Arheje, Bakterije i Virusi
Bakterije
Virusi i subvirusni patogeni
Arheje
Subvirusni patogeni
Virusi
Viroidi
Satelitne RNA 
Prioni
Gole RNA molekule
biljni patogeni
viroid vretenastog gomolja krumpira
viroid ljuštenja kore na stablima agruma
četrdesetak vrsta
nesamostalni, reducirani molekularni paraziti
granica živoga i neživoga svijeta
satelitna RNA virusa mozaika krastavca
engl. protein infectious only
gole proteinske molekule
gen za sintezu proteinskih molekula imaju svi sisavci
mogućnost mutacije gena → patogeni prioni → propadanje živčanih stanica
moguća je zaraza prionom
bolesti
SKREPI - bolest ovaca (nesnosan svrbež i otpadanje runa)
GOVEĐE LUDILO - prioni napadaju središnji živčani sustav čovjeka koji je konzumirao zaraženu govedinu
svojstva
bez stanične građe, kompleksne čestice (makromolekule)
bez vlastitog metabolizma, paraziti, nisu organizmi
jedna nukleinska kiselina
bakterijski, biljni i animalni virusi
30 do 300 nm
struktura
spiralna struktura
poliedarska struktura
bakterijski virusi
bakteriofagi ili fagi
(lat. fagare - proždirati)
proteinski omotač i DNA
ulazak virusne DNA u bakteriju → umnožavanje virusa i sinteza virusnih proteina
Životni ciklus bakterijskih virusa
nezaražena bakterijska stanica
priljubljivanje virusa na staničnu stijenku
injiciranje virusne DNA
sinteza virusnih proteina i DNA
sastavljanje novih virusnih čestica
razgradnja stanice i oslobađanje virusa
bolesti
biljne
širenje zaraze biljnim virusima – vektorima, peludom ili sjemenom
virusne infekcije (viroze) - izobličenje listova, cvjetova i plodova, kržljanje cijele biljke uvenuće
nemogućnost liječenja zaražene biljke, potrebno ju je uništiti
životinjske
animalni virusi (napadaju životinje i čovjeka)
cjepivo (vakcina) - proizvodnja specifičnih protutijela
epidemija slinavke i šapa
ljudske
virus nedostatka imunosti – HIV, uzročnik AIDS-a
najčešće se prenosi spolnim kontaktom, broj zaraženih u neprestanom rastu, od 1981. god umrlo je više od 25 milijuna ljudi
virus gripe
hepatitis C (200 milijuna ljudi, 75 tisuća ljudi u Hrvatskoj), glavni uzročnik raka jetre
tumorogeni virusi - papiloma virus (HPV) → rak vrata maternice, godišnje oboli 400 žena, svaki treći dan jedna umre
click to edit
zaraza se otkriva Papa-testom
dobri virusi
važna primjena u genetičkom inženjerstvu (bakteriofag lambda i bakteriofag T2)
prenositelji kojima se strani geni unose u bakterijsku stanicu
animalni virusi → vektori (prenositelji) za unos gena u ljudski organizam
genska terapija – razvoj virusa za otklanjanje genskih pogrešaka
primjena adenovirusa kao ubojica tumorskih stanica
Adenovirus
Bakteriofag lambda
Bakteriofag T2
vladari mora
prvi virus (bakteriofag) otkriven je u morskoj vodi
nadmašuju brojnost bakterija
utječu na brojnost i sastav mikrobnih zajednica
cvjetanje mora obuzdavaju virusi (načelo „ubij pobjednika”)
transdukcija
Carl Woese – prvi prepoznao arheje
drugačiji slijed gena za rRNA
srodnički bliže čovjeku nego bakterijama
fosili arheja - najstariji pronađeni na Zemlji – kemijski ili molekularni fosili
ekstremofili, termofili, halofili, bazofili
stanište i izvan ekstremnih uvjeta – metagenomika
u sastavu planktona arheje čine petinu ukupne Zemljine biomase
građa
trostruka simbioza (praživotinje, metanogene arheje i termiti)
prstenasta molekula DNA i plazmidi
cijanobakterije
obilježja
fotosinteza kao u algi i biljaka
najsloženiji prokarioti
tilakoide, klorofil, fikocijani
tilakoide, klorofil, fikocijani
plinske vakuole
jednostanični ili kolonijalni oblici (kuglasti i nitasti)
heterociste
građa
