrofy
- Sinice – proces fotosyntezy zachodzi z wydzielaniem tlenu, barwniki asymilacyjne - m.in. chlorofil a i karotenoidy.
- Zielone i purpurowe – bakterie siarkowe i bezsiarkowe. Ich proces fotosyntezy jest niezwiazany z wydzielaniem tlenu. Barwniki – bakteriochlorofile.
Chemoautotrofy
Bakterie które czerpią energię z reakcji utleniania zwiazków nieorganicznych. Od nazw utlenianych zwiazkow pochodzą nazwy grup bakterii.
Oddychanie
Tlenowe
Przeprowadzane przez aeroby. Pozyskiwanie energii wyłacznie na skutek oddychania tlenowego. Zachodzi we wpukleniach błony.
Beztlenowe
Przeprowadzają je anaeroby. Pozyskiwanie energii z fermentacji.
- Bezwględne – anareoby, które giną w warunkach tlenowych.
- Względne – anareoby, które mogą zmieniać swój sposób oddychania, w zależności do środowiska.
Rozmnażanie
- Podział komórki – wystepuje u większości bakterii, nastepuje bez wymiany materiału genetycznego.
- Fragmentacja – wystepuje u sinic (fragmentacja nitek kolonii).
- Począkowanie – zachodzi tylko u nielicznych bakterii.
Formy przetrwalnikowe bakterii
Bakterie w niesprzyjających warunkach zmniejszają tempu metabolizmu i przechodzą w stan ambiozy.
- Cysty – powstają przez odwodnienie i otoczenie grubą ścianą komórki bakteryjnej.
- Endospory – przy powstawaniu endospor zawartość komórki dzieli się na dwie nierówne części – mniejsza zostaje otoczona nową ścianą.
Procesy płciowe
- Nie zapewniają zwiększenia liczby komórek, lecz rekombinacje materiału genetycznego.
- Prowadzą do zwiększenia różnorodnoości genetycznej.
Konugacja
Okresowe połączenie dwóch komórek bakterii, a następnie przekazanie DNA z komórki dawcy do komórki biorcy.
Etapy konugacji
- Połączenie komórek dawcy i biorcy.
- Przeniesienie jednej nici DNA pazmidu do komórki biorcy.
- Synteza brakujących nici plazmidu w obu komórkach.
Rodzaje ruchów
- Ruch za pomocą rzęsek – rzeski wynują ruchy obrotowe, kierunek tych ruchów decydue o kierunku ruchu komórki.
- Taksje – ruchy w odpowiedzi na działanie bodźca zewnętrznego, np. chemotaksja. 3
Znaczenie bakterii
- Odgrywają kluczową rolę w krażeniu pierwiastków w przyrodzie.
- Są używane do produkcji alkoholi i kwasów organicznych, uczestniczą w przemianach związków nieorganicznych.
- Zmodyfikowane genetycznie służą do produkcji białek ludzkich skutecznych w leczeniu cukrzycy.
- Wykorzystywane do wyrobów mleczarskich – serów, kefirów.
Choroby bakteryjne człowieka
Czerwonka bakteryjna
- Zakażenie drogą pokarmową,
- Objawy – krwista biegunka, utrata przytomności.
- Profilaktyka – właściwe przechowywanie zywności.
Dur brzuszny
- Zakażenie przez spożywanie zakażonej woydy lub pokarmu.
- Objawy – ból brzucha, wysypka.
- Profilaktyka – szczepienie, ochrona ujęć wody.
Tężec
- Zakażenie poprzez kontakt rany z ziemią.
- Objawy – szczękościsk, drawki, często kończy się zgonem.
(^3) Chemotaksja – ruch w odpowiedzi na bodziec chemiczny. Jest dodania, gdy ruch odbywa się w kierunku bodźca.
Osmoregulacja i wydalanie
- Sprawna osmoregulacja jest szczególnie ważna dla słodkowodnych protistów zwierzęcych, ponieważ są narażone na nieustajacy napływ wody do komórek.
- Do usuwania nadmiaru wody służy wodniczka tętniąca, która kurczy się rytmicznie usuwając wodę i szkodliwe produkty przemiany materii.
Rozmnażanie
Bezpłciowe -^ Pozwala na szybkie zwiększenie liczby osobników, które są identyczne genetycznie.
- Nie jest to korzystne rozmnażanie.
- Polega na podziale komórki.
Płciowe -^ Zachodzi rzadko. Polega na połączeniu się gamet (n) powstałych w wyniku podziału.
- Po zapłodnieniu powstaje zygota (2n), która przekształca się w dojrzałego osobnika.
Cykl rozwojowy
Mejoza pregamiczna -^ Faza (2n)^ –^ postać troficzna.
