Co je analogem jádra v bakteriálních buňkách. Složení bakteriálních buněk a cytoplazmatické funkce

Pojem „cytoplazma“ je složitý a v překladu z řečtiny znamená „obsah buňky“. Moderní věda chápe cytoplazmu jako komplexní dynamický fyzikálně-chemický systém obsažený v plazmatické membráně. To znamená, že veškerý intracelulární obsah prokaryot, s výjimkou chromozomu, je považován za cytoplazmu bakteriální buňky.

Cytoplazma prokaryotické buňky má 2 vrstvy omezení:

cytoplazmatická membrána (CPM);
buněčná stěna.

Vrstvy, které omezují cytoplazmu u bakterií, mají různé funkce a vlastnosti.

Bakteriální buněčná stěna

Vnější krycí vrstva prokaryot, buněčná stěna, je hustá skořápka a plní řadu funkcí:

ochrana před vnějšími vlivy;
dává mikroorganismu charakteristický tvar.

Ve skutečnosti je buněčná stěna mikroorganismů jakýmsi exoskeletem. Tato struktura má své opodstatnění – vždyť intracelulární osmotický tlak může být desítkykrát vyšší než tlak vnější a bez ochrany husté buněčné stěny bakterie prostě praskne.

Hustá buněčná stěna je charakteristická pouze pro bakteriální a rostlinné buňky – živočišná buňka má měkký obal.

Bakteriální buněčná stěna, která omezuje obsah buňky, má tloušťku 0,01 až 0,04 mikronu a tloušťka stěny se během života mikroorganismu zvětšuje. Přes hustotu buněčné membrány je propustná. Živiny procházejí dovnitř bez překážek a jsou z ní odváděny odpadní látky.

Cytoplazmatická membrána

Mezi cytoplazmou a buněčnou stěnou je CPM – cytoplazmatická membrána. V bakteriální buňce plní řadu funkcí:

reguluje příjem živin a odvod odpadních látek;
syntetizuje sloučeniny pro buněčnou stěnu;
řídí aktivitu řady enzymů na něm umístěných.

Cytoplazmatická membrána je tak silná, že bakteriální buňka může nějakou dobu existovat i bez buněčné stěny.

Intracelulární složení mikroorganismu

Studie pomocí elektronového mikroskopu odhalily velmi složitou strukturu intracelulární substance.

Cytoplazma jakékoli bakteriální buňky obsahuje velké množství vody, obsahuje různé organické a anorganické sloučeniny - životně důležité struktury a organely. V cytosolu (cytoplazmatické matrix) se tedy nachází intracelulární tekutina, ribozomy, plastidy a zásoba živin.

Veškerý intracelulární obsah je rozdělen do tří skupin:

hyaloplazma (cytosol nebo matrice cytoplazmy);
organely jsou základní součástí bakteriální buňky;
inkluze jsou nepovinné části.

Cytoplazmatická matrice není vodný roztok, ale gel s různou viskozitou. Agregovaný stav hyaloplazmy – gel-sol (vyšší nebo nižší stupeň viskozity) je v dynamické rovnováze a závisí na vnějších podmínkách.

Hyaloplazma bakteriálního organismu zahrnuje následující struktury:

anorganické látky;
metabolity organického původu;
biopolymery (proteiny, polysacharidy).

Hlavním účelem hyaloplazmy je sjednotit všechny existující inkluze a zajistit mezi nimi stabilní chemickou interakci.

Intracelulární organely prokaryot jsou mikrostrukturní plazmatické sloučeniny zodpovědné za funkce podporující život a jsou přítomny téměř ve všech bakteriálních buňkách. Organely se dělí na dvě velké skupiny:

povinné - jsou životně důležité pro fungování těla;
volitelné – pro provoz nemá velký význam; mikroorganismy dokonce stejného kmene se mohou v souboru těchto organel lišit.

Povinné organely

Organely nezbytné pro fungování buněk zahrnují:

nukleoid (bakteriální chromozom) – je kruhová dvouvláknová molekula DNA;
ribozomy (odpovědné za syntézu bílkovin) – podobné ribozomům buněk, které mají jádro; může se volně pohybovat v cytoplazmě nebo být spojen s CPM;
cytoplazmatická membrána (CPM);
mesozomy jsou zodpovědné za energetický metabolismus a účastní se procesu buněčného dělení; jsou výsledkem invaginace cytoplazmatické membrány.

V centrální části bakteriálního prostoru se nachází analog eukaryotického jádra - nukleoid (DNA mikroorganismu). V případě eukaryot se DNA nachází pouze v jádře, ale u bakterií může být DNA koncentrována na jednom místě nebo rozptýlena na více místech (plazmidy).

Další rozdíly mezi bakteriálním chromozomem a eukaryotickými jádry jsou:

více volných obalů;
absence organel charakteristických pro jádro - jadérka, membrány a další;
nemají žádnou souvislost s histony – hlavními proteiny.

Jako analog eukaryotického jádra je bakteriální chromozom z hlediska organizace jaderné hmoty primitivní formou.

Volitelné organely prokaryot

Volitelné bakteriální organely nemají významný vliv na funkční schopnosti bakteriálního organismu. Charakteristickým znakem prokaryot je projev disociace, v důsledku čehož vznikají morfotypy (morfovary) - kmeny mikroorganismů stejného druhu, které mají morfologické rozdíly.

V důsledku toho se v bakteriální kolonii objevují rozdíly nejen v morfologických charakteristikách, ale také ve fyziologických, biochemických a genetických. Hlavní rozdíly mezi morfovary navzájem jsou právě ve složení volitelných organel.

Mezi volitelné organely patří:

plazmidy - nositelé genetické informace, podobné bakteriálnímu chromozomu, ale mnohem menší velikosti as možností přítomnosti několika kopií v těle;
inkluze obsahující živiny (například volutin); může být charakteristickým znakem určitého typu mikroorganismu.

Volitelné bakteriální organely nejsou trvalým rysem daného druhu – mnoho inkluzí je zdrojem uhlíku nebo energie. Za příznivých podmínek tvoří mikroorganismus v intracelulárním prostoru podobnou rezervu, která se při nepříznivých podmínkách spotřebovává.

Inkluze obsahující živiny patří ke granulárnímu typu sloučenin. Podle složení je lze rozdělit na:

polysacharidy – granulosa (škrob), glykogen;
volutin (granule metachromatinu) – obsahuje polymetafosfát;
tukové kapky;
kapky síry.

Právě zahrnutí nízkomolekulárních útvarů vede ke vzniku rozdílných hodnot osmotického tlaku bakteriální cytoplazmy a vnějšího prostředí.

Látka nitrobuněčného prostoru živé bakterie je v neustálém pohybu (říká se tomu cyklóza), čímž dochází k pohybu látek a organel v ní obsažených.

Bakterie jsou nejstarší skupinou organismů, které v současnosti na Zemi existují. První bakterie se pravděpodobně objevily před více než 3,5 miliardami let a téměř miliardu let byly jedinými živými tvory na naší planetě. Protože to byli první zástupci živé přírody, jejich tělo mělo primitivní strukturu.

Postupem času se jejich struktura stala složitější, ale dodnes jsou bakterie považovány za nejprimitivnější jednobuněčné organismy. Je zajímavé, že některé bakterie si stále zachovávají primitivní rysy svých dávných předků. To je pozorováno u bakterií žijících v horkých sirných pramenech a anoxickém bahně na dně nádrží.

Většina bakterií je bezbarvá. Jen některé jsou fialové nebo zelené. Ale kolonie mnoha bakterií mají jasnou barvu, která je způsobena uvolňováním barevné látky do prostředí nebo pigmentací buněk.

Objevitelem světa bakterií byl Antony Leeuwenhoek, holandský přírodovědec ze 17. století, který jako první vytvořil dokonalý zvětšovací mikroskop, který objekty zvětší 160-270krát.

Bakterie jsou klasifikovány jako prokaryota a jsou řazeny do samostatné říše - Bakterie.

Tvar těla

Bakterie jsou četné a rozmanité organismy. Liší se tvarem.

Název bakterie	Tvar bakterií	Obrázek bakterií
Cocci		Ve tvaru koule
Bacil		Tyčinkovitý
Vibrio		Ve tvaru čárky
Spirillum		Spirála
streptokoky		Řetěz koků
Staphylococcus		Shluky koků
Diplococcus		Dvě kulaté bakterie uzavřené v jedné slizniční kapsli

Způsoby dopravy

Mezi bakteriemi jsou mobilní a nepohyblivé formy. Pohyby se pohybují v důsledku vlnovitých kontrakcí nebo pomocí bičíků (zkroucených šroubovicových vláken), které se skládají ze speciální bílkoviny zvané flagellin. Může existovat jeden nebo více bičíků. U některých bakterií jsou umístěny na jednom konci buňky, u jiných - na dvou nebo po celém povrchu.

