BNR
Stiahnuť DOC · 358 kBPreber si túto poznámku so svojou AI
Skopíruj pripravený podklad a vlož ho do ChatGPT, Claude alebo inej AI — bude ťa učiť alebo skúšať len z tejto poznámky.
Náhľad poznámky
1. systematická botanika – predmet štúdia / 2. Botanika – predmet štúdia,
členenie botaniky, stručná charakteristika jej vývoja, význam a prespektívy
jej ďalšieho rozvoja
Objektom štúdia systematickej botaniky (sústavná botanika, taxonómia) je rastlina. Preto
patrí medzi botanické vedné disciplíny.
Predmetom štúdia systematickej botaniky je študovať rastlinné druhy, opisovať, klasifikovať
a zaraďovať ich do vývojového fylogenetického systému.
Systematická botanika je náuka o prirodzenej príbuznosti rastlín, ktorá študuje všetky dnes
žijúce aj vyhynuté rastliny. Opisuje ich, ustaľuje ich vedecké pomenovanie (nomenklatúru)
a zaraďuje ich podľa príbuznosti a vývojových vzťahov do vývojovej sústavy (fylogenetická
sústava). Systematická botanika je tiež špeciálnou botanikou, pretože opisuje každú rastlinu
osobitne. Systematický opis obsahuje najmä významné morfologické vlastnosti, zvláštnosti
spôsobu života, spolužitie jednotlivých rastlín, zemepisné rozšírenie, význam pre človeka.
Systematická botanika využíva poznatky všeobecných botanických vied vrátane
paleobotaniky a tým sa stáva akousi ich encyklopédiou.
Systematická botanika robí syntézu botanických poznatkov o rastlinnom druhu s cieľom jeho
najobjektívnejšieho zaradenia do fylogenetického systému.
Systematická botanika si všíma vývoj nového druhu v rámci populácie (mikroevolúcia,
speciácia) a všíma si vývoj veľkej skupiny druhov so vznikom nových progresívnych znakov,
čo nazývame – makroevolúcia.
Fylogenéza
V SB sa počas jej vývoja vyvinuli 3 druhy rastlinných systémov:
1.) umelé systémy
2.) morfologické systémy – prirodzené
3.) vývojové – fylogenetické
1. Umelé systémy – sú také, pri ktorých sa rastliny triedia podľa jedného alebo aj niekoľkých
význačných, ale ľubovoľne zvolených znakov. Ide o triedenie rastlín bez ohľadu na ich
príbuznosť. Najznámejším US je Lineho systém, ktorý zadeľuje rastliny do systému podľa
počtu a úpravy tyčiniek a piestikov.
2. Prirodzené – morfologické systémy – sú budované na základe získaných znakov
a poznatkov porovnávaním získaných morfologických znakov. Čím viac zhodných
morfologických znakov, tým sú príbuzensky bližšie k sebe. Tieto systémy berú za základ
podobnosť a zhodnosť a nie pôvod. Zakladateľom týchto sústav je A.L.Jussieu – 1789.
3. Vývojové – fylogenetické systémy – sa budujú na základe zisťovania pôvodu. Hodnota
znakov na rastlinách sa tu neposudzuje, podľa ich zložitosti alebo jednoduchšej stavby, ale
podľa toho, kedy sa tieto znaky počas vývoja vyvinuli. Za najdokonalejšie znaky sa považujú
časovo najmladšie, ktoré sú vo vývojovom rade ako posledné.
Systematická botanika pri budovaní fylogenetického systému rastlín využíva poznatky
takmer všetkých botanických disciplín. Najcennejšie poznatky poskytuje náuka o vyhynutom
rastlinstve – fytopaleontológia.
Postupný vývoj rastlinstva možno dobre posúdiť podľa skamenelín a odtlačkov vyhynutých
rastlín. Významnou botanickou disciplínou je morfológia rastlín – je významná pri
posudzovaní, či pozorované znaky sú homologické, analogické, konvergentné, progresívne
alebo regresívne.
Homologické orgány – orgány, ktoré majú spoločný pôvod (všetky orgány napr. orgány,
ktoré vznikli z listu bez ohľadu na to, akú funkciu plnia – asimilačná, obrana, popínanie,...)