- Przechodzi podział mejotyczny, który prowadzi do powstania gamet (n), które uczestniczą w procesie zapłodnienia.
- Mejoza zachodzi przed zapłodnieniem.
Mejoza postgamiczna -^ Faza (2n)^ –^ zygota, faza (n)^ –^ postać troficzna.
- Zygota przechodzi podział mejotyczny dając osobniki troficzne.
- Mejoza zachodzi bezpośrednio po procesie zapłodnienia.
Cykl zarodźca malarii -^ Zarażenie^ –^ dochodzi do niego w wyniku ukłucia przez samicę komara
widliszka, która w gruczołach ślinowych posiada formy inwacyjne pasożyta.
- Formy inwazyjne pasożyta z krwią docierają do wątroby. Zmieniają postać na pełzakowatą. Dzieląc się wielokrotnie dają nowe pokolenia postaci inwazyjnych.
- Postać pełzakowata wnika do erytrocytów. Rośnie tam i dzieli wielokrotnie co powoduje rozpad erytrocytów – atak malarii.
- Część z nich przekształca się w komórki macieryste gamet, które zostają wessane z krwią przez komara.
- W jelicie cienkim komara komórki macierzyste gamet przekształcają się w gamety.
- Gamety łączą się w procesie zapłodnienia – tworzą ruchliwą zygotę.
- Zygota przedostaje się z jelita na jego ścianę i tworzy oocystę, która rośnie a później w wyniku mejozy daje początek postaciom inwazyjnym.
Procesy płciowe – koniugacja
Nie prowadzi do zwiększenia liczby osobników, lecz rekombinacji genów.
Protisty roślinopodobne
Budowa komórki
- Budową przypomina komórkę roślinną – zawiera chloroplasty, wiele z nich ma celulozową ścianę.
- Chloroplasty otoczone przez trzy lub cztery błony – to odróżnia je od chloroplastów roślin.
- Dodatkowe błony chloroplastów są efektem endosymbiozy wtórnej.^7
- Przeważają formy jednokomórkowe, które nie mają ściany komórkowej, lecz pellikulę. Posiadają gardziel, dwie wici oraz fotoreceptor, który współdziała z plamką oczną.
Rodzaje plech
- Nitkowata – utworzona z nici zbudowanych z ciągów komórek.
- Nibytkankowa – utworzona z wielokomórkowych nici, które ciasno się ze sobą splatają tworząc nibytkanke.
- Tkankowa – wykazuje zróżnicowanie w budowie wewnątrznej, często zewnętrznej. Wyróżnia się – część liściokształtną, łodygokształtną oraz chwytniki.
Odżywianie
Autotrofy -^ Zawierają barwne plastydy, aktywne w procesie fotosyntezy.
- Barwniki fotosyntetyczne – chlorofil a, b, c, d.
- Posiadają barwniki karotenoidowe – karoten, ksantofil, fukoksantynę.
- Związki powstałe w procesie fotosyntezy magazynują w pirenoidach – w chloroplastach.
Miksotrofy -^ Wśród nich euglena zielona.
- Dzięki obecnośći chloroplastów przeprowadzają proces fotosyntezy.
- W sytuacji braku światła stają się cudzożywne.
Rozmnażanie
Bezpłciowe -^ Rozmnażanie poprzez podział komórki, fragmentację plechy lub za pomocą rozmnóżek
- Wytwarzanie zarodników – sporów, które mają wici.
- Zarodniki powstają w sporangiach w wyniku podziału mejotycznego, są haploidalne.
Płciowe -^ Tylko u wielokomórkowych protistów.
- Gamety powstają w gametangiach, które są jednokomórkowe i zróżnicowane na plemnie oraz lęgnie.
- Izogamia – w zapłodnieniu uczestnicza jednakowe gamety.
- Anizogamia – w zapłodnieniu uczestniczą różniące się gamety – makrogameta ♀ i mikrogameta ♂.
- Oogamia – w zapłodnieniu uczestniczy – duża, nieruchliwa gameta ♀ - komórka jajowa oraz mała ruchliwa ♂ - plemnik.
Przemiana pokoleń
Z przemianą pokoleń jest związana przemiana faz jądrowych. W cyklu rozwojowym pokolenia gametofitu i sporofitu mogą być podobne lub różnić się – wówczas jedno z pokoleń dominuje. W przypadku listownicy jest to sporofit.
Protisty grzybopodobne
- Często zbudowane z nitkowatych strzepek, ich ściana pokryta jest celulozą lub w ogóle nie występuje.
- Protisty bez ściany komórkowej poruszają się ruchem pełzakowatym. Ich ciało to śluznia – pazmodium.
- Stanowią organizmy heterotroficzne – saprobionty lub pasożyty.