Pohyb je však vlastní i mnoha dalším bakteriím, které bičíky postrádají. Bakterie pokryté zvenčí hlenem jsou tedy schopny klouzavého pohybu.

Některé vodní a půdní bakterie postrádající bičíky mají v cytoplazmě plynové vakuoly. V buňce může být 40-60 vakuol. Každý z nich je naplněn plynem (pravděpodobně dusíkem). Regulací množství plynu ve vakuolách mohou vodní bakterie klesat do vodního sloupce nebo stoupat na jeho povrch a půdní bakterie se mohou pohybovat v půdních kapilárách.

Místo výskytu

Díky své jednoduchosti organizace a nenáročnosti jsou bakterie v přírodě velmi rozšířené. Bakterie se nacházejí všude: v kapce i té nejčistší pramenité vody, v zrnkách půdy, ve vzduchu, na kamenech, v polárním sněhu, pouštním písku, na dně oceánů, v ropě vytěžené z velkých hloubek a dokonce i v voda z horkých pramenů s teplotou kolem 80ºC. Žijí na rostlinách, ovoci, různých zvířatech a u člověka ve střevech, dutině ústní, končetinách a na povrchu těla.

Bakterie jsou nejmenší a nejpočetnější živí tvorové. Díky své malé velikosti snadno proniknou do jakýchkoli trhlin, štěrbin nebo pórů. Velmi odolný a přizpůsobený různým životním podmínkám. Snášejí sušení, extrémní mrazy a zahřívání až na 90ºC, aniž by ztratily svou životaschopnost.

Na Zemi prakticky neexistuje místo, kde by se bakterie nenacházely, ale v různém množství. Životní podmínky bakterií jsou různé. Některé z nich vyžadují vzdušný kyslík, jiné jej nepotřebují a jsou schopny žít v prostředí bez kyslíku.

Ve vzduchu: bakterie stoupají do horních vrstev atmosféry až 30 km. a více.

Zvláště v půdě je jich mnoho. 1 g půdy může obsahovat stovky milionů bakterií.

Ve vodě: v povrchových vrstvách vody v otevřených nádržích. Prospěšné vodní bakterie mineralizují organické zbytky.

V živých organismech: patogenní bakterie vstupují do těla z vnějšího prostředí, ale pouze za příznivých podmínek způsobují onemocnění. Symbiotické žijí v trávicích orgánech, pomáhají rozkládat a vstřebávat potravu a syntetizovat vitamíny.

Vnější struktura

Bakteriální buňka je pokryta speciální hustou skořápkou - buněčnou stěnou, která plní ochranné a podpůrné funkce a také dodává bakterii trvalý, charakteristický tvar. Buněčná stěna bakterie připomíná stěnu rostlinné buňky. Je propustný: přes něj živiny volně procházejí do buňky a produkty látkové výměny odcházejí do prostředí. Bakterie často vytvářejí další ochrannou vrstvu hlenu na horní části buněčné stěny - kapsli. Tloušťka kapsle může být mnohonásobně větší než průměr samotné buňky, ale může být také velmi malá. Pouzdro není nezbytnou součástí buňky, vzniká v závislosti na podmínkách, ve kterých se bakterie nacházejí. Chrání bakterie před vysycháním.

Na povrchu některých bakterií jsou dlouhé bičíky (jeden, dva nebo mnoho) nebo krátké tenké klky. Délka bičíků může být mnohonásobně větší než velikost těla bakterie. Bakterie se pohybují pomocí bičíků a klků.

Vnitřní struktura

Uvnitř bakteriální buňky je hustá, nepohyblivá cytoplazma. Má vrstevnatou strukturu, nejsou zde žádné vakuoly, proto se v látce samotné cytoplazmy nacházejí různé proteiny (enzymy) a rezervní živiny. Bakteriální buňky nemají jádro. Látka nesoucí dědičnou informaci je soustředěna v centrální části jejich buňky. Bakterie, - nukleová kyselina - DNA. Ale tato látka není zformována do jádra.

Vnitřní organizace bakteriální buňky je složitá a má své specifické vlastnosti. Cytoplazma je oddělena od buněčné stěny cytoplazmatickou membránou. V cytoplazmě se nachází hlavní látka neboli matrix, ribozomy a malý počet membránových struktur, které plní různé funkce (analogy mitochondrií, endoplazmatického retikula, Golgiho aparát). Cytoplazma bakteriálních buněk často obsahuje granule různých tvarů a velikostí. Granule mohou být složeny ze sloučenin, které slouží jako zdroj energie a uhlíku. Kapky tuku se také nacházejí v bakteriální buňce.

V centrální části buňky je lokalizována jaderná látka – DNA, která není od cytoplazmy ohraničena membránou. Jedná se o obdobu jádra - nukleoidu. Nukleoid nemá membránu, jadérko ani sadu chromozomů.

Způsoby stravování

Bakterie mají různé způsoby výživy. Mezi nimi jsou autotrofní a heterotrofní. Autotrofy jsou organismy, které jsou schopny samostatně produkovat organické látky pro svou výživu.

Rostliny potřebují dusík, ale samy dusík ze vzduchu nemohou absorbovat. Některé bakterie kombinují molekuly dusíku ve vzduchu s jinými molekulami, což vede k látkám, které jsou dostupné rostlinám.

Tyto bakterie se usazují v buňkách mladých kořenů, což vede k tvorbě ztluštění na kořenech, nazývaných uzliny. Takové uzliny se tvoří na kořenech rostlin z čeledi bobovitých a některých dalších rostlin.

Kořeny poskytují bakteriím sacharidy a bakterie kořenům poskytují látky obsahující dusík, které může rostlina absorbovat. Jejich soužití je oboustranně výhodné.

Kořeny rostlin vylučují spoustu organických látek (cukry, aminokyseliny a další), kterými se bakterie živí. Proto se zejména mnoho bakterií usazuje v půdní vrstvě obklopující kořeny. Tyto bakterie přeměňují mrtvé rostlinné zbytky na látky dostupné pro rostliny. Tato vrstva půdy se nazývá rhizosféra.

Existuje několik hypotéz o pronikání bakterií uzlů do kořenové tkáně:

poškozením epidermální a kortexové tkáně;
přes kořenové vlásky;
pouze přes mladou buněčnou membránu;
díky doprovodným bakteriím produkujícím pektinolytické enzymy;
díky stimulaci syntézy kyseliny B-indoloctové z tryptofanu, vždy přítomné v sekretech kořenů rostlin.

Proces zavedení nodulových bakterií do kořenové tkáně se skládá ze dvou fází:

infekce kořenových vlásků;
proces tvorby uzlíků.

Ve většině případů se napadající buňka aktivně množí, vytváří tzv. infekční vlákna a v podobě takových vláken se přesouvá do rostlinného pletiva. Bakterie uzlíku vystupující z infekčního vlákna se dále množí v hostitelské tkáni.

Rostlinné buňky naplněné rychle se množícími buňkami nodulových bakterií se začnou rychle dělit. Spojení mladého uzlíku s kořenem bobovité rostliny se provádí díky cévně vláknitým svazkům. Během období fungování jsou uzliny obvykle husté. V době optimální aktivity získávají uzliny růžovou barvu (díky pigmentu leghemoglobin). Pouze ty bakterie, které obsahují leghemoglobin, jsou schopny fixovat dusík.

Nodulové bakterie vytvářejí desítky a stovky kilogramů dusíkatých hnojiv na hektar půdy.

Metabolismus

Bakterie se od sebe liší svým metabolismem. V některých se vyskytuje za účasti kyslíku, v jiných - bez něj.

Většina bakterií se živí hotovými organickými látkami. Jen některé z nich (modrozelené, nebo sinice) jsou schopny vytvářet organické látky z anorganických. Hrály důležitou roli při akumulaci kyslíku v zemské atmosféře.

Bakterie nasávají látky zvenčí, trhají své molekuly na kousky, sestavují z těchto částí svůj obal a doplňují obsah (takto rostou) a nepotřebné molekuly vyhazují ven. Plášť a membrána bakterie umožňuje absorbovat pouze potřebné látky.