Analogické orgány – majú ten istý tvar, a tú istú funkciu, ale ich pôvod je rôzny (tŕne – môžu
byť rôzneho pôvodu – listového, stonkového, koreňového a pod.)
Konvergentné orgány – objavenie sa tej istej vlastnosti v rôznych vývojových líniách
(kaktusovitý tvar – opunciovitý a mliečnikovitý, ktorý je výsledkom podobných životných
podmienok.ä
Progresívne orgány – orgán, ktorý sa zdokonaľuje a stáva sa zložitejším (zygomorfný kvet –
sú súmerné - je progresívnym znakom proti aktinomorfným).
Regresívnym vývojom sa orgán stáva jednodušením až zakrpatením (strata kvetného obalu je
regresívnym javom oproti kvetom s kvetnými obalmi).
Súčasťou morfológie je aj Teratológia – náuka zaoberajúca sa vývojovými
nepravidelnosťami, napr. zozelenatenie kvetu, je to jav po dávnych predkoch (atamizmus)
a svedčí o listovo pôvode kvetu.
Významné informácie pre systematickú botaniku poskytuje náuka o bunkách – cytológia
(tvar, počet, rozloženie chromozómov v bunke)
Histológia – náuka o rastlinných pletivách.
Ontogénia – náuka o individuálnom vývine rastlín – je dôležitá pre SB
Fylogénia – náuka o skrátenom vývoji kmeňa
Experimentálna (pokusná) morfológia – poskytuje informácie z biológie v umelých
životných podmienkach
Genetika R – náuka o dedičnosti a premenlivosti, poskytuje informácie o pôvode rastlinných
druhov.
Biochémia – poznatky o stavbe látok
Geobotanika – spätosť rastliny v pôde a spoločenstvách, tvrdí, že vývojovo staršie druhy
zaberajú väčšie územie ako vývojovo mladšie. Druh vykazuje väčšie bohatstvo tam, kde
vznikol.
Veľmi cenné informácie o príbuzenských vzťahoch a vývoji na úrovni rastlinného druhu
a vyššia taxonomická kategória v súčasnosti poskytujú moderné vedné disciplíny, ktoré sa
vyvinuli vďaka objaveniu štruktúry NK a proteosyntézy.
Molekulárna biochémia, biológia, genetika – na úrovni molekulárnej vysvetľujú všeobecné
princípy stavby a fungovania živých systémov.
SB pri triedení (klasifikácii) rastlinnej ríše využíva špeciálne metódy a kategórie.
Základným termínom SB je TAXÓN a TAXONOMICKÉ KATEGÓRIE (jednotka).
Rozlišujeme hlavné a vedľajšie taxonomické kategórie, pričom vedľajšie sú podriadené
hlavným (čeľaď, podčeľaď, rad, nadrad).
Vo vzťahu k druhu rozlišujeme vyššie a nižšie kategórie
1. rastlinná ríša – regnum vegetabile
2. podríša – subregnum Koncovka(K) -bionta
3. kmeň – phylum K – phylae
4. podkmeň – subphylum K – phytinae
5. oddelenie – divisio K – phyta
6. pododdelenie – subdivisio K – phytina
7. trieda – classis – K pre vírusy – viralia
pre bakteriálne huby – myceles
pre riasy – phyceae
pre lišajníky – lichenes
pre cievnaté rastliny – psida
8. podtrieda – subclassis K pre riasy – phycidae
pre huby – mycetideae
pre cievnaté rastliny - idae
9. rad – ordo K – ales
10. podrad – subordo K – inales
11. čeľaď – familia K – aceae
12. podčeľaď – subfamilia K oideae
13. skupina – tribus K eae
14. skupinka – substribus K inae
15. rod – genus napr. rosa
16. podrod – subgenus napr Rosa, subg. Rosa.
17. časť (sekcia) sectio napr sect labrea.
18. čiastka – subsectio – napr subsec, Petiolares.
19. druh – species napr. rosa centifolia – ruža stolistá
20. poddruh (plemeno) subspecies, napr. Pulsatilla vulgaris, subsp. Slavica (poniklec)
21. odroda (sorta) – varietes, napr brassica okracea varitas gongyloides.
22. pododroda – subvarietas, Brassien okracea var. Capitala subvarietas.
