Wirusy, bakterie.
WIRUSY
Wirusy są tworami znajdującymi się na pograniczu materii ożywionej i nieożywionej. Pochodzenie wirusów jest niejasne. Istnieje kilka hipotez tłumaczących istnienie wirusów.
Są prymitywną, niekomórkową formą życia.
Stanowią wysoko wyspecjalizowaną grupę pasożytów.
Są fragmentami kwasu nukleinowego, które wydostały się z komórki.
Ich wielkość wynosi od 5 do 275 nanometrów (1 nm = 0,001 mikrometra; 1 mikrometr = 0,001 mm). Odkryto je w 1892 r., a wyizolowano w 1935 r. Nie mają budowy komórkowej. Cząstka wirusa składa się z dwóch części: otoczki białkowej, nazywanej kapsydem, zajmującej ok. 95% części wirusa oraz kwasu nukleinowego, nazywanego genomem, zajmującego ok. 5 % części wirusa. Wirusy mogą mieć różne kształty, np. spiralne, bryłowe. Wszystkie wirusy są pasożytami, które w stanie wolnym nie wykazują cech życia. Wyróżniamy:
wirusy roślinne, zawierające w genomie RNA,
wirusy zwierzęce, zawierające DNA lub RNA,
wirusy bakterii, nazywane bakteriofagami, zawierające w genomie DNA.
Wirusy danego typu porażają zwykle specyficzne dla nich części organizmu gospodarza. Wirusy do wnętrza organizmów dostają się:
wykorzystując istniejące uszkodzenia w powłokach ciała i komórki,
wprowadzane są przez owady,
reagują chemicznie ze ścianą komórkową, błoną komórkową.
U organizmów wielokomórkowych rozprzestrzeniają się za pośrednictwem plazmodesm (wypustek cytoplazmatycznych) u roślin, lub płynów ustrojowych u zwierząt.
Wirusy nie mają układów enzymatycznych, nie są zdolne do samodzielnego odtwarzania informacji genetycznej. Wykorzystują w tym celu komórkę żywiciela, naruszając jej metabolizm i powodując syntezę wirusowego kwasu nukleinowego i białka. Proces ten nazywamy namnażaniem wirusów.
Przebiega on w następujących etapach:
Adsorpcja – wirusy łączą się z receptorami na powierzchni komórki.
Wnikanie – wirus przedostaje się do wnętrza komórki.
Replikacja – powstają nowe genomy wirusa.
Składanie – tworzenie nowych wirusów.
Uwolnienie – komórka zainfekowana ulega lizie, wirusy są uwolnione.
Zakażona komórka wytwarza białkową substancję nazywaną interferonem. Substancja ta chroni kolejne komórki przed infekcją.
Choroby wywoływane przez wirusy to:
u roślin – plamistość liści, pomarszczenie liści, guzy, tzw. mozaiki,
u zwierząt – wścieklizna, pryszczyca,
u człowieka – ospa, katar, grypa, aids, zapalenie wątroby, zapalenie opon mózgowych, różyczka, “świnka” (zapalenie przyusznych węzłów), wścieklizna.
Aktualnie najskuteczniejszym sposobem walki z wirusami są szczepionki, czyli preparaty biologiczne zawierające wirusy. Po wprowadzeniu do organizmu, powodują wytworzenie przeciwciał, działających na określone wirusy.
BAKTERIE
Wyróżniamy bakterie:
właściwe, śluzowe, krętki, nitkowate.
Bakterie mają różnorodne
kształty: kuliste, cylindryczne, spiralne. Występują
najczęściej w koloniach (grupach) jako dwoinki, gronkowce,
pakietowce, paciorkowce.
Komórka bakterii ma wielkość
od 0,2 do 80 mikrometrów i zawiera: kolistą nić DNA - tzw.
genofor, liczne rybosomy, mezosom jako centrum energetyczne,
ciała barwnikowe - tzw. tylakoidy, substancje zapasowe. Otoczona
jest błoną plazmatyczną, ścianą komórkową zbudowaną z
lipidowo-białkowej substancji oraz otoczki śluzowej. Komórka
zaopatrzona jest w fimbrie (delikatne receptory na ścianie
komórki) oraz często w
rzęski ułatwiające ruch.
Podstawowe kształty bakterii:
ziarniaki
pałeczki
laseczki
przecinkowe
krętki
paciorkowe
gronkowce
dwoinki
czworaki
sześcianki
CZYNNOŚCI ŻYCIOWE BAKTERII
Odżywianie.
U bakterii występują wszystkie możliwe sposoby zdobywania pokarmów.
Wyróżniamy dwie grupy:
autotrofy, czyli organizmy posiadające zdolności wytwarzania związków organicznych z nieorganicznych.