Pokud by obal a membrána bakterie byly zcela nepropustné, žádné látky by se do buňky nedostaly. Pokud by byly propustné pro všechny látky, obsah buňky by se smíchal s médiem – roztokem, ve kterém bakterie žije. Aby bakterie přežily, potřebují skořápku, která umožňuje průchod nezbytným látkám, nikoli však nepotřebným.

Bakterie absorbuje živiny umístěné v její blízkosti. Co se stane dál? Pokud se může pohybovat samostatně (pohybem bičíku nebo zatlačením hlenu zpět), pak se pohybuje, dokud nenajde potřebné látky.

Pokud se nemůže hýbat, pak čeká, až k němu difúze (schopnost molekul jedné látky proniknout do houštiny molekul jiné látky) přivede potřebné molekuly.

Bakterie spolu s dalšími skupinami mikroorganismů vykonávají obrovskou chemickou práci. Přeměnou různých sloučenin získávají energii a živiny nezbytné pro svůj život. Metabolické procesy, způsoby získávání energie a potřeba materiálů pro stavbu látek jejich těl jsou u bakterií různorodé.

Ostatní bakterie uspokojují všechny své potřeby uhlíku nezbytného pro syntézu organických látek v těle na úkor anorganických sloučenin. Říká se jim autotrofy. Autotrofní bakterie jsou schopny syntetizovat organické látky z anorganických. Mezi ně patří:

Chemosyntéza

Využití zářivé energie je nejdůležitější, ale ne jediný způsob, jak vytvořit organickou hmotu z oxidu uhličitého a vody. Jsou známy bakterie, které k takové syntéze nevyužívají jako zdroj energie sluneční světlo, ale energii chemických vazeb vyskytujících se v buňkách organismů při oxidaci některých anorganických sloučenin - sirovodík, síra, čpavek, vodík, kyselina dusičná, železnaté sloučeniny železo a mangan. Používají organickou hmotu vytvořenou pomocí této chemické energie k budování buněk svého těla. Proto se tento proces nazývá chemosyntéza.

Nejvýznamnější skupinou chemosyntetických mikroorganismů jsou nitrifikační bakterie. Tyto bakterie žijí v půdě a oxidují amoniak vzniklý při rozpadu organických zbytků na kyselinu dusičnou. Ten reaguje s minerálními sloučeninami půdy a mění se na soli kyseliny dusičné. Tento proces probíhá ve dvou fázích.

Železné bakterie přeměňují železité železo na oxidové železo. Vzniklý hydroxid železa se usadí a vytvoří tzv. bažinnou železnou rudu.

Některé mikroorganismy existují díky oxidaci molekulárního vodíku, čímž poskytují autotrofní způsob výživy.

Charakteristickým rysem vodíkových bakterií je schopnost přejít k heterotrofnímu životnímu stylu, pokud jsou jim poskytnuty organické sloučeniny a nepřítomnost vodíku.

Chemoautotrofy jsou tedy typickými autotrofy, protože nezávisle syntetizují potřebné organické sloučeniny z anorganických látek a neberou je hotové z jiných organismů, jako jsou heterotrofy. Chemoautotrofní bakterie se od fototrofních rostlin liší svou úplnou nezávislostí na světle jako zdroji energie.

Bakteriální fotosyntéza

Některé sirné bakterie obsahující pigment (fialové, zelené), obsahující specifické pigmenty - bakteriochlorofyly, jsou schopny absorbovat sluneční energii, pomocí které se v jejich tělech rozkládá sirovodík a uvolňuje atomy vodíku k obnově odpovídajících sloučenin. Tento proces má mnoho společného s fotosyntézou a liší se pouze tím, že u fialových a zelených bakterií je donorem vodíku sirovodík (občas karboxylové kyseliny) a u zelených rostlin je to voda. V obou z nich probíhá separace a přenos vodíku díky energii absorbovaných slunečních paprsků.

Tato bakteriální fotosyntéza, která probíhá bez uvolňování kyslíku, se nazývá fotoredukce. Fotoredukce oxidu uhličitého je spojena s přenosem vodíku nikoli z vody, ale ze sirovodíku:

6СО 2 +12Н 2 S+hv → С6Н 12 О 6 +12S=6Н 2 О

Biologický význam chemosyntézy a bakteriální fotosyntézy v planetárním měřítku je relativně malý. V procesu koloběhu síry v přírodě hrají významnou roli pouze chemosyntetické bakterie. Síra absorbovaná zelenými rostlinami ve formě solí kyseliny sírové se redukuje a stává se součástí proteinových molekul. Dále, když jsou odumřelé rostlinné a živočišné zbytky zničeny hnilobnými bakteriemi, síra se uvolňuje ve formě sirovodíku, který je oxidován sirnými bakteriemi na volnou síru (nebo kyselinu sírovou), čímž v půdě vznikají siřičitany, které jsou přístupné rostlinám. Chemo- a fotoautotrofní bakterie jsou nezbytné v cyklu dusíku a síry.

Sporulace

Spory se tvoří uvnitř bakteriální buňky. Během procesu sporulace prochází bakteriální buňka řadou biochemických procesů. Snižuje se v něm množství volné vody a snižuje se enzymatická aktivita. Tím je zajištěna odolnost spor vůči nepříznivým podmínkám prostředí (vysoká teplota, vysoká koncentrace solí, vysychání atd.). Sporulace je charakteristická pouze pro malou skupinu bakterií.

Spory jsou volitelnou fází životního cyklu bakterií. Sporulace začíná až nedostatkem živin nebo akumulací metabolických produktů. Bakterie ve formě spor mohou zůstat dlouho nečinné. Bakteriální spory vydrží delší var a velmi dlouhé mrazení. Když nastanou příznivé podmínky, spora vyklíčí a stane se životaschopnou. Bakteriální spory jsou adaptací na přežití v nepříznivých podmínkách.

Reprodukce

Bakterie se rozmnožují rozdělením jedné buňky na dvě. Po dosažení určité velikosti se bakterie rozdělí na dvě stejné bakterie. Pak se každý z nich začne krmit, roste, rozděluje se a tak dále.

Po prodloužení buněk se postupně vytvoří příčná přepážka a poté se oddělí dceřiné buňky; U mnoha bakterií zůstávají za určitých podmínek po rozdělení buňky spojené v charakteristických skupinách. V tomto případě v závislosti na směru dělicí roviny a počtu dělení vznikají různé tvary. K rozmnožování pučením dochází u bakterií výjimečně.

Za příznivých podmínek dochází u mnoha bakterií k buněčnému dělení každých 20-30 minut. Při tak rychlém rozmnožování je potomstvo jedné bakterie za 5 dní schopno vytvořit hmotu, která může naplnit všechna moře a oceány. Jednoduchý výpočet ukazuje, že za den lze vytvořit 72 generací (720 000 000 000 000 000 000 buněk). Po přepočtu na hmotnost - 4720 tun. To se však v přírodě neděje, protože většina bakterií rychle umírá pod vlivem slunečního záření, sušením, nedostatkem potravy, zahřátím na 65-100ºC, v důsledku boje mezi druhy atd.

Bakterie (1), která absorbuje dostatek potravy, se zvětší (2) a začne se připravovat na reprodukci (dělení buněk). Jeho DNA (v bakterii je molekula DNA uzavřena do kruhu) se zdvojnásobí (bakterie vytvoří kopii této molekuly). Obě molekuly DNA (3,4) se ocitnou připojené ke stěně bakterie a jak se bakterie prodlužuje, vzdalují se (5,6). Nejprve se dělí nukleotid, poté cytoplazma.

Po divergenci dvou molekul DNA se na bakterii objeví zúžení, které postupně rozdělí tělo bakterie na dvě části, z nichž každá obsahuje molekulu DNA (7).

Stává se (u Bacillus subtilis), že se dvě bakterie slepí a vytvoří se mezi nimi most (1,2).

Propojka přenáší DNA z jedné bakterie do druhé (3). Jakmile jsou v jedné bakterii, molekuly DNA se proplétají, na některých místech se slepí (4) a poté si vymění sekce (5).

Role bakterií v přírodě

Kroužení

Bakterie jsou nejdůležitějším článkem v obecném koloběhu látek v přírodě. Rostliny vytvářejí složité organické látky z oxidu uhličitého, vody a minerálních solí v půdě. Tyto látky se vracejí do půdy s mrtvými houbami, rostlinami a mrtvolami zvířat. Bakterie rozkládají složité látky na jednoduché, které pak využívají rostliny.