23. forma – forma
24. podtvar – subforma, raphanus sativu svar radicula f. rotundadato subf.
25. lúzus – lusus napr Centnuera cyanus lus. Rosca.
3. Botanické systémy prirodzené, umelé, vývojové (fylogenetické)
Fylogenéza
V SB sa počas jej vývoja vyvinuli 3 druhy rastlinných systémov:
4.) umelé systémy
5.) morfologické systémy – prirodzené
6.) vývojové – fylogenetické
1. Umelé systémy – sú také, pri ktorých sa rastliny triedia podľa jedného alebo aj niekoľkých
význačných, ale ľubovoľne zvolených znakov. Ide o triedenie rastlín bez ohľadu na ich
príbuznosť. Najznámejším US je Lineho systém, ktorý zadeľuje rastliny do systému podľa
počtu a úpravy tyčiniek a piestikov.
2. Prirodzené – morfologické systémy – sú budované na základe získaných znakov
a poznatkov porovnávaním získaných morfologických znakov. Čím viac zhodných
morfologických znakov, tým sú príbuzensky bližšie k sebe. Tieto systémy berú za základ
podobnosť a zhodnosť a nie pôvod. Zakladateľom týchto sústav je A.L.Jussieu – 1789.
3. Vývojové – fylogenetické systémy – sa budujú na základe zisťovania pôvodu. Hodnota
znakov na rastlinách sa tu neposudzuje, podľa ich zložitosti alebo jednoduchšej stavby, ale
podľa toho, kedy sa tieto znaky počas vývoja vyvinuli. Za najdokonalejšie znaky sa považujú
časovo najmladšie, ktoré sú vo vývojovom rade ako posledné.
Systematická botanika pri budovaní fylogenetického systému rastlín využíva poznatky
takmer všetkých botanických disciplín. Najcennejšie poznatky poskytuje náuka o vyhynutom
rastlinstve – fytopaleontológia.
Postupný vývoj rastlinstva možno dobre posúdiť podľa skamenelín a odtlačkov vyhynutých
rastlín. Významnou botanickou disciplínou je morfológia rastlín – je významná pri
posudzovaní, či pozorované znaky sú homologické, analogické, konvergentné, progresívne
alebo regresívne.
Homologické orgány – orgány, ktoré majú spoločný pôvod (všetky orgány napr. orgány,
ktoré vznikli z listu bez ohľadu na to, akú funkciu plnia – asimilačná, obrana, popínanie,...)
Analogické orgány – majú ten istý tvar, a tú istú funkciu, ale ich pôvod je rôzny (tŕne – môžu
byť rôzneho pôvodu – listového, stonkového, koreňového a pod.)
Konvergentné orgány – objavenie sa tej istej vlastnosti v rôznych vývojových líniách
(kaktusovitý tvar – opunciovitý a mliečnikovitý, ktorý je výsledkom podobných životných
podmienok.ä
Progresívne orgány – orgán, ktorý sa zdokonaľuje a stáva sa zložitejším (zygomorfný kvet –
sú súmerné - je progresívnym znakom proti aktinomorfným).
Regresívnym vývojom sa orgán stáva jednodušením až zakrpatením (strata kvetného obalu je
regresívnym javom oproti kvetom s kvetnými obalmi).
Súčasťou morfológie je aj Teratológia – náuka zaoberajúca sa vývojovými
nepravidelnosťami, napr. zozelenatenie kvetu, je to jav po dávnych predkoch (atamizmus)
a svedčí o listovo pôvode kvetu.
4. Taxonomické kategórie
1. podľa stupňa dosiahnutého fylogenetického vývoja – cytologická, morfologická,
fyziologická úroveň stavby gametofytu a sporofytu.
a. rastliny nižšie (thallobionta) – stielkaté; taxonomicky je to podríša, do ktorej sú
začlenené prokariotické sinice a eukaryotické riasy.
Skupina: riasy červené (rhodophyta),
riasy hnedé (chromophyta),
riasy červenoočká (englenophyta),
riasy zelené (chlorophyta).
