Prokaryotické organismy

- od eukaryotických se liší:
a) stavbou jádra (není odděleno od cytoplazmy membránou)
b) složením a strukturou buněčné stěny
c) nepřítomností některých organel – chybí mitochondrie, plastidy, endoplazmatické retikulum..atd.
d) uložením ribozomů
e) velikostí (1-10 mikrometrů)
f) nevytváří nukleohistodní komplex, plazmidy se při dělení nedělí rovnoměrně, nemají cytoskelet ŕ dělení prokaryot se prokazuje „teorií mezozomů“

Prokaryotní organismy:
ŕ bakterie
ŕ sinice
ŕ prochlorofyty

Stavba prokaryotické buňky
- vždy obsahuje – jádro, ribozomy, cytoplazmatickou membránu, buněčnou stěnu
- ostatní struktury nejsou nezbytné – bičíky, glykokalyx, zásobní granule
- tvar: nejčastěji kulovitý nebo tyčinkovitý

u všech:
q Jádro = nukleoid
- tvořen jednou dvouřetězcovou molekulou DNA (poskládána do smyček navzájem
spojených molekulou RNA)
- jaderná membrána chybí
- je haploidní (soubor genů je v buňce přítomný pouze jedenkrát)
- u některých prokaryot. buněk ŕ plazmidy = malé kruhové molekuly DNA uložené
v cytoplazmě (nejsou nezbytné, mohou obsahovat geny zvýhodňující bakteriální
buňku)
q Ribozomy – uloženy volně, různý počet, menší než u eukaryotních buněk
- probíhá zde tvorba bílkovin = proteosyntéza
q Cytoplazmatická membrána – jediná membrána v prokaryotické buňce
- tvořena dvouvrstvou fosfolipidů mezi nimiž jsou vmezeřeny molekuly bílkovin
- seskupení membrány je proměnlivé ŕ model tekuté (fluidní) mozaiky (= vrstvy tuků
se navzájem posunují a mezi nimi plavou bílkoviny – při nízké teplotě se tento pohyb
zastavuje)
- jejím vchlípením č mezozom
- je polopropustná = semipermeabilní
- obsahuje zásobní látky – glykogen
- kyselina poly-beta-hydroxy- máselná

q Buněčná stěna – nad cytoplazmatickou membránou
- je pevná (tvar buňky + ochrana)
- tvořena vrstvou peptidoglykanu mureinu nebo pseudomureinu, polysacharidů a
peptidů
- je pórovitá ŕ propustná = permeabilní
- bez buň. Stěny ŕ protoplast
a) gram pozitivní G+ - silná buň. Stěna ŕ barvení anilínovými barvivy - fialově
b) gram negativní G- - tenká buň. Stěna, na povrchu ještě vnější membránaŕ
nebarví se (anilinovými barvivy – červeně)

u některých:
q Pouzdro = kapsula – různě silná vrstva nad buněčnou stěnou zvyšující odolnost buňky
proti vyschnutí
- hydratovaná vrstva především polysacharidů, ale i bílkovin, lipidů a jiných l.
q Glykokalyx – plsťovitě protkaný vnější obal z vláken polysacharidů
- fce: přichytávání na povrch sliznice či ulpívání na předmětech
q Bičík – vlákno (bílkovina flagelin) delší než samotná buňka ŕ pohyb
- v cytoplazmě zakotven tzv. bazálním tělískem
q Fimbrie = pilusy – krátká křehká vlákna na povrchu buňky (jen gram negativní bakterie),
neznámá fce
q Chromatofory, chlorobiové váčky, thylakoidy – váčkovité vchlípeniny cytoplazmatické
membrány nebo tělíska ohraničená membránou
- obsahují fotosyntetická barviva (karotenoidy, chlorofyly…)
q Plynové vakuoly = pseudovakuoly – nadnášejí buňku

Systém:

Archebakterie:
- buněčná stěna obsahuje pseudomurein
w Methanové bakterie – redukují CO2 na CH4
- výskyt: bahno, odpadní vody, TS živočichů
- využití: výroba bioplynu
§ Methanobacterium, Methanococcus
w Extrémně slanomilné = halofilní bakterie – potřebují nejméně 12% soli
- výskyt: slaná jezera, moře, nasolené maso, Mrtvé moře
§ Halococcus
w Termofilní bakterie – výskyt: horké sirné prameny
w Termoacidofilní – získávají energii oxidací sirovodíku H2S