(^7) Endocymbioza wtórna – proces pobierania jednokomórkowych roślin wyposażonych w chloroplasty otoczone dwiema
błonami przez inne komórki eukariotyczne. (^8) Rozmnóżki – specjalne struktury, które oderwane od osobnika rodzicielskiego dająpoczątek osobnikom potomnym.
Budowa ciała
Grzybnia
Stanowi ciało grzyba, nie jest zróżnicowana na tkanki i organy.
- Grzybnia wegetatywna – pod ziemią.
- Grzybnia wocnikowa – nad ziemią, z zarodniakami.
Strzępki
Podzielone ścianami poprzecznymi na wiele komórek. W ścianach strzępek znajdują się otwory przez które przemieszcza się cytoplazma.
Owocniki
Powstają w następstwie procesu płciowego, w nich znajdują się zarodnie.
- Owocnik kapelusznikowy – pod kalepuszem hymenium.
- Owocnik miseczkowaty.
- Owocnik kulisty, hymenium po zewnętrznej stronie.
- Purchawka – zarodniki w grzybie, wydostają się przy jego rozpadzie.
Hymenofory
Część owocnika grzybów, na której występuje warstwa hymenialna, czyli obłocznia, wytwarzająca zarodniki. Stanowią je blaszki – pieczarka – i rurki – maślak.
Mikoryza
Ektotroficzna
Strzępki grzyba wnikają między komórki korzenia. Tworzą wokół korzenia mufki, ograniczające jego wzrost i przejmują funkcję pobierania wody. Przykłady – borowiki, dęby, brzozy.
Endotroficzna
Strzepki grzyba wnikają do wnętrza komórek korzenia i nie ograniczają jego wzrostu. Występuje u większośći roślin.
Podstawowe funkcje życiowe
Odżywianie
Saprobionty Odżywiają^ się martwą materią organiczną.
Symbionty
Żyją w symbiozie z innymi organizmami. Grzyb korzysta z produktów fotosyntezy a dostarcza wodę i sole mineralne.
Drapieżniki
Za pomocą specjalnie przekształconych strzępek chwytają nicienie, pierścienice a następnie penetrują ich ciała
Pasożyty Atakują rośliny, zwierzeta, ludzi wywołując choroby.
Oddychanie
Grzyby pozyskują energię poprzez oddychanie tlenowe lub fermentacje.
Rozmnażanie
Bezpłciowe Fragmentacja plechy
Oddzielanie fragmentu plechy, dającego początek nowej grzybni, np. pieczarka.
Pączkowanie
Tworzenie drobnych wypustków, które rosną i odrywają się od komórki macierzystej, np. drożdże.
Rozsiewanie zarodników
Wytworzenie i rozsiewanie zarodników, rozmnaża się tak większość gatunków. Zarodniki mogą być aplanosporami lub zoosporami.
Płciowe Gametogamia
Łączenie się gamet powstających w gametangiach, które mogą być zróżnicowane plemnie i lęgnie.
Gametangiogamia
Łączenie się całych gametangiów, zawartość plemni przelewa się do lęgni przez włostek.
Somatogamia
Kopulacja i zrastanie się zróżnicowanych płciowo strzepek.
Cykle rozwojowe
Sprzężniowce -^ Rozmnażanie bezpłciowe^ –^ nieruchliwe zarodniki (endospory, egzospory).
- Rozmnażanie płciowe – gametangiogamia.
- Faza haploidalna dominuje nad dikariofazą i fazą diploidalną.
Workowce -^ Rozmnażanie bezpłciowe^ – zarodniki workowych lub konidialne.
- Rozmnażanie płciowe – gametangiogamia.
- Niektóre wytwarzają owocniki – worki.
- Dominuje faza haploidalna.
- Dikariofaza słabo rozwinięta, faza diploidalna - jądro zygotyczne.
Podstawczaki -^ Rozmnażanie bezpłciowe^ –^ zarodniki podstawkowych lub konidalnych.
- Rozmnażanie płciowe – somatogamia.
- Faza dominująca – dikariofaza.
- Faza haploidalna słabo rozwinięta, faza diploidalna – jądro zygotyczne.
Znaczenie grzybów
W przyrodzie
- Saprobionty pełnią funkcje destruentow, nie dopuszczają do nagromadzenia martwych organizmów.
- Grzyby w mikoryzie poprawiają warunki życia roślin.
Dla człowieka Pozytywne
- Owocniki niektórych grzybów są używane, jako dodatek do potraw.
- Drożdże wykorzystywane są do produkcji piwa i wina.
Negatywne
- Niektóre z grzybów po zjedzeniu przez człowieka powodują zatrucia.
- Saprobionty powodują psucie się produktów żywnościowych.
Porosty
Ogólna charakterystyka
- Występują w każdej strefie – mają niewielkie wymagania życiowe i dużą odporność. Są autotrofami.