Bakterie ničí složité organické látky mrtvých rostlin a mrtvol zvířat, výměšky živých organismů a různé odpady. Saprofytické bakterie rozkladu se živí těmito organickými látkami a mění je na humus. Jedná se o jakési spořádaly naší planety. Bakterie se tedy aktivně účastní koloběhu látek v přírodě.

Tvorba půdy

Vzhledem k tomu, že bakterie jsou distribuovány téměř všude a vyskytují se v obrovském množství, do značné míry určují různé procesy probíhající v přírodě. Na podzim opadává listí stromů a keřů, odumírají nadzemní výhony trav, opadávají staré větve a čas od času opadávají kmeny starých stromů. To vše se postupně mění v humus. V 1 cm3. Povrchová vrstva lesní půdy obsahuje stovky milionů saprofytických půdních bakterií několika druhů. Tyto bakterie přeměňují humus na různé minerály, které mohou být absorbovány z půdy kořeny rostlin.

Některé půdní bakterie jsou schopny absorbovat dusík ze vzduchu a využívat jej v životně důležitých procesech. Tyto bakterie vázající dusík žijí samostatně nebo se usazují v kořenech luštěnin. Po proniknutí do kořenů luštěnin způsobují tyto bakterie růst kořenových buněk a tvorbu uzlů na nich.

Tyto bakterie produkují sloučeniny dusíku, které rostliny využívají. Bakterie získávají sacharidy a minerální soli z rostlin. Mezi bobovinou a uzlíkovou bakterií tedy existuje úzký vztah, který je prospěšný jak pro jeden, tak pro druhý organismus. Tento jev se nazývá symbióza.

Díky symbióze s nodulovými bakteriemi obohacují luštěniny půdu dusíkem a pomáhají tak zvyšovat výnos.

Distribuce v přírodě

Mikroorganismy jsou všudypřítomné. Jedinou výjimkou jsou krátery aktivních sopek a malé oblasti v epicentrech vybuchlých atomových bomb. Existenci a rozvoji mikroflóry nezasahují ani nízké teploty Antarktidy, ani vroucí proudy gejzírů, ani nasycené solné roztoky v solných bazénech, ani silné sluneční záření horských štítů, ani drsné ozařování jaderných reaktorů. Všechny živé bytosti neustále interagují s mikroorganismy, často jsou nejen jejich úložišti, ale také jejich distributory. Mikroorganismy jsou domorodci naší planety a aktivně zkoumají ty nejneuvěřitelnější přírodní substráty.

Půdní mikroflóra

Počet bakterií v půdě je extrémně velký – stovky milionů a miliardy jedinců na gram. V půdě je jich mnohem více než ve vodě a vzduchu. Celkový počet bakterií v půdách se mění. Počet bakterií závisí na typu půdy, jejím stavu a hloubce vrstev.

Na povrchu půdních částic jsou mikroorganismy umístěny v malých mikrokoloniích (každá 20-100 buněk). Často se vyvíjejí v tloušťce sraženin organické hmoty, na živých a odumírajících kořenech rostlin, v tenkých kapilárách a uvnitř hrudek.

Půdní mikroflóra je velmi rozmanitá. Zde existují různé fyziologické skupiny bakterií: hnilobné bakterie, nitrifikační bakterie, bakterie fixující dusík, sirné bakterie atd. Mezi nimi jsou aerobní a anaerobní, spórové a nesporové formy. Mikroflóra je jedním z faktorů při tvorbě půdy.

Oblastí vývoje mikroorganismů v půdě je zóna sousedící s kořeny živých rostlin. Nazývá se rhizosféra a souhrn mikroorganismů v ní obsažených se nazývá rhizosférická mikroflóra.

Mikroflóra nádrží

Voda je přirozené prostředí, kde se mikroorganismy vyvíjejí ve velkém množství. Většina z nich vstupuje do vody z půdy. Faktor, který určuje počet bakterií ve vodě a přítomnost živin v ní. Nejčistší vody jsou z artézských studní a pramenů. Otevřené nádrže a řeky jsou velmi bohaté na bakterie. Největší počet bakterií se nachází v povrchových vrstvách vody, blíže ke břehu. Jak se vzdalujete od břehu a zvětšujete hloubku, počet bakterií klesá.

Čistá voda obsahuje 100-200 bakterií na ml a znečištěná voda 100-300 tisíc nebo více. Ve spodním kalu je mnoho bakterií, zejména v povrchové vrstvě, kde bakterie tvoří film. Tento film obsahuje mnoho sirných a železných bakterií, které oxidují sirovodík na kyselinu sírovou a tím zabraňují úhynu ryb. V bahně je více výtrusných forem, ve vodě převládají formy nesporné.

Z hlediska druhové skladby je mikroflóra vody podobná mikroflóře půdy, existují však i specifické formy. Mikroorganismy ničením různých odpadů, které se do vody dostanou, postupně provádějí tzv. biologické čištění vody.

Vzduchová mikroflóra

Mikroflóra vzduchu je méně početná než mikroflóra půdy a vody. Bakterie stoupají do vzduchu s prachem, mohou tam nějakou dobu zůstat a pak se usadit na povrchu země a zemřít kvůli nedostatku výživy nebo pod vlivem ultrafialových paprsků. Počet mikroorganismů v ovzduší závisí na zeměpisné zóně, terénu, roční době, znečištění prachem atd. každé smítko prachu je nosičem mikroorganismů. Většina bakterií je ve vzduchu nad průmyslovými podniky. Vzduch ve venkovských oblastech je čistší. Nejčistší vzduch je nad lesy, horami a zasněženými oblastmi. Horní vrstvy vzduchu obsahují méně mikrobů. Vzduchová mikroflóra obsahuje mnoho pigmentovaných a sporodárných bakterií, které jsou odolnější než jiné vůči ultrafialovým paprskům.

Mikroflóra lidského těla

Lidské tělo, i zcela zdravé, je vždy nositelem mikroflóry. Při kontaktu lidského těla se vzduchem a půdou se na oděvu a pokožce usazují různé mikroorganismy včetně patogenních (tetanové bacily, plynatost atd.). Nejčastěji exponované části lidského těla jsou kontaminovány. E. coli a stafylokoky se nacházejí na rukou. V dutině ústní je přes 100 druhů mikrobů. Ústa se svou teplotou, vlhkostí a zbytky živin jsou vynikajícím prostředím pro rozvoj mikroorganismů.

Žaludek má kyselou reakci, takže většina mikroorganismů v něm zahyne. Počínaje tenkým střevem se reakce stává alkalickou, tzn. příznivé pro mikroby. Mikroflóra v tlustém střevě je velmi rozmanitá. Každý dospělý jedinec vyloučí denně v exkrementech asi 18 miliard bakterií, tzn. více jednotlivců než lidí na světě.

Vnitřní orgány, které nejsou propojeny s vnějším prostředím (mozek, srdce, játra, močový měchýř atd.), jsou obvykle bez mikrobů. Mikrobi se do těchto orgánů dostávají pouze během nemoci.

Bakterie v koloběhu látek

Mikroorganismy obecně a bakterie zvláště hrají velkou roli v biologicky důležitých cyklech látek na Zemi, provádějí chemické přeměny, které jsou zcela nepřístupné jak rostlinám, tak zvířatům. Různé fáze koloběhu prvků provádějí organismy různých typů. Existence každé jednotlivé skupiny organismů závisí na chemické přeměně prvků prováděné jinými skupinami.

Cyklus dusíku

Cyklická přeměna dusíkatých sloučenin hraje primární roli v dodávání potřebných forem dusíku organismům biosféry s různými nutričními potřebami. Více než 90 % celkové fixace dusíku je způsobeno metabolickou aktivitou určitých bakterií.

Uhlíkový cyklus

Biologická přeměna organického uhlíku na oxid uhličitý, doprovázená redukcí molekulárního kyslíku, vyžaduje společnou metabolickou aktivitu různých mikroorganismů. Mnoho aerobních bakterií provádí úplnou oxidaci organických látek. Za aerobních podmínek jsou organické sloučeniny nejprve rozkládány fermentací a organické konečné produkty fermentace jsou dále oxidovány anaerobním dýcháním, pokud jsou přítomny anorganické akceptory vodíku (dusičnany, sírany nebo CO 2 ).

Cyklus síry

Síra je pro živé organismy dostupná především ve formě rozpustných síranů nebo redukovaných organických sloučenin síry.

Železný cyklus

Některé sladkovodní útvary obsahují vysoké koncentrace redukovaných solí železa. V takových místech vzniká specifická bakteriální mikroflóra – železité bakterie, které redukované železo oxidují. Podílejí se na tvorbě rašelinných železných rud a vodních zdrojů bohatých na soli železa.