Oscillatoria
Anabaena
bakterije bez stanične stijenke
MIKOPLAZME – najmanji, najjednostavniji organizmi
često manje od virusa
promjenjiv oblik
paraziti, Mycoplasma pneumoniae
FITOPLAZME – biljni unutarstanični patogeni
Rikecije i klamidije
unutarstanični paraziti
razmnožavanje samo u domaćinskoj živoj stanici
osjetljivi na antibiotike
Rikettsia prowazeki
Chlamydia trachomatis
Chlamydia psittaci
osnovni oblici
Spirili
Vibrioni
Bacili
Spirohete
Stafilokoki
građa
stijenka
gram pozitivne
gram negativne
Bičevi
strukture za pokretanje bakterijskih stanica
ne posjeduju ih sve bakterije
kapsula
sluzava kapsula, zaštita bakeriji od leukocita
Mikroskopska snimka bakterije s voluminoznom
kapsulom,stijenkom i membranom
Formiranje zubne naslage pričvršćivanjem bakterijskih stanica na površinu zubne cakline
sposobnost stvaranja endospora - bitno svojstvo prema kojem se razlikuju pojedine bakterije
Uzročnik tetanusa
(Clostridium tetani)
uvjeti za život
različit „način prehrane” bakterija
aerobne i anaerobne bakterije
Tekuća hranjiva podloga za dokazivanje bakterija koje razgrađuju glukozu
uzgoj bakterija
hranjive podloge
različite temperature
pH od 6 do 9 (najčešće)
termostat, sterilizator
Petrijeve zdjelice
Kultura u Petrijevoj zdjelici
Značaj bakterija za život
Značaj autotrofnih bakterija
sinteza organskih spojeva iz anorganskih
fotoautotrofi i kemoautotrofi
neki kemoautotrofi sudjeluju u kružnom toku biogenih elemenata (rod Beggiatoa, rod Nitrosomonas...)
Rhizobium leguminosarum – asimilacija atmosferskog dušika
Kvržice na korijenju mahunarki sadržavaju bakterije Rhizobium leguminosarum koje iskorištavaju atmosferski dušik za sintezu organskih spojeva
Značaj cijanobakterija
vrsta autotrofnih bakterija
omogućile razvoj aerobnih organizama
hererocistama asimiliraju atmosferski dušik
prilagođavaju se različitim staništima
epifiti, epiliti, endofiti
stvaranje sedre
pioniri u naseljavanju pustih prostora
Zatvaranje kružnog toka heterotrofnim bakterijama
sinteza spojeva pomoću gotovih organskih tvari
saprofiti i paraziti
SAPROFITI – razgrađuju uginule organizme (primjer – bakterije vrenja)
PARAZITI – uzročnici bolesti
kružni tok
Uloga prokariota u evoluciji eukariota
povezanost cijanobakterija plazmodezmijama – začetak mnogostaničnog sustava
heterociste – prve specijalizirane stanice
heterociste – prve specijalizirane stanice
praeukariotska stanica – razvoj iz predaka arheja
praeukariotska stanica – razvoj iz predaka arheja
Uloga arheja i bakterija u razvoju eukariota
Patogene bakterije biljaka
paraziti
uzročnici biljnih bolesti
ulaze kroz puči i rane
propadanje biljnog tkiva
simptomi: pjege na organima biljke
palež jabuke i kruške (Europa) i „rak agruma” (Amerika)
Patogene bakterije čovjeka
bakterijske bolesti: kuga, guba, difterija, kolera, tuberkuloza, gonoreja, tifus, salmoneloza, sifilis, tetanus, upala pluća...
prijenosnici: muhe, bijela uš, krpelj
cijepljenje ili antibiotici (penicilin)
otpornost (rezistencija) na antibiotik - superbakterije
putevi prijenosa: spolni odnos, hrana, kapljični prijenos, ozlijeđena koža
„Dobre bakterije”
normalna fizološka mikroflora
podižu imunitet
podižu imunitet
protutumorsko djelovanje bakterija u crijevima, održavanje pH
primjena u zubnim pastama (rod Bacillus)
„dobri” rodovi: Lactobacillus, Proteus, Bacteroides.....
Bakterija Lactobacillus acidophilus, uzročnik mliječno-kiselog vrenja
Bakterije i genetičko inženjerstvo
specifični enzimi
kloniraju gene drugih organizama
inzulin i drugi lijekovi
cijepanje DNA pomoću bakterija u svrhu bioloških istraživanja