Hemijski sastav elije - Sonja Osmanovi - Radica Dimitrijevi鰻温邸温一看鉛温.鰻艶岳
油
Takmienje na portalu www.nasaskola.net
"biramo najbolju lekciju"
februar 2012. godine,
Hemijski sastav elije,
Biologija,
Sonja Osmanovi,
Radica Dimitrijevi,
Gimnazija Aleksinac
L136 - Biologija - elijske organele - Jelena Stojanovi - Barbara Jovi鰻温邸温一看鉛温.鰻艶岳
油
L136 - Biologija - elijske organele - Jelena Stojanovi - Barbara Jovi
Takmienje na portalu www.nasaskola.net
"biramo najbolju lekciju"
februar 2012. godine,
tema,
predmet,
uenika,
nastavnik,
Gimnazija Aleksinac
3. Najstariji su (smatra se da su nastali pre oko
3,4 milijardi godina) i najbrojniji organizmi na
na邸oj planeti.
Prisutni su u svim vrstama stani邸ta, ukljuujui
tu i ljudski organizam.
blizu 7000 opisanih vrsta Bacteria i Archaeae
mali broj zbog vrlo stroge definicije vrste kod
prokariota
konaan broj?
100.000 do 1.000.000
vi邸e?
4. GRAA I HEMIJSKI SASTAV
Graa
prokariotske elije:
elijska
membrana i
citoplazmu, u kojoj
su
ribozomi i
nukleoid.
Najvei broj bakterija
ima i elijski zid, ali ga
ipak ne poseduju sve
bakterije (mikoplazme,
rikecije).
Pored navedenih,
pojedine vrste
prokariota mogu da
sadr転e i sledee delove:
kapsulu,
flagelume,
pile,
tilakoide,
mezozome i
plazmide.
6. elijski zid
Prema sastavu elijskog zida i bojenju
postupkom po Gramu (metoda koju je
predlo転io naunik Hans Kristijan Gram 1884. g.)
bakterije se dele na:
Gram-pozitivne i
Gram-negativne.
Gram-negativne bakterije imaju jedan
sloj lipopolisaharida koji pokriva njihov
elijski zid
Gram-pozitivne nemaju taj sloj, usled
ega se prve boje crveno ,a druge
ljubiasto. Antibiotik penicilin
spreava stvaranje
elijskog zida.
7. ELIJSKI ZID GRAM
POZITIVNIH BAKTERIJA
ELIJSKI ZID GRAM
NEGATIVNIH BAKTERIJA
peptidoglukan
elijska
membrana
Spolja邸nja
lipoproteinska i
lipopolisaharidn
a membrana
Peptidoglikan
elijska
membrana
elijskizid
8. Kapsula
Kapsula je spolja邸nji omota od polisaharida ili proteina
Uloga kapsule je da za邸titi bakteriju od dejstva odbrambenog
sistema organizma u koji je dospela.
Bakterije koje imaju kapsulu nazivaju se inkapsulirane
bakterije.
Patogene bakterije mogu izgubiti sposobnost infekcije ako
ostanu bez kapsule
Pili (fimbrije)
na stotine konia na povr邸ini bakterije.
Njihova uloga je u privr邸ivanju bakterije za podlogu i
meusobnom pripajanju dve jedinke pri razmeni genetikog
materijala.
Bievi (flagelumi) su dugi, tanki izra邸taji izgraeni
od proteina flagelina, kojima se bakterije kreu.
Heterociste - posebne elije kod vi邸eelijskih
cijanobakterija fiksiraju azot
Gasne vezikule loptaste strukture u citoplazmi
cijanobakterija ispunjene gasovima
9. Sporulacija stvaranje endospora
Kada su spolja邸nji uslovi nepogodni za rast i
razmno転avanje, dolazi do razliitih promena u
bakterijama: obrazovanja spora, gubljenja bieva i
kapsule.
Proces stvaranja spora naziva se sporulacija
Spore se obrazuju kao za邸tita genetikog materijala
bakterije, znai-endogeno (lat. endo = unutra).
