A témakörhöz tartozó feladatokat és számításokat itt találod.
Prokarióták vs. eukarióták
- A prokarióta és eukarióta sejt szerveződésének összehasonlítása
- Prokarióták:
- Sejtjükben nincs membránnal körülhatárolt sejtmag
- Pro = előtti, karion = mag, kör
- A törzsfejlődés során kb. 2,5 milliárd évre volt szükség, hogy a prokarióták kialakulását követően az első eukarióták megjelenjenek
- Sztromatolitok: legrégibb ismert élőlényei
- Kb 3,4 milliárd évesek
- Réteges, párnaszerű üledékes kőzetek, amelyek egyes ősi kékbaktériumok sejtjei körüli mészkiválás eredményeképpen jöttek létre
- Anaerob baktériumok (a földi légkör nem tartalmazott oxigént)
- Kb. 2,5 milliárd évvel ezelőtt
- Fotoszintetizáló anaerob baktériumok -> oxigénnel töltötték meg a légkört
- Prokarióták: sejtes szerveződést mutató élőlények
- Ősbaktériumok – archeák (élőlények 6. országa)
- Valódi baktériumok (eubacteria)
- Új besorolás: 3 domén
- Ősbaktériumok
- Talajban, természetes vizekben, szélsőséges körülmények között
- Nagyon hideg, nagyon meleg, sós, savas, lúgos vizekben
- Kérődzők bendőjében, termeszek emésztőcsatornájában
- Besorolás
- Termofil
- Halofil
- Metanogén
- Eukarióták
- Valódi baktériumok
- Hagyományos értelemben vett baktériumok
- A Föld minden élőhelyén megtalálhatóak
- Méret: 1-10 mikrométer, fénymikroszkóppal néhány 100x-os nagyítás
- Ősbaktériumok
- Prokarióták:
Baktériumok alakja
- Baktériumok alakja
- Gömb (kokkusz)
- Pálcika (bacillus)
- Görbült pálca ->
- Csavar (spirillum)
- Félhold (vibrió)
- Stb.
Baktériumok felépítése
- Baktérium felépítése
- Sejtfal (biztosítja a sejt állandó alakját, véd)
- Anyaga murein (szénhidrát + aminosavak)
- Gram + (vastag murein réteg) és Gram – (összetett sejtfal, murein (vékony réteg) + lipopoliszacharid membrán)
- Sejtfal (biztosítja a sejt állandó alakját, véd)
- Pl:
- Gram +: lactococcus (tejsavanyodás, Ö. Streptococcus (tüdőgyulladás)
- Gram -: escherichia coli, rhizobium
- Penicillin-érzékenység: a penicillin a bakteriális sejtfal képzését gátolja
- Spóra: kedvezőtlen körülmények között képzik
- A plazma vizet veszít, összezsugorodik, újabb falat választ az örökítőanyag és egy kis plazma köré
- Baktérium spórája: egy hőnek, sugárzásnak és roncsoló hatású kémiai anyagoknak ellenálló képződmény
- Tok: nyálkás, kocsonyás anyag a sejtfalon kívül
- Védelem az immunrendszerrel szemben
- Tápanyag megkötése
- Sejttársulás
- Méreganyagokat tartalmazhat
- Citoplazma membrán
- Foszfolipid kettősréteg, lebonyolítja az anyagforgalmat
- Igyekszik a sejt felületét növelni -> betűrődések a sejt belsejébe
- Fotoszintetizáló baktériumoknál: színanyagok
- Mezoszómák -> DNS megkettőződése, szétosztása
- Citoplazma
- A sejt alapállománya, sejtanyagcsere színtere
- DNS állomány (egy vagy több gyűrűs DNS)
- Baktérium kromoszóma
- Plazmidok (kisebb DNS gyűrűk -> antibiotikum rezisztencia gének)
- Riboszómák (fehérjeszintézis)
- Csillók
- Mozgás
- Vékony, a sejt hosszát akár többszörösen is meghaladó hosszúságú, fehérjékből felépülő sejtfelszíni képződmények
- Száma: egy és néhány száz között
- Szaporodás
- 20 percenként a kettő hatványainak sorozatában nő
- Főleg hasadással, ivartalan szaporodás (nincs meiózis, mitózis, megtermékenyítés)
- Ivaros folyamatok (más fajokból származó DNS-szakaszok felvétele, új tulajdonságok)