Bakterie jsou nejstarší organismy, které se objevily asi před 3,5 miliardami let v Archeanu. Asi 2,5 miliardy let ovládaly Zemi, tvořily biosféru a podílely se na tvorbě kyslíkové atmosféry.

Bakterie jsou jedním z nejjednodušších strukturovaných živých organismů (kromě virů). Předpokládá se, že jsou to první organismy, které se objevily na Zemi.

BAKTERIE

BAKTERIE, jednoduché jednobuněčné mikroskopické organismy patřící do říše Prokaryotae (prokaryota). Nemají jasně definované jádro, většině z nich chybí CHLOROFYL. Mnoho z nich je mobilních a plave pomocí bičíků podobných bičíkům. Rozmnožují se především dělením. Mnohé z nich se za nepříznivých podmínek dají uchovat uvnitř spor, které mají vysokou odolnost díky hustým ochranným schránkám. Dělí se na AEROBNÍ A ANAEROBNÍ. Ačkoli jsou patogenní bakterie příčinou většiny lidských nemocí, mnohé z nich jsou pro člověka neškodné nebo dokonce prospěšné, protože tvoří důležitý článek v POTRAVINOVÉM ŘETĚZCI; přispívají například ke zpracování rostlinných a živočišných tkání, přeměně dusíku a síry na AMINOKYSELINY a další sloučeniny, které mohou využívat rostliny a živočichové. Některé bakterie obsahují chlorofyl a účastní se FOTOSYNTÉZY. viz také ARCHAEBAKTERIE, EUBAKTERIE, PROKARYOTA.

Bakterie existují ve třech hlavních formách a typech: kulovité (A), nazývané koky, tyčinkovité (bacil, B) a spirální (spirilla, C). Koky se vyskytují ve formě hrudek (stafylokoky, 1), párů po dvou (diplokoky, 2) nebo řetězců (streptokoky, 3). Na rozdíl od koků, které se nemohou pohybovat, se bacily pohybují volně; některé z nich, nazývané peritrichia, jsou vybaveny mnoha bičíky (4) a mohou plavat, a monotrichiové formy (5, viz obrázek níže) mají pouze jeden bičík Bacily mohou také tvořit spory (6), aby přežily určité období nepříznivých podmínek může mít SPIRILLA vývrtkový tvar, jako je spirochéta Leplospira (7), nebo může být mírně zakřivená s bičíky, jako je Spirillum (8). Obrázky jsou uvedeny se zvětšením x 5000

Bakterie nemají jádro; místo toho mají nukleoid (1), jedinou smyčku DNA. Obsahuje geny, chemicky zakódované programy, které určují strukturu bakterie. Bakterie mají v průměru 3000 genů (ve srovnání se 100 000 u lidí). Cytoplazma (2) dále obsahuje glykogenová granula (potrava) (3) a ribozomy (4), které dodávají cytoplazmě zrnitý vzhled a slouží k produkci bílkovin.U mnoha bakterií obsahuje také drobné genetické prvky zvané plazmidy. Většina bakterií, ale ne všechny, má pevné ochranné buněčné stěny (B). Existují dva hlavní typy: První typ má jednu silnou (10-50 nm) vrstvu. Bakterie s tímto typem buněk se nazývají Gram-pozitivní, protože se barví jasně fialově pomocí Gramova barviva. Ukázalo se, že gramnegativní bakterie mají tenčí stěny (1) s další vrstvou proteinů a lipidů na vnější straně (2). Tento typ buněk se nebarví do fialova.Tento rozdíl ve vlastnostech se využívá v medicíně.Obranné buňky těla rozpoznávají bakterie přesně podle jejich stěn. Buněčná membrána (3) obklopuje cytoplazmu, je tlustá pouze několika molekulami proteinů a lipidů a je bariérou, kterou živá buňka řídí vstup a výstup různých látek. Některé bakterie se pohybují (C) pomocí bičíků (1), které jsou otáčeny háčkem (2). Energii pro pohyb zajišťuje proudění protonů přes buněčnou membránu (3), které UVÁDÍ do pohybu disk proteinových molekul (4) umístěných v membráně. Tyč (5) spojuje tento proteinový „rotor“ s háčkem přes další disk (6), který utěsňuje buněčnou stěnu.

Před vývojem účinných sanitačních systémů a objevem antibiotik se Evropou znovu a znovu prohnaly epidemie závažných onemocnění způsobených bakteriemi Příznaky mnoha bakteriálních onemocnění jsou způsobeny působením toxických proteinů (tzv. toxinů), které jsou produkovány bakteriemi. . Botulotoxin produkovaný bakterií Clostridium botulinum (způsobující otravu jídlem) je jedním z nejsilnějších jedů současnosti.Tetanový toxin produkovaný příbuzným Clostridium tetani (1) infikuje hluboké a kontaminované rány. Když nervový impuls (2) vyvolá napětí ve svalové buňce, toxin zablokuje relaxační část signálu a svaly zůstanou napjaté (proto se onemocnění nazývá tetanus). Ve vyspělých zemích je nyní většina zabijáckých bakterií pod kontrolou, tuberkulóza je vzácná a záškrt nepředstavuje vážný problém. V rozvojových zemích si však bakteriální onemocnění stále vybírají svou daň.

Vědeckotechnický encyklopedický slovník.

Podívejte se, co je „BACTERIA“ v jiných slovnících:

Escherichia coli ... Wikipedie

BAKTERIE- BAKTERIE. Obsah:* Obecná morfologie bakterií.......6 70 Degenerace bakterií............675 Biologie bakterií......676 Bacilli acidophilus ...... .... 677 Pigmentotvorné bakterie.......681 Světelné bakterie..... .......682… … Velká lékařská encyklopedie

- (z řeckého bakterion tyč), mikroorganismy s prokaryotickým typem buněčné struktury. Bakterie tradičně označuje jednobuněčné tyčinky a koky nebo ty, které jsou sdružené v organizovaných skupinách, nepohyblivé nebo s bičíky, kontrastující... ... Biologický encyklopedický slovník

- (z řeckého bakterion tyčinka) skupina mikroskopických, převážně jednobuněčných organismů. Patří k prenukleárním formám prokaryot. Základ moderní klasifikace bakterií, podle které se všechny bakterie dělí na eubakterie (Gram-negativní... ... Velký encyklopedický slovník

Skupina jednobuněčného mikroskopu, organismy. Spolu s modrozelenými řasami představují B. říši a superříši prokaryot (viz), roj se skládá z typů (oddělení) fotobakterií (fotosyntetických) a scotobakterií (chemosyntetických). Typ… … Slovník mikrobiologie

- (z řeckého bakteria stick). Mikroskopické jednobuněčné organismy, většinou tyčinkovitého tvaru. Slovník cizích slov obsažených v ruském jazyce. Chudinov A.N., 1910. BAKTERIE Řecké, od bakteria, tyčinka. Rod ohnivců...... Slovník cizích slov ruského jazyka

Moderní encyklopedie

bakterie- mikroorganismy s prokaryotickým typem buněčné struktury, tj. neexistuje žádný jaderný obal, žádné skutečné jádro; zemřít v důsledku vystavení slunečnímu záření; mít čich. koky jsou kulovité bakterie. diplokoky. mikrokoky. streptokoky. stafylokok...... Ideografický slovník ruského jazyka

Bakterie- (z řeckého bakterion tyč), skupina mikroskopických převážně jednobuněčných organismů. Mají buněčnou stěnu, ale nemají jasně definované jádro. Rozmnožují se dělením. Podle tvaru buněk mohou být bakterie kulovité (koky),... ... Ilustrovaný encyklopedický slovník

Bakterie- (z řeckého bakterion tyč), skupina mikroskopických jednobuněčných organismů. Podle typu dýchání se dělí na aerobní a anaerobní a podle typu výživy na autotrofní a heterotrofní. Účastnit se koloběhu látek v přírodě a plnit funkci... ... Ekologický slovník

Všechny živé organismy na Zemi jsou rozděleny do dvou skupin: prokaryota a eukaryota.

Eukaryota jsou rostliny, živočichové a houby.
Prokaryota jsou bakterie (včetně sinic, známých také jako modrozelené řasy).

Hlavní rozdíl

Prokaryota nemají jádro, kruhová DNA (kruhový chromozom) se nachází přímo v cytoplazmě (tento úsek cytoplazmy se nazývá nukleoid).