Imaju debele zidove i veoma su otporne na
nepovoljne uslove.
Pomou njih bakterije pre転ivljavaju nepovoljne
uslove: visoku temperaturu, opasne hemikalije,
zraewe, isu邸ivanje
Kada u spolja邸njoj sredini postanu povoljni uslovi iz
spore se razvije nova bakterija.
AKINETE - trajne spore nekih cijanobakterija
10. Bakterijski
zid
citoplazma Pregrada spore poinje da izoluje novoformiranu
DNK i mali deo citplazme
Membrana poinje da okru転uje DNK,
citoplazmu i deo membrane koje su
izolovane u koraku 1
Pregrada spore sada zaokru転uje ceo izolovani
deo tako da se formiraju dve membrane
membrana
Dve membrane
Prostor izmeu dve membrane se ispunjava
slojem peptidoglikana
Formira se dodatni omota
spore
Endospora se oslobaa iz elije
Bakterijski
hromozom
PROCES SPORULACIJE FORMIRANJA ENDOSPORE
SLIKA GORE: ENDOSPORA KOD Bacillus anthracis
12. Prosta deoba (binarna fisija)
Tip razmno転avanja pri kome se jedna elija podeli
na dve nove elije - bakterije.
Brzina i intezitet razmno転avanja su ogromni o emu
govori podatak da se u povoljnim uslovima neke
bakterije dele na svakih 20 do 30 minuta.
Pre deobe DNK se privrsti za elijsku membranu,a
zatim se izvr邸i njena replikacija. Bakterije sadr転e 1
molekul DNK u obliku prstena (prstenasta DNK).
Novonastali molekul se privrsti za elijsku
membranu pored starog molekula.
Nakon toga se bakterija podeli na dva jednaka ili
nejednaka dela sa po jednim molekulom DNK u
svakom delu.
14. Posebni naini razmene genetikog
materijala (rekombinacije)
Bakterije ponekad razmenjuju
genetiki materijal izmeu sebe bez
reprodukcije.
Pri tome jedna bakterija dobija, na
razliite naine, deo DNK druge
bakterije.
Razmena genetikog materijala se
mo転e obaviti na tri naina:
konjugacija,
transformacija i
transdukcija.
15. Pri konjugaciji se dve
bakterije spajaju
proteinskim mostom
kroz koji deo ili cela
DNK jedne bakterije
(naziva se davalac)
prelazi u drugu
bakteriju (primalac).
Daljim
razmno転avanjem
bakterije primaoca
potomstvo e
sadr転ati genetiki
materijal oba
"roditelja" (i
primaoca i
davaoca).
16. Transformacija je proces pri kome
jedna bakterija uzima (guta) golu
DNK, koja se oslobodi razlaganjem ili
raspadanjem druge bakterije
17. Transdukcija je proces kojim se DNK prenosi iz jedne u drugu
bakteriju pomou odreenog bakteriofaga.
Prilikom izvlaenja profaga iz hromozoma bakterije mo転e
da ponese i susedni deo DNK bakterije i da ga prenese u
drugu bakteriju.
18. ISHRANA I METABOLIZAM
PROKARIOTA
IZVOR C
IZVOR E
AUTOTROFI
(neorganski C
CO2)
HETEROTROFI
(C iz organskih
jedinjenja)
FOTOTROFI
(suneva E)
FOTOAUTOTROFI
cijanobakterije
FOTOHETEROTROFI
Purpurne
fotosintetike
bakterije
HEMOTROFI
(oksidacija
organskih ili
neorganskih
jedinjenja)
HEMOAUTOTROFI
Nitrosomonas
HEMOHETEROTROFI
Veina bakterija
Patogene
19. Hemoautotrofi kao izvor energije za
proizvodnju hrane koriste hemijsku energiju
koju dobijaju oksidacijom razliitih
neorganskih jedinjenja.
U zavisnosti od toga koja jedinjenja oksidi邸u
razlikuju se:
nitrifikacione,
gvo転evite (oksidi邸u gvo転e),
sumporne,
metanske,
vodonine i dr.