- Transzformáció (környezetből idegen DNS-t a saját genetikai anyagába építi be)
- Pl. rezisztencia
- Konjugáció (két baktérium között plazmahíd)
- Transzdukció (két baktérium között bakteriofágok segítségével)
- Transzformáció (környezetből idegen DNS-t a saját genetikai anyagába építi be)
Baktériumok típusa, életfolymataik alapján
Feladat a baktériumok életmódjához
- Baktériumok típusai (életfolyamataik leírása alapján)
- Heterotróf: testük felépítéséhez szükséges anyagokat az élő környezetből veszik fel szerves anyagok formájában
- Heterotróf baktériumok
- Eukarióta gombák és állatok
- Autotróf:
- A testük felépítéséhez szükséges anyagokat az élettelen környezetből veszik fel
- A felvett anyagok szervetlenek: CO2, H2O, NH3
- Fotoautotróf: az energiaforrás a nap fényenergiája (fotoszintézis)
- Kékbaktériumok (anaerob körülmények között is képesek fotoszintetizálni)
- Kemoautotróf: a szükséges energia valamilyen szervetlen anyag oxidációjából származik
- Fényhiány ellenére is életképesek
- Nitrifikálók
- Heterotróf: testük felépítéséhez szükséges anyagokat az élő környezetből veszik fel szerves anyagok formájában
- Baktériumok ökológiai típusai
- Termelők (autotrófok)
- Lebontók / szaprofiták
- Az elpusztult élőlények szerves anyagait bontják le, alakítják vissza CO2-á és vízzé -> autotrófok által történő újrafelhasználás
- Pl.: korhasztó, rohasztó talajbaktériumok, erjesztő baktériumok (tejsavbaktériumok)
- Paraziták / Kórokozók: betegséget okoznak (lásd betegségek)
- Szimbionták
- Egy másik élőlénnyel olyan együttélésben él, amely mindkét fél számára előnyös
- Anyagcsereútjaikat az eukarióták igénybe veszik -> cserébe a baktériumok szaporodásához megfelelő körülményeket teremtenek
- Légköri nitrogén felhasználása, cellulóz bontása
- Pl:
- Pillangósvirágú növények gyökérgümőiben élő nitrogénkötő baktériumok
- Növényevő állatok beleiben élő cellulózbontó baktériumok
- Ember beleiben coli baktériumok
A baktériumok jelentősége
- Baktériumok jelentősége
- Környezeti
- Szaprofiták a talajképződésben, szerves anyagok lebontásában fontosak, cellulóz, kitin, lignin bontók
- Fotoszintetizáló formái: termelőként a táplálékláncok alapját képezik
- Oxigént termelnek
- Nitrogén-kötő baktériumok (pillangósvirágú növények): a légköri nitrogén megkötése, átalakítása, szerves vegyületekbe beépítik, ammóniaként a talajba juttatják
- Nitrifikáló baktériumok: az ammóniát nitritté és nitráttá alakítják -> lehetővé teszik a növények nitrogénfelvételét
- Szaprofiták: az elhalt élőlények nitrogén tartalmú szerves anyagainak nitrogénjét ammónia formájában a talajba visszajuttatják
- Denitrifikálók: a talaj nitráttartalmának nitrogénjét elemi nitrogén formájában a légkörbe juttatják
- Indikátorok: egyes vízben élő baktériumok szennyezés hatására fölszaporodnak
- Vizek öntisztulása: bomló szerves anyagok eltávolítása
- Túlnépesedett populációkban járványokat okoznak: a populációk egyedszámának szabályozása
- Evolúciós
- Elsőként megjelenő élőlények
- Oxigénkör kialakításának megkezdése
- Eukarióták ősei (endoszimbióta elmélet)
- Ipari
- Szennyvíz tisztítása, hulladékfeldolgozás
- Olajfoltok megszüntetése
- Biogáz termelés
- Élelmiszeripari szerep
- Gyógyszeripari szerep