Eukaryota mají vytvořené jádro(dědičná informace [DNA] je oddělena od cytoplazmy jaderným obalem).

Další rozdíly

1) Protože prokaryota nemají jádro, nedochází k mitóze/meióze. Bakterie se rozmnožují dělením na dvě ("přímé" dělení, na rozdíl od "nepřímého" dělení - mitóza).

2) U prokaryot jsou ribozomy malé (70S) a u eukaryot jsou velké (80S).

3) Eukaryota mají mnoho organel: mitochondrie, endoplazmatické retikulum, buněčné centrum atd. Místo membránových organel mají prokaryota mezozomy – výrůstky plazmatické membrány, podobné mitochondriálním kristům.

4) Prokaryotická buňka je mnohem menší než eukaryotická buňka: 10krát v průměru, 1000krát v objemu.

Podobnosti

Buňky všech živých organismů (všech říší živé přírody) obsahují plazmatickou membránu, cytoplazmu a ribozomy.

Vyberte tři správné odpovědi ze šesti a zapište čísla, pod kterými jsou uvedeny. Podobnost mezi živočišnými buňkami a bakteriemi spočívá v tom, že mají
1) ribozomy
2) cytoplazma
3) glykokalyx
4) mitochondrie
5) zdobené jádro
6) cytoplazmatická membrána

Odpovědět

1. Stanovte soulad mezi charakteristikou organismu a říší, pro kterou je charakteristická: 1) houby, 2) bakterie
A) DNA je uzavřena ve formě prstence
B) podle způsobu výživy - autotrofy nebo heterotrofy
B) buňky mají vytvořené jádro
D) DNA má lineární strukturu
D) buněčná stěna obsahuje chitin
E) jaderná látka se nachází v cytoplazmě

Odpovědět

2. Stanovte soulad mezi charakteristikami organismů a říší, pro která jsou charakteristické: 1) Houby, 2) Bakterie. Čísla 1 a 2 pište v pořadí odpovídajícím písmenům.
A) tvorba mykorhizy s kořeny vyšších rostlin
B) tvorba buněčné stěny z chitinu
B) tělo ve formě mycelia
D) rozmnožování sporami
D) schopnost chemosyntézy
E) umístění kruhové DNA v nukleoidu

Odpovědět

Vyberte tři možnosti. Jak se houby liší od bakterií?
1) tvoří skupinu jaderných organismů (eukaryot)
2) patří k heterotrofním organismům
3) rozmnožovat se výtrusy
4) jednobuněčné a mnohobuněčné organismy
5) při dýchání využívají vzdušný kyslík
6) podílet se na koloběhu látek v ekosystému

Odpovědět

1. Stanovte soulad mezi charakteristikami buňky a typem organizace této buňky: 1) prokaryotická, 2) eukaryotická
A) buněčné centrum se podílí na tvorbě dělicího vřeténka
B) v cytoplazmě jsou lysozomy
B) chromozom je tvořen kruhovou DNA
D) nejsou žádné membránové organely
D) buňka se dělí mitózou
E) membrána tvoří mezozomy

Odpovědět

2. Stanovte soulad mezi charakteristikami buňky a jejím typem: 1) prokaryotická, 2) eukaryotická
A) neexistují žádné membránové organely
B) existuje buněčná stěna z mureinu
C) dědičný materiál je reprezentován nukleoidem
D) obsahuje pouze malé ribozomy
D) dědičný materiál je reprezentován lineární DNA
E) buněčné dýchání probíhá v mitochondriích

Odpovědět

3. Stanovte soulad mezi znakem a skupinou organismů: 1) Prokaryota, 2) Eukaryota. Čísla 1 a 2 pište v pořadí odpovídajícím písmenům.
A) nepřítomnost jádra
B) přítomnost mitochondrií
B) nedostatek EPS
D) přítomnost Golgiho aparátu
D) přítomnost lysozomů
E) lineární chromozomy skládající se z DNA a proteinu

Odpovědět

4. Stanovte soulad mezi organelami a buňkami, které je mají: 1) prokaryotní, 2) eukaryotní. Čísla 1 a 2 pište v pořadí odpovídajícím písmenům.
A) Golgiho aparát
B) lysozomy
B) mesozomy
D) mitochondrie
D) nukleoid
E) EPS

Odpovědět

5. Stanovte soulad mezi buňkami a jejich charakteristikami: 1) prokaryotní, 2) eukaryotní. Čísla 1 a 2 pište v pořadí odpovídajícím písmenům.
A) Molekula DNA je kruhová
B) absorpce látek fago- a pinocytózou
B) tvoří gamety
D) ribozomy jsou malé
D) existují membránové organely
E) vyznačující se přímým dělením

Odpovědět

VZNIKL 6. Stanovte soulad mezi buňkami a jejich charakteristikami: 1) prokaryotní, 2) eukaryotní. Čísla 1 a 2 pište v pořadí odpovídajícím písmenům.
1) přítomnost samostatného jádra
2) tvorba spór, které vydrží nepříznivé podmínky prostředí

3) umístění dědičného materiálu pouze v uzavřené DNA

4) dělení meiózou
5) schopnost fagocytózy

Vyberte tři možnosti. Bakterie, na rozdíl od kloboučkových hub,
1) jednobuněčné organismy
2) mnohobuněčné organismy
3) mají v buňkách ribozomy
4) nemají mitochondrie
5) předjaderné organismy
6) nemají cytoplazmu

Odpovědět

1. Vyberte tři možnosti. Prokaryotické buňky se liší od eukaryotických buněk
1) přítomnost nukleoidu v cytoplazmě
2) přítomnost ribozomů v cytoplazmě
3) Syntéza ATP v mitochondriích
4) přítomnost endoplazmatického retikula
5) nepřítomnost morfologicky odlišného jádra
6) přítomnost invaginací plazmatické membrány, které plní funkci membránových organel

Odpovědět

2. Vyberte tři možnosti. Bakteriální buňka je klasifikována jako prokaryotická buňka, protože je
1) nemá jádro pokryté pláštěm
2) má cytoplazmu
3) má jednu molekulu DNA ponořenou v cytoplazmě
4) má vnější plazmatickou membránu
5) nemá mitochondrie
6) má ribozomy, kde dochází k biosyntéze proteinů

Odpovědět

3. Vyberte tři možnosti. Proč jsou bakterie klasifikovány jako prokaryota?
1) obsahují jádro v buňce, oddělené od cytoplazmy
2) sestávají z mnoha diferencovaných buněk
3) mají jeden kruhový chromozom
4) nemají buněčné centrum, Golgiho komplex a mitochondrie
5) nemají jádro izolované z cytoplazmy
6) mají cytoplazmu a plazmatickou membránu

Odpovědět

4. Vyberte tři možnosti. Prokaryotické buňky se liší od eukaryotických buněk
1) přítomnost ribozomů
2) nepřítomnost mitochondrií
3) nedostatek formalizovaného jádra
4) přítomnost plazmatické membrány
5) nedostatek pohybu organel
6) přítomnost jednoho kruhového chromozomu

Odpovědět

5. Vyberte tři možnosti. Prokaryotická buňka je charakterizována přítomností
1) ribozomy
2) mitochondrie
3) zdobené jádro
4) plazmatická membrána
5) endoplazmatické retikulum
6) jedna kruhová DNA

Odpovědět

SBÍRKA 6:

A) nepřítomnost membránových organel

B) nepřítomnost ribozomů v cytoplazmě

C) vytvoření dvou nebo více chromozomů lineární struktury

Vyberte tři možnosti. Buňky eukaryotických organismů na rozdíl od prokaryotických organismů mají
1) cytoplazma
2) jádro pokryté pláštěm
3) Molekuly DNA
4) mitochondrie
5) hustá skořápka
6) endoplazmatické retikulum

Odpovědět

Vyberte jednu, nejsprávnější možnost. VYBERTE SI NESPRÁVNÉ VÝKAZ. Bakterie nemají
1) pohlavní buňky
2) meióza a oplodnění
3) mitochondrie a buněčné centrum
4) cytoplazma a jaderná látka

Odpovědět

Analyzujte tabulku. Vyplňte prázdné buňky tabulky pomocí pojmů a termínů uvedených v seznamu.
1) mitóza, meióza
2) snášet nepříznivé podmínky prostředí
3) přenos informací o primární struktuře proteinu
4) dvoumembránové organely
5) hrubé endoplazmatické retikulum
6) malé ribozomy