Nitrifikacione bakterije oksidi邸u amonijak u
nitrite, a zatim nitrite u nitrate (soli azota koje
biljke mogu da koriste).
20. HEMOHETEROTROFI
Saprofiti koriste organske materije iz uginulih
organizama i raznog organskog otpada.
One lue enzime koji krupne organske molekule
razla転u na male organske i neorganske molekule.
Bakterije te male organske molekule upijaju kroz
pore na elijskom zidu.
Ovi oblici organizama razla転u uginula bia na manje
organske i neorganske (mineralne) molekule.
Bez ovih bakterija ugljenik i mnogi drugi elementi bili bi
nepovratno blokirani u telu uginulih organizama.
貼ivot na na邸oj planeti bi, u ovom sada邸njem obliku,
tada prestao.
Paraziti organske materije uzimaju iz 転ivih
organizama.
Oni 転ive na raun domaina izazivajui bolest
(patogene).
Neke od njih izazivaju oboljenja samo u odreenim
uslovima sredine.
21. STANITA PROKARIOTA
KISEONIK
Obligatni aerobi iskljuivo u prisustvu kiseonika; izaziva
tuberkuloze
Obligatni anaerobi ne mogu da pre転ive u prisustvu kiseonika
Bakterije koje vr邸e vrenje
Metanogeni
Izaziva tetanusa
Fakultativni anaerobi mogu da 転ive i bez kiseonika ili u
njegovom prisustvu
Escherichia coli
TEMPERATURA
Psihrofili 0-20属C
Mezofili 20-40属C
Termofili - 45-110属C
pH
Acidofili
Bazofili
Neutrofili
Voda
Neke cijanobakterije mogu skroz na suvom zbog prisustva
pektina u .z (u prisustvu vlage bubri)
23. OBLICI BAKTERIJA
Koke (grki kokos = zrno) su loptaste
bakterije. Pojedinane koke nazivaju se
mikrokoke, a udru転ene su
diplokoke (dve spojene koke), streptokoke (u
vidu lanca) i
stafilokoke (u obliku grozda).
Koke su nepokretne bakterije.
Bacili su 邸tapiaste pokretne bakterije jer
imaju bieve. Udru転eni grade diplobacile i
streptobacile.
Spiralne bakterije mogu imati oblik spirale i
onda se nazivaju spirili ili oblik zareza
vibrioni.
39. Zbog velikih razlika u odnosu na
bakterije, odvojene su u poseban
domen
Razlike
elijski zid nema peptidoglukana
elijska membrana posebni lipidi
Genetiki materijal prisutni histoni
43. ZNAAJ I ULOGE BAKTERIJA
Znaaj i uloge bakterija su
mnogostruke i obuhvataju skoro sve
sfere 転ivota na na邸oj planeti.
bakterije azotofiksatori
bakterije mineralizatori
simbiontne bakterije
model organizmi za eksperimente na
polju genetikog in転enjeringa
44. Bakterije azotofiksatori
Imaju sposobnost da azot iz atmosfere
prevode u amonijak koji biljke mogu da
koriste za sintezu proteina.
ove bakterije 転ive u simbiozi sa korenima biljki
mahunarki (pasulj, detelina i dr.);
bakterije koriste 邸eere koje biljke stvaraju
fotosintezom, a za uzvrat ih snabdevaju
solima azota.
45. Simbiontne bakterije
mnoge vrste simbiontnih bakterija predstavljaju deo
normalne flore u organizmima 転ivotinja, odnosno oveka
pod simbiozom se podrazumeva zajedniki 転ivot dva ili vi邸e
organizama;
kada svi lanovi imaju koristi onda se takav zajedniki 転ivot
naziva mutualizam); takva je npr. bakterija Escherichia coli
(e邸erihija) koja 転ivi u crevima oveka i poma転e u varenju
hrane;
lanovi normalne flore spreavaju 邸irenje patogenih
bakterija油;
ako se lanovi normalne flore uklone delovanjem
antibiotika, onda dolazi do bujanja patogenih bakterija.