Eubakterie:
- buněčná stěna obsahuje murein
- nejvíce v půdě, vyžadují vlhko (30°)
- dělení:
podle zdroje C:
a) autotrofní (zdrojem C je CO2)- bakterie při fotosyntéze neprodukují O2, sinice ano
b) heterotrofní (zdrojem C jsou organické látky) – saprofytní bakterie – organické
látky z odumřelých těl organismůŕ koloběh látek
- parazitické ŕ žijí v živých organismech
podle zdroje energie:
a) fototrofní – ze slunečního záření
b) chemotrofní – zdrojem oxidace: 1) anorganických l. (chemolitotrofní) – sirné
bakterie (sulfan), železité bakterie (Fe2+ ŕ Fe3+ )
2) organických l. (chemoorganotrofní) – saprofyty
- bakterie – aerobní: O2 je pro ně nepostradatelný (nitrifikační bakterie)
- anaerobní: O2 je pro ně toxický (denitrifikačni bakterie)
- fakultativně anaerobní: přítomnost O2 ŕ použitý k dýchání
bez O2 ŕ využití náhradní anorganické l. (dusičnany,
sírany, uhličitany) nebo fermentují (např. Escherichia
coli)

w Půdní bakterie
- 1mld/g půdy
- slouží jako rozkladači = reducenti = dekompozitoři (saprofytické bakterie) organické
hmoty
- organické l. ŕ anorganické l. = mineralizace
- koloběh látek (C, N, S)
Koloběh dusíku N2: a) Hlízkové bakterie v půdě – vázají vzdušný N2
ŕ nitrogenní bakterie (Azotobacter)ŕ využití
vzdušného N2, ale i dusičnanů a dusitanů na
tvorbu organických l.
ŕ hlízkové bakterie (Rhizobium) ŕ kořeny bobovitých
rostl. ŕ symbióza ŕ fixují N2 a obohacují půdu o
dusíkaté l.
b) Saprofytické bakterie ŕ způsobují rozklad bílkovin z těl
odumřelých organismů ŕ aminokyseliny ŕ NH3 (NH4+)
c) Nitrifikační bakterie ŕ při dostatku v O2 v půdě způsobují
nitrifikaci č oxidace amoniaku NH4+ ŕ NO2- ŕ NO3-
nitrosomonas nitrobacter
ŕ půda obohacována o dusíkaté l.
ŕ při nedostatku O2 (zamořená půda) ŕ opačný proces č denitrifikace
d) Denitrifikační bakterie – redukují dusíkaté l. v půdě na
vzdušný N2 ŕ únik do ovzduší ŕ ochuzení půdy
(Pseudomonas)
e) Aktinomycety – produkce antibiotik (streptomycin)
- symbióza s kořeny olše, připomínají spíše
houbové vlákno

w Vodní bakterie – složka samočisticí schopnosti H2O

w Bakterie v organismech a) neovlivňují organismus
b) vzájemné prospěšné soužití = symbióza (Escherichia coli ve
střevě člověka)
c) patogenní – vyvolávají choroby = bakteriózy
- vniknutí bakterie do těla = infekce
- schopnost bakterie vyvolat onemocnění= virulence
- 2 způsoby infekce – přímý kontakt (polibek atd.)
- nepřímý kontakt (kapénky,
kontaminovaná H2O nebo
potraviny, alimentární cesta –
bakterie vylučovány stolicí
nemocného)