Odpovědět

Vyberte tři správné odpovědi ze šesti a zapište čísla, pod kterými jsou uvedeny. V procesu evoluce se vytvořily organismy různých království. Jaká znamení jsou charakteristická pro království, jehož zástupce je zobrazen na obrázku.
1) buněčná stěna se skládá převážně z mureinu
2) chromatin je obsažen v jadérku
3) dobře vyvinuté endoplazmatické retikulum
4) neexistují žádné mitochondrie
5) dědičná informace je obsažena v kruhové molekule DNA
6) trávení probíhá v lysozomech

Odpovědět

1. Všechny níže uvedené znaky, kromě dvou, NEJSOU používány k popisu buňky zobrazené na obrázku. Identifikujte dvě charakteristiky, které „vypadly“ z obecného seznamu, a zapište si čísla, pod kterými jsou uvedeny v tabulce.
1) Přítomnost mitochondrií
2) Přítomnost kruhové DNA
3) Přítomnost ribozomů
4) Dostupnost jádra
5) Přítomnost světelného kukátka

Odpovědět

2. Všechny níže uvedené termíny kromě dvou se používají k popisu buňky zobrazené na obrázku. Identifikujte dva pojmy, které „vypadly“ z obecného seznamu, a zapište si čísla, pod kterými jsou označeny.
1) uzavřená molekula DNA
2) mesosoma
3) membránové organely
4) buněčné centrum
5) nukleoid

Odpovědět

3. Všechny níže uvedené charakteristiky, kromě dvou, se používají k popisu buňky zobrazené na obrázku. Identifikujte dva pojmy, které „vypadly“ z obecného seznamu, a zapište si čísla, pod kterými jsou označeny.
1) dělení mitózou
2) přítomnost buněčné stěny vyrobené z mureinu
3) přítomnost nukleoidu
4) nepřítomnost membránových organel
5) absorpce látek fago- a pinocytózou

Odpovědět

4. Všechny níže uvedené termíny kromě dvou se používají k popisu buňky zobrazené na obrázku. Identifikujte dva pojmy, které „vypadly“ z obecného seznamu, a zapište si čísla, pod kterými jsou označeny.
1) uzavřená DNA
2) mitóza
3) gamety
4) ribozomy
5) nukleoid

Odpovědět

5. Všechny níže uvedené znaky, kromě dvou, lze použít k popisu buňky zobrazené na obrázku. Identifikujte dvě charakteristiky, které „vypadly“ z obecného seznamu, a zapište si čísla, pod kterými jsou uvedeny.
1) existuje buněčná membrána
2) existuje Golgiho aparát
3) existuje několik lineárních chromozomů
4) existují ribozomy
5) existuje buněčná stěna

Odpovědět

6 sobota Všechny níže uvedené charakteristiky, kromě dvou, lze použít k popisu buňky zobrazené na obrázku. Identifikujte dvě charakteristiky, které „vypadly“ z obecného seznamu, a zapište si čísla, pod kterými jsou uvedeny.
1) mají lineární chromozomy
2) charakteristické je binární štěpení
3) má endoplazmatické retikulum
4) tvoří výtrus
5) obsahuje malé ribozomy

Odpovědět

SBÍRKA 7:
1) plazmid
2) dýchání v mitochondriích
3) rozdělení na dvě části

1. Všechny uvedené charakteristiky, kromě dvou, se používají k popisu prokaryotické buňky. Identifikujte dvě charakteristiky, které „vypadnou“ z obecného seznamu, a zapište čísla, pod kterými jsou uvedeny.
1) Absence formálního jádra v něm
2) Přítomnost cytoplazmy
3) Přítomnost buněčné membrány
4) Přítomnost mitochondrií
5) Přítomnost endoplazmatického retikula

Odpovědět

2. Všechny níže uvedené znaky, kromě dvou, charakterizují strukturu bakteriální buňky. Identifikujte dvě charakteristiky, které „vypadly“ z obecného seznamu, a zapište si čísla, pod kterými jsou uvedeny.
1) nedostatek formalizovaného jádra
2) přítomnost lysozomů
3) přítomnost husté skořápky
4) nepřítomnost mitochondrií
5) nepřítomnost ribozomů

Odpovědět

3. Níže uvedené pojmy, kromě dvou, se používají k charakterizaci prokaryot. Identifikujte dva pojmy, které „vypadnou“ z obecného seznamu, a zapište si čísla, pod kterými jsou označeny.
1) mitóza
2) spor
3) gameta
4) nukleoid
5) mesosoma

Odpovědět

4. Všechny níže uvedené termíny kromě dvou se používají k popisu struktury bakteriální buňky. Identifikujte dva pojmy, které „vypadly“ z obecného seznamu, a zapište si čísla, pod kterými jsou označeny.
1) nepohyblivá cytoplazma
2) kruhová molekula DNA
3) malé (70S) ribozomy
4) schopnost fagocytózy
5) přítomnost EPS

Odpovědět

Stanovte soulad mezi znakem a královstvím: 1) bakterie, 2) rostliny. Napište čísla 1 a 2 ve správném pořadí.
A) všichni zástupci prokaryot
B) všichni zástupci eukaryot
B) lze rozdělit na polovinu
D) existují tkáně a orgány
D) jsou tam fotky a chemosyntetika
E) chemosyntetika nejsou nalezena

Odpovědět

Stanovte soulad mezi charakteristikami organismů a jejich říší: 1) bakterie, 2) rostliny. Napište čísla 1 a 2 ve správném pořadí.
A) různí zástupci jsou schopni fotosyntézy a chemosyntézy
B) v suchozemských ekosystémech předčí všechny ostatní skupiny v biomase
B) buňky se dělí mitózou a meiózou
D) mají plastidy
D) buněčné stěny obvykle neobsahují celulózu
E) nedostatek mitochondrií

Odpovědět

Vyberte jednu, nejsprávnější možnost. V prokaryotických buňkách probíhají oxidační reakce při
1) ribozomy v cytoplazmě
2) invaginace plazmatické membrány
3) buněčné membrány
4) kruhová molekula DNA

Odpovědět

Všechny následující charakteristiky kromě dvou lze použít k popisu buňky zobrazené na obrázku. Identifikujte dvě charakteristiky, které „vypadly“ z obecného seznamu, a zapište si čísla, pod kterými jsou uvedeny.
1) má jádro, ve kterém jsou umístěny molekuly DNA
2) oblast, kde se v cytoplazmě nachází DNA, se nazývá nukleoid
3) Molekuly DNA jsou kruhové
4) Molekuly DNA jsou spojeny s proteiny
5) v cytoplazmě jsou umístěny různé membránové organely

Odpovědět

Vyberte tři správné odpovědi ze šesti a zapište čísla, pod kterými jsou uvedeny. Podobnost mezi bakteriemi a rostlinami spočívá v tom, že jsou
1) prokaryotické organismy
2) tvoří spory za nepříznivých podmínek
3) mají buněčné tělo
4) mezi nimi jsou autotrofy
5) máte podrážděnost
6) schopné vegetativní reprodukce

Odpovědět

Vyberte tři správné odpovědi ze šesti a zapište čísla, pod kterými jsou v tabulce uvedeny. Podobnost mezi bakteriálními a rostlinnými buňkami spočívá v tom, že mají
1) ribozomy
2) plazmatická membrána
3) zdobené jádro
4) buněčná stěna
5) vakuoly s buněčnou mízou
6) mitochondrie

Odpovědět

Vyberte tři správné odpovědi ze šesti a zapište čísla, pod kterými jsou uvedeny. Bakterie, jako houby,
1) tvoří zvláštní království
2) jsou pouze jednobuněčné organismy
3) rozmnožovat se pomocí spór
4) jsou rozkladači v ekosystému
5) může vstoupit do symbiózy
6) absorbovat látky z půdy pomocí hyf

Odpovědět

Vyberte tři správné odpovědi ze šesti a zapište čísla, pod kterými jsou uvedeny. Bakterie, na rozdíl od nižších rostlin,
1) podle typu výživy jsou chemotrofy
2) při rozmnožování tvoří zoospory
3) nemají membránové organely
4) mít stélku (thallus)
5) za nepříznivých podmínek tvoří spory
6) syntetizovat polypeptidy na ribozomech

Odpovědět

Porovnejte charakteristiky a typy buněk znázorněné na obrázku. Čísla 1 a 2 pište v pořadí odpovídajícím písmenům.
A) mají mezozomy
B) osmotrofní způsob výživy
B) dělit mitózou
D) mají vyvinutý EPS
D) tvoří spory za nepříznivých podmínek
E) mají mureinovou skořápku