- Biotechnológiai jelentőség
- Mezőgazdasági
- Silózás
- Pillangósok vetésforgóban történő alkalmazása
- Biológiai védekezés
- Egészségügyi
- Betegségeket, járványokat okoznak (parazita)
- Emberi test egészséges működéséhez nélkülözhetetlenek (szimbionta)
- Környezeti
Baktériumok által okozott betegségek
- Felelőtlen antibiotikum-szedés -> ellenálló formák elterjedése
- A nem megfelelő mennyiségben szedett, a kezelés idő előtti befejezése a rezisztens baktériumok elszaporodását segíti elő
- Az antibiotikumok a szervezetben rövid idő alatt hatástalanná válnak -> szükséges meghatározott időben és a pontosan előírt adagban bevenni őket
- Baktérium által okozott emberi megbetegedések
- Jellemző tünetek: láz, fejfájás, hányás, hasmenés, gyulladások (válaszreakció méreganyagokra)
- Szalmonella: ételmérgezés, fertőzött étel fogyasztása után kialakuló gyomor-bélrendszeri betegség
- Magas láz, görcsös hasfájás, hányás, hasmenás
- Folyadék pótlása
- Vérhas: ~ szalmonella, lefolyása súlyosabb, véres nyálkás széklettel
- Kolera: rizslészerű, híg vizes székletürítés, hányás
- Kórokozóval szennyezett víz, fertőzött ételféleségek
- Pestis: nyirokcsomók gennyesedése
- Fertőzött patkány bolhájának csípése, bolha ürülékének elfogyasztása, cseppfertőzés
- Bubópestis (megduzzadt nyirokcsomók, magas láz, izomfájdalmak)
- Tüdőpestis (köhögés, habos, véres köpet, légzési, keringési elégetlenség)
- Lepra: a végtagok idegeinek pusztulása + egyéb szövetek elhalása, testi és szellemi leépülés, súlyosan torzító bőrgyulladás
- Lappangási idő 2-5 év
- A beteg akár 20 évig is élhet
- Tbc: a tüdő szövetének pusztulásával járó betegség
- BCG-oltás (újszülött kor)
- Tüdőszűrés: kezdődő folyamatok kimutathatók
- Skarlát: láz, hidegrázás, torokfájás, hányás, kiütés (málnanyelv-tünet)
- Tetanusz: talajban élő anaerob baktérium toxinja -> merevgörccsel járó bénulás, kezeletlen esetben halálos
- Földdel szennyezett sérüléseken keresztül
- Méreganyag: ideg-izom jelátvitelben szereplő anyag (acetilkolin) lebomlását gátolja -> izomgörcsök
- Halál: a légzőizmok görcse miatt
- Lappangás: egy hét
- Kombinált DTP védőoltás (diftéria, tetanus, pertussis) – többször gyerekkorban, emlékeztető oltás
- Pertussis, szamárköhögés
- Diftéria, torokgyík, álhártyás gyulladás
- Lyme-kór, kullancs által terjesztett bakteriális fertőzés
- Megelőzés és védekezés
- Védőoltások
- BCG (Tuberkulózis)
- DPT (Diftéria, tetanusz, pertussis)
- HiB (Haemophilus influenzae b)
- MMR (mumpsz, kanyaró, rubeola)
- Hepatitis B
- Influenza vírus
- HPV (humán papullomavírus)
- Rotavírus
- FSME
- A lehető leghatékonyabb mód, hogy az egyes fertőző betegségeket megelőzzük, a súlyos lefolyást megakadályozzuk
- Antibiotikumok: a baktériumokat elpusztítják, szaporodásukat gátolják
- Hagyományosan: gombák által termelt hatóanyagok
- Első antibiotikum: Alexander Felming, penicillin
- Mára: baktériumok, mesterségesen előállított, szintetikus antibiotikumok, természetes antibiotikumok kémiai módosítása: félszintetikus
- Rezisztencia: a baktérium ellenáll az antibiotikumnak
- A plazmidokon található antibiotikum rezisztencia gének közönbösítik az antibiotikumok hatását (pl. lebontják azokat)
- Védőoltások
Fertőtlenítési, sterilizálási eljárások
Hypó helyett…
… inkább moss kezet!