Bakteriální onemocnění:
§ Treponema pallidum – syfilis, lues, příjiceŕ pohl. choroba
- 3 stádia:
1) v místě vstupu nákazy vřed
2) 10 týdnů po nakažení – mokvavé vyrážky
3) poškození NS ŕ paralýza
§ Borrelia burgdorferi – lymská borelióza
- přenos ŕ klíště (komáři, muchničky, vši)ŕ zarudlá skvrna v místě přisátí
§ Escherichia coli – střevní bakterie – zde prospěšná ŕ jinde č záněty
- přemnožení ŕ průjmy
§ Salmonella enterititis – průjmová onemocnění = salmonelózy
- zdroj: výrobky z vajec, masa drůbeže
- inkubace: několik hodin
§ Salmonella typhi – břišní tyfus
- horečky, bolest hlavy
- nejvážnější ze střevních onemocnění
§ Shigella dysenteriae – bacilární úplavice = dyzentérie
§ Yersinnia pestis – mor, přenašečem blecha morová
- inkubace: několik dní ŕ rychlá smrt
- postižení mízní soustavy, plic (zduřelé uzliny ŕ hnis ŕ krev. oběh)
§ Vibrio cholerae – cholera
- vodnatý průjem ŕ dehydratace (až 25 l vody)
- úmrtnost až 20%
§ Neisseria gonorrhoeae – vyvolává kapavku (přenosná pohl. stykem)
- poškození kloubů, šlach, zánět sliznic a pohl. orgánů ŕ sterilita
§ Neisseria meningititis – meningokok ŕ meningitida (možnost očkování)
- záněty hltanu
- typ C: rozmnožen v krevním oběhu ŕ hnisavý zánět mozkových blan ŕ smrt
- inkubace: 1-3 dny
§ Streptokoky – záněty hltanu a mandlí ŕ angína, spála (horečka + zvracení),
revmatická horečka ŕ poškození srdce
§ Clostridium tetani – anaerobní bakterie žijící v půdě ŕ tetanus ŕ vyvolaný toxiny:
tetanolyzin – nekrotické změny tkání, neurotoxin = tetanospasmin – působí na
neurony ŕ křeče a tuhnutí svalů (obličej, šíje, dýchací svaly)
§ Clostridium botulinum – botulismus
- botulotoxin = klobásový jed
- bolest hlavy, nevolnost, obrny dých. Svalů)
- zdroj: konzervy (infikovaná potrava)
§ Mycobacterium tuberculosis = Kochův bacil ŕ TBC
§ Mycobaterium leprae – lepra = malomocenství
- odumírání tkání = nekróza ŕ deformace
§ Corynebacterium diphteriae – záškrt
§ Bacillus anthracis – sněť slezinná = antrax
- kožní, střevní a plicní forma ŕ smrtelná
- černé vředy
§ Rickettsia prowazekii – skvrnitý tyfus
- přenáší veš šatní
§ Legionella – legionářská nemoc
- vyvolává zápal plic
§ Helicobacter – chronický zánět žaludku
§ Bordetella pertussis - černý kašel – dávivý kašel, hlavně u dětí
§ r. Chlamidia - chlamydiózy – napadají děložní hrdlo
§ Pseudomonas mallei – vozhřivka – napadá koně, ale i člověka
§ Francisella tularensis – tularemie
- u divokých králíků, zajíců, lišek ŕ přenos na člověka
§ Mykoplazmata – bakterie bez buněčné stěny
- infekční záněty dých. Cest, genitálií
§ Vlnivá horečka – hlavně u zvířat, člověk
- kolísavá horečka, nechutenství, bolesti hlavy, pocení

- většina bakterióz je léčitelná antibiotiky
- sterilizace = odstranění všech forem mikroorganismů – varem, chem.l., plamenem
- dezinfekce, v lékařství
- pasterizace – rychlé zahřátí na 70° ŕ nedosahuje sterility
- L. Pasteur – zakladatel mikrobiologie
- potravinářství: džusy, mléko

Využití bakterií = biotechnologie
a) klasické:
- výroba mléčných výrobků (jogurty) – Lactobacillus, Bifidobacter
- výroba octa (Acetobacter – vyvolává přeměnu etanolu ŕ kys. octová)
- výroba bioplynu, antibiotik
b) nové:
- přenos DNA z bakteriální do eukaryotické b. ŕ genové inženýrství
- bakterie produkují enzymy, hormony (inzulin)

Prochlorofyty
- prokaryotní, autotrofní
- znám pouze jediný druh
- stavbou buněk podobny sinicím
- v thylakoidech – chlorofyl a, b a karotenoidy

Sinice:
- patří k nejstarším organismům na Zemi (3,5 mld let)
- sycení atmosféry kyslíkem
- ve sladkých vodách součást planktonu, vznášení umožňují plynové vakuoly ŕ při přemnoženíŕ tzv.„vodní květ“ (modrozelná zapáchající voda, jedovaté l.ŕ alergické rce)
- jsou velice odolné ŕ jsou všude (termální zřídla ŕ podíl na srážení CaCO3 za vzniku travertinu)
- bez bičíků ŕ klouzavý pohyb pomocí slizu
- uprostřed buňky je světlejší nukleoplazma s DNA (jádrem) č cytoplazma
- kolem je barevná chromoplazma:
- obsahuje tělíska s barvivy = thylakoidy
- barviva: chlorofyl a (fotosyntéza)
b-karoten
modrý fytocyanin
červený fytoerytrin
- jsou autotrofní, produktem fotosyntézy a zásobní látkou je sinicový škrob

1) jednobuněčné – vývojově starší
- často tvoří slizové kolonie
2) mnohobuněčné – tvoří mnohobuněčná vlákna

Rozmnožování
1) dělení buňky (u jednobuněčných)
2) rozpad vláken na tzv.: hormogonie
- v nepříznivých podmínkách ŕ spóry = akinety

- některé sinice mají schopnost poutat vzdušný dusík ŕumožněno heterocystami (při pěstování rýže) – sarciny = buňky heterocysty
- symbióza s houbami

§ chmýřnatka
§ drkalka
§ jednořadka