Do autotrofów zaliczamy:
bakterie fotosyntetyzujące, czyli wytwarzające związki organiczne w procesie fotosyntezy z wykorzystaniem energii słonecznej. Tak odżywiają się bakterie zawierające bakteriochlorofil. Są to bakterie zielone, purpurowe.
bakterie chemosyntetyzujące, które wytwarzają związki organiczne, wykorzystując energię uzyskaną z utlenienia zredukowanych substancji nieorganicznych. W zależności od utlenianego substratu wyróżniamy bakterie: wodorowe, żelazowe, siarkowe, nitryfikacyjne.
heterotrofy, czyli organizmy pobierające związki organiczne od innych organizmów (roślin, zwierząt) i wykorzystujące je dla własnych potrzeb.
Do heterotrofów zaliczamy:
saprofity (roztocza) – wykorzystują pokarm od innych martwych organizmów
pasożyty – wykorzystują pokarm od innych żywych organizmów, nazywanych gospodarzami.
Bakterie mogą istnieć w układach symbiotycznych, w których otrzymują pokarm za “korzyści wyświadczone” komórce lub organizmowi, z którym są w symbiozie, np. korzenie roślin motylkowych i bakterie brodawkowe.
Oddychanie.
Jest procesem, w którym wyzwalana jest energia potrzebna do wszelkich procesów metabolicznych.
Proces ten może przebiegać w obecności tlenu u tzw. aerobów (wówczas komórka posiada mezosom, a tworzenie energii przebiega w trzech etapach) oraz beztlenowo u tzw. anaerobów (ten sposób tworzenia energii nazywamy fermentacją, energia powstaje w mniejszych ilościach, a produktem końcowym całego procesu składającego się z jednego etapu jest np. alkohol – etanol, kwas masłowy, kwas mlekowy).
(oddychanie)
Rozmnażanie.
Bakterie w korzystnych warunkach termiczno-pokarmowych dzielą się co 30 minut. Podział nazwano amitotycznym (nie występują charakterystyczne etapy podziału dla mitozy). Stwierdzono u bakterii zjawisko koniugacji, polegające na łączeniu się dwóch komórek bakteryjnych różnych pod względem płciowym (prawdopodobnie te różnice wynikają z obecności wyrostków, nazywanych fimbriami, na zewnątrz komórki). Między tymi komórkami następuje wymiana materiału genetycznego. Nie powstaje w tym procesie potomstwo. Bakterie w warunkach niekorzystnych mogą wytwarzać przetrwalniki, nazywane endosporami, z obniżonym uwodnieniem komórki i zredukowaną aktywnością życiową.
Ruch.
Bakterie są mikroskopijnej wielkości, są lekkie, więc swobodnie przenoszą się dzięki ruchom powietrza (występują do 20 km nad Ziemią). Niektórym w poruszaniu się pomagają rzęski, śluz oraz ruchy giętkiej wydłużonej komórki.
ROLA BAKTERII
Bakterie pełnią ważną rolę w
przyrodzie i życiu człowieka, np.:
uczestniczą w procesach
glebotwórczych
prowadzą rozkład martwych
organizmów, oczyszczając Ziemię
wprowadzają pierwiastki do
obiegu, np. obieg azotu
W obiegu azotu uczestniczą
następujące bakterie:
wiążące azot atmosferyczny
(Azotobacter, Clostridium, Rhizobium),
przekształcające amoniak i sole
amonowe do azotynów (Nitrosomonas, Nitrosospira),
utleniające azotyny do azotanów
(Nitrobacter),
są pokarmem dla licznych
organizmów (wchodzą w skład łańcuchów pokarmowych),
uczestniczą w oczyszczaniu
wód i ścieków,
przebywając w przewodzie
pokarmowym zwierząt ułatwiają trawienie (bakterie
symbiotyczne),
wykorzystywane są w
gospodarce człowieka do otrzymywania kiszonek, produkcji
octu, alkoholu,
wykorzystywane w przemyśle
farmaceutycznym do produkcji antybiotyków,
wykorzystywane są w
przemyśle mleczarskim przy produkcji jogurtów,
kefirów,
wykazują również
działanie negatywne, wywołując liczne choroby.
Choroby wywoływane przez bakterie:
u roślin np.: mokra zgnilizna, czarna
nóżka, rak bakteryjny drzew, parch bakteryjny,
u zwierząt np.: nosacizna,
wąglik, gruźlica, zgnilec pszczół,
u człowieka np.: trąd,
dżuma, angina, gruźlica, tężec, kiła, rzeżączka,
salmonelloza, zatrucia jadem kiełbasianym, zapalenie opon
mózgowych.
Najskuteczniejszą formą obrony
przed bakteriami są antybiotyki (substancje wytwarzane przez
niektóre bakterie i grzyby powodujące hamowanie wzrostu innych
bakterii). Antybiotyki blokują rybosomy, organelle produkujące
białko danej komórki, uniemożliwiając tworzenie potomnych
komórek bakteryjnych.