Odpovědět

Všechny následující charakteristiky kromě dvou lze použít k popisu prokaryotické DNA. Identifikujte dvě charakteristiky, které vypadnou z obecného seznamu, a zapište čísla, pod kterými jsou uvedeny.
1) obsahuje adenin, guanin, uracil a cytosin
2) se skládá ze dvou okruhů
3) má lineární strukturu
4) nesouvisející se strukturálními proteiny
5) leží v cytoplazmě

Odpovědět

Stanovte soulad mezi charakteristikami a organismy: 1) kvasinky, 2) E. coli. Čísla 1 a 2 pište v pořadí odpovídajícím písmenům.
A) genom je reprezentován jednou kruhovou molekulou DNA
B) buňka je pokryta mureinovou membránou
B) dělí se mitózou
D) produkuje ethanol za anaerobních podmínek
D) má bičíky
E) nemá membránové organely

Odpovědět

V elektronové mikroskopii ultratenkých řezů je cytoplazmatická membrána třívrstvá (2 tmavé vrstvy o tloušťce 2,5 nm jsou odděleny světlou mezilehlou). Strukturou je podobná plazmalemě živočišných buněk a skládá se z dvojité vrstvy fosfolipidů se zapuštěnými povrchovými a integrálními proteiny, jako by pronikaly strukturou membrány. Při nadměrném růstu (ve srovnání s růstem buněčné stěny) tvoří cytoplazmatická membrána invagináty - invaginace v podobě složitých pokroucených membránových struktur, nazývaných mesozomy. Méně složitě stočené struktury se nazývají intracytoplazmatické membrány.

Cytoplazma

Cytoplazma se skládá z rozpustných proteinů, ribonukleových kyselin, inkluzí a četných malých granulí – ribozomů, odpovědných za syntézu (translaci) proteinů. Bakteriální ribozomy mají velikost asi 20 nm a sedimentační koeficient 70S, na rozdíl od 80S ribozomů charakteristických pro eukaryotické buňky. Ribozomální RNA (rRNA) jsou konzervované prvky bakterií („molekulární hodiny“ evoluce). 16S rRNA je součástí malé ribozomální podjednotky a 23S rRNA je součástí velké ribozomální podjednotky. Studium 16S rRNA je základem genové systematiky, která umožňuje posoudit stupeň příbuznosti organismů.
Cytoplazma obsahuje různé inkluze ve formě granulí glykogenu, polysacharidů, kyseliny beta-hydroxymáselné a polyfosfátů (volutin). Jsou to rezervní látky pro výživu a energetické potřeby bakterií. Volutin má afinitu k základním barvivům a lze jej snadno detekovat pomocí speciálních barvicích metod (např. Neisser) ve formě metachromatických granulí. Charakteristické uspořádání volutinových granulí je odhaleno v difterickém bacilu ve formě intenzivně zbarvených buněčných pólů.

Nukleoid

Nukleoid je ekvivalentem jádra v bakteriích. Nachází se v centrální zóně bakterií ve formě dvouřetězcové DNA, uzavřené v prstenci a těsně sbalené jako koule. Jádro bakterií na rozdíl od eukaryot nemá jaderný obal, jadérko a bazické bílkoviny (histony). Bakteriální buňka obvykle obsahuje jeden chromozom, reprezentovaný molekulou DNA uzavřenou v kruhu.
Bakteriální buňka obsahuje kromě nukleoidu, reprezentovaného jedním chromozomem, extrachromozomální faktory dědičnosti – plazmidy, což jsou kovalentně uzavřené kruhy DNA.

Kapsle, mikrokapsle, hlen

Pouzdro je slizniční struktura o tloušťce více než 0,2 mikronu, pevně spojená s bakteriální buněčnou stěnou a má jasně definované vnější hranice. Pouzdro je viditelné v otiskových stěrech z patologického materiálu. V čistých bakteriálních kulturách se pouzdro tvoří méně často. Detekuje se speciálními metodami barvení stěru (např. podle Burri-Ginse), které vytvářejí negativní kontrast látek kapsle: inkoust vytváří kolem kapsle tmavé pozadí. Pouzdro se skládá z polysacharidů (exopolysacharidů), někdy z polypeptidů, např. u bacilu antraxu se skládá z polymerů kyseliny D-glutamové. Pouzdro je hydrofilní a zabraňuje fagocytóze bakterií. Pouzdro je antigenní: protilátky proti pouzdru způsobují jeho zvětšení (reakce bobtnání pouzdra).
Mnoho bakterií tvoří mikrokapsli – slizniční útvar o tloušťce menší než 0,2 mikronu, detekovatelný pouze elektronovou mikroskopií. Je třeba odlišit od kapslí mukoidní exopolysacharidy, které nemají jasné hranice. Sliz je rozpustný ve vodě.
Bakteriální exopolysacharidy se podílejí na adhezi (přilnutí k substrátu), nazývají se také glykokalyx. Kromě syntézy
exopolysacharidů bakteriemi, existuje další mechanismus jejich vzniku: působením extracelulárních enzymů bakterií na disacharidy. V důsledku toho se tvoří dextrany a levany.

Flagella

Bakteriální bičíky určují pohyblivost bakteriální buňky. Bičíky jsou tenká vlákna pocházející z cytoplazmatické membrány a jsou delší než samotná buňka. Tloušťka bičíků je 12-20 nm, délka 3-15 µm. Skládají se ze 3 částí: spirálového vlákna, háčku a základního tělíska obsahujícího tyčinku se speciálními disky (1 pár disků u grampozitivních bakterií a 2 páry disků u gramnegativních bakterií). Bičíky jsou připojeny k cytoplazmatické membráně a buněčné stěně disky. Vzniká tak efekt elektromotoru s motorovou tyčí, která otáčí bičíkem. Bičíky se skládají z bílkoviny - bičíku (z flagellum - bičík); je H antigen. Bičíkové podjednotky jsou stočeny do spirály.
Počet bičíků u bakterií různých druhů kolísá od jednoho (monotrich) u Vibrio cholerae po desítky a stovky bičíků táhnoucích se po obvodu bakterie (peritrich) u Escherichia coli, Proteus atd. Lophotrichové mají svazek bičíků na jednom konec buňky. Amphitrichy má jeden bičík nebo svazek bičíků na opačných koncích buňky.

Pil

Pili (fimbrie, klky) jsou nitkovité útvary, tenčí a kratší (3-10 nm x 0,3-10 µm) než bičíky. Pili vybíhají z buněčného povrchu a sestávají z proteinu pilin, který má antigenní aktivitu. Existují pili zodpovědné za adhezi, tedy za přichycení bakterií k postižené buňce, dále pili zodpovědné za výživu, metabolismus voda-sůl a sexuální (F-pili), neboli konjugační pili. Pili jsou četné - několik stovek na buňku. Obvykle jsou však 1-3 pohlavní pili na buňku: jsou tvořeny tzv. „samčími“ donorovými buňkami obsahujícími přenosné plazmidy (F-, R-, Col-plazmidy). Charakteristickým rysem pohlavních pili je interakce se speciálními „mužskými“ sférickými bakteriofágy, které jsou intenzivně adsorbovány na pohlavních pili.

Kontroverze

Výtrusy jsou zvláštní formou klidových firmikulových bakterií, tzn. bakterie
s grampozitivním typem struktury buněčné stěny. Spory se tvoří za nepříznivých podmínek pro existenci bakterií (vysychání, nedostatek živin atd.. Uvnitř bakteriální buňky se tvoří jedna spora (endospora) Tvorba spor přispívá k zachování druhu a není metodou rozmnožování Bakterie tvořící spory rodu Bacillus mají spory nepřesahující průměr buňky. Bakterie, u kterých velikost spory přesahuje průměr buňky, se nazývají klostridie, například bakterie rodu Clostridium ( lat. Clostridium - vřeteno).Spory jsou acidorezistentní, proto se barví červeně metodou Aujeszky nebo metodou Ziehl-Neelsen a vegetativní buňka modře.

Tvar výtrusů může být oválný, kulovitý; umístění v buňce je koncové, tzn. na konci tyčinky (u původce tetanu), subterminální - blíže ke konci tyčinky (u původců botulinu, plynové gangrény) a centrální (u bacilu antraxu). Spóra přetrvává po dlouhou dobu díky přítomnosti vícevrstvé skořápky, dipikolinátu vápenatého, nízkému obsahu vody a pomalým metabolickým procesům. Za příznivých podmínek spory klíčí, procházejí třemi po sobě jdoucími fázemi: aktivace, iniciace, klíčení.