- Fertőtlenítési, sterilizálási eljárások
- Fertőtlenítés (higiénizálás): minden olyan eljárás, amely a környezetbe kikerült kórokozók számának csökkentésére irányul
- Sterilizálás: eljárás, melynek során teljesen elpusztítjuk a mikroorganizmusokat, valamint ezek összes nyugvó formáit
- Fertőtlenítés vs. Sterilizálás
| Fertőtlenítés | Sterilizálás |
| Cél a mikroorganizmusok elpusztítása, fertőzőképességük megszüntetése | Cél: teljes csíramentesítés |
| Csökkenti az életképes mikroorganizmusok számát, fertőzőképességét, DE spórák életben maradnak | Megöli az összes életképes mikroorganizmust |
| Módja: Fizikai eljárás, hő, sugárzások (nedves vagy száraz hő)Kémiai eljárás, fertőtlenítőszerek (baktericid, sporocid, virucid, fungicid)Oxidatív úton károsítja a sejteketMegváltoztatja a sejtmembrán áteresztőképességétA sejtek fehérjéit kicsapjákPl. klór, jód, formalin, hidrogénperoxid, alkohol | Módja: Hővel, gázzal (formaldehid)Ionizáló sugárzással |
- Fertőtlenítési eljárások biológiai alapja
- Louis Pasteur, francia vegyész, mikrobiológus
- Bizonyította, hogy a baktériumok különféle fertőzések forrásai
- Tanulmányozta az erjedést
- Hőkezeléses eljárás (pasztörizálás)
- Veszettség elleni védőoltás (oltás a vírus gyengített változatával)
- Vírus gyengítése beszáradásos eljárással (fertőzött állatok szárított szövetei)
- Hőgyes Endre: vírus gyengítése hígítással (ezt a módszert alkalmazzák jelenleg is)
- Fertőzések, járványok elkerülése érdekében: higiénés szabályok betartása
- Rendszeres szappanos, kézfertőtlenítő készítményekkel való kézmosás
- Piszkos kézzel nem nyúlunk a szemünkhöz, sáznkhoz
- A sebeket el kell látni
- Megbízható eredetű étel és ital fogyasztása (forralás -> hőkezeléssel a kórokozók jelentős része elpusztítható)
- Zöldségfélék megmosása, meghámozása
- Ellenőrzött, vezetékes ivóvíz
- Semmelweis Ignác: klórmeszes kézmosás
- Kimutatta a fertőtlenítő eljárások előnyeit a szülészetben és a sebészetben
- A gyermekágyi lázat az orvosok és orvostanhallgatók okozzák azzal, hogy boncolás után mentek át a szülészeti osztályra s ott fertőtlenítetlen kézzel vizsgálták a várandós nőket
- Louis Pasteur, francia vegyész, mikrobiológus
- Miért maradhattak fenn a prokarióták az evolúcióban?
- Anyagcseréjük rendkívül sokféle, az élet számára nélkülözhetetlenek (pl. nitrogénkötés, cellulózbontás)
- Szélsőséges körülményekhez is képesek alkalmazkodni
- Rendkívüli mértékben képesek szaporodni
Érettségi harmincévesen 