Bakterije normalne flore mogu izazvati oboljenje kod svog
domaina ako se nau u tkivima i organima u kojima
normalno ne 転ive; tako npr. e邸erihija mo転e izazvati upalu
mokrane be邸ike;
primer simbioze su i bakterije u crevima nekih 転ivotinja
(goveda i neki majmuni) koji mogu da vare celulozu;
46. Model organizmi
Bakterije su nezamenljivi organizmi za
eksperimente na polju genetikog
in転enjeringa.
U bakterije se mo転e ubaciti ljudski gen
za neki protein i bakterije e sintetisati
taj protein; tako se danas bakterije
koriste za proizvodnju insulina,
hormona rasta i dr.
Neke bakterije proizvode antibiotike;
Bakterije se koriste,zbog svoje
sposobnosti vr邸enja fermentacije, u
proizvodnji hrane(jogurt, sir, tur邸ija, sire
i dr.);
47. Patogene bakterije
Za organizam ka転emo da je patogen ako je sposoban da
izaziva odreeno oboljenje.
Patogeni organizmi su specifini za posebnu vrstu
domaina i posebnu vrstu tkiva.
Neke vrste bakterija uni邸tavaju elije svog domaina.
Meutim,najvei broj vrsta bakterija proizvodi toksine
(otrovi) koji nanose 邸tetu metabolizmu elije domaina.
Bakterijski toksini se dele u dve grupe:
endotoksine i
egzotoksine.
Endotoksini se nalaze u elijskom zidu ,dok se egzotoksine
izluuju iz bakterije u okolnu sredinu.
Egzotoksini prouzrokuju sledee bolesti:
difteriju,
tetanus,
koleru,
dijareju,
botulizam
48. Najvei broj trovanja hranom uzrokuju toksini bakterija
koje 転ive u hrani.
Jedno od najte転ih i najsmrtonosnijih trovanja je
botulizam, prouzrokovan bakterijom Clostridium
botulinum (latinski油: botulus kobasica).
Toksin ove bakterije, botulin, uzrokuje paralizu i u
krajnjem ishodu, ako se ne lei, smrt.
Kako se bakterija razvija samo u anaerobnim uslovima
(bez kiseonika), sve転a i smrznuta hrana je sigurna od
botulina, ali je konzervisana hrana u limenkama
pogodna, zbog anaerobnih uslova, za razvoj spora
koje proizvode otrov.
Ako se hrana nepravilno konzervira, pogotovo pri
kunom konzerviranju, mo転e doi do pojave
botulizma.
Najsigurnija kuno konzervirana hrana je kisela (tur邸ija)
jer ova bakterija ne opstaje u kiseloj sredini.
49. Hrana zagaena bakterijama roda
Salmonella takoe mo転e dovesti do
trovanja.
Svinjetina, 転ivinsko meso i jaja su esti
izvori zaraze.
Uzronici oboljenja su 転ive bakterije, koje
se u crevima prenamno転e, a ne njihovi
toksini.
Glavni simptom oboljenja je dijareja
(tena stolica).
50. Bakterijaska oboljenja se mogu
spreiti:
vakcinacijom,
ispravnom higijenom,
pasterizacijom (zagrevanje do 60属 S),
sterilizacijom (zagrevanje ispod take
kljuanja) i
leiti antibioticima.
51. Antibiotici i rezistencija
Neki mikroorganizmi stvaraju jedinjenja
antibiotike, koji speravaju razmno転avanje ili
uni邸tavaju druge mikroorganizme.
Prvi otkriveni antibiotik je penicilin, koga
proizvodi plesan (gljiva) penicilijum.
Otkrio ga je Aleksandar Fleming 1928. g.
Jedna grupa bakterija, aktinomicete,
proizvode mnoge antibiotike koji su danas u
邸irokoj upotrebi: streptomicin, tetraciklin i dr.
Antibiotici se proizvode gajenjem bakterija ili
hemijskim putem.
Rezistencija na antibiotike bakterije
razmenjuju R-plazmid koji mo転e nosisti gene
za vi邸estruku rezistenciju