Do tejto podríše sa zaraďujú slizovky (mixophita) a huby (fungi). Najnovšie poznatky
poukazujú na špecifické postavenie húb a lišajníkov. Tvoria prechod medzi rastlinnou
a živočíšnou ríšou. Nižšie rastliny, ktoré sa rozmnožujú výtrusmi sú nižšie výtrusné rastliny.
b. rastliny vyššie (cormobionta) – majú vyvinutý kormus rozlíšený na koreň, stonku a listy
s výrazne vydiferencovanými pletivami (delivé, krycie, základné, vodivé) – cievnaté
rastliny.
2. podľa rozmnožovacej (propagačnej) jednotky
a. rastliny výtrusné (sporophyta) – rozmnožujú sa výtrusmi (z výtrusu nikdy nevyrastie
dospelá rastlina)
b. rastliny semenné (spermatophyta) – rozmnožovacou jednotkou je semeno, z ktorého
vyrastie kompletná
rastlina.
Rastlinný kvet je mnohotvárny, nie je náhodným nahromadením druhov.
WHITTAKEROV klasifikačný systém organizmov, podľa ktorého rastlinné orgány
možeme začleniť do taxónov:
Nebunkové organizmy (acellulata)
Bunkové organizmy – Ríša MONERA oddelenie: prechodné formy prabuniek
baktérie, sinice
Ríša PROTISTA oddelenie: (jednobunkové a mnohobunkové
organizmy)
Riasy zlatisté (chrisophyta)
Riasy zelené (chlorophyta)
Riasy hnedé (phaeophyta)
Riasy červené (rhodophyta)
Slizovky (mixophyta)
Oddelenie: huby (mikophyta)
Oddelenie: lišajníky (lichenes)
Oddelenie: machorasty (briophyta)
Oddelenie: papraďorasty (pteridophyta)
Vírusy (vira)
Prvojadrové organizmy (prokariota)
Ríša: nebunkové organizmy (subcellulata)
Oddelenie: praorganizmy (eobionta)
Ríša: prvobunkové organizmy (protocellulata)
Oddelenie: baktérie (bacteria)
Oddelenie: sinice (cianophyta)
Oddelenie: prochlorofyty (prochlorophyta)
Jadrové organizmy:
Ríša: rastliny (plantae)
Podríša: nižšie rastliny (protobionta)
Oddelenie: červené riasy
Trieda: červené riasy (rhodophycal)
Oddelenie: chromofyty (chromophyta)
Trieda: žltohnedé riasy (chrysophyceal)
Trieda: rozsievky (bacilariophyceal)
Trieda: hnedé riasy (pheophyceal)
Oddelenie: červenoočká
Trieda: červenoočká (euglenophyceal)
Oddelenie: zelené riasy
Trieda: vlastné zelené riasy (chlorophyceal)
Trieda: trubicovky (bryopsidophyceal)
Trieda: spájavky (conjugatiophyceal)
Trieda: chary (charophyceal)
Oddelenie: oomycéty (oomicota)
Podríša: vyššie rastliny
Oddelenie: rýniorasty (rhyniophyta)
Oddelenie: machorasty (briophyta)
Oddelenie: plavúňorasty (lycopodiophyta)
Oddelenie: pralsičkorasty (equisetophyta)
Oddelenie: sladičorasty (polypodiophyta)
Oddelenie: magnóliorasty (magnóliophyta)
Oddelenie: borovicorasty (pinophyta)
Ríša: Huby (fungi)
Trieda: chytridiomycéty (chytridiomycetes)
Trieda: zygomycéty (zygomycetes)
Trieda: endomycéty (endomycetes)
Trieda: vreckaté (ascomycetes)
Trieda: bazídiové (basidiomycetes)
Ríša: živočíchy (animalia)
5. Praorganizmy – Eobionta, názory na vznik Eobionta
Vid. Sekerka: Všeobecná biológia
6. Nebunkové organizmy / Acellulata / - charakteristika
Nebunkové organizmy (Subscellulata) len ťažko možno považovať za typické živé
organizmy. Ich jednoduchosť, a hlavne fakt, že ich základom nie je bunka, ich subjektívne
stavia do pozície niečoho nedokonalého a menejcenného. Na druhej strane si však musíme
uvedomiť, že život, tak ako ho dnes poznáme, nevznikol "skokom", teda že vždy musí
existovať nejaký medzistupeň medzi kvalitatívne odlišnými organizmami.
Pôvodné nebunkové organizmy sú teda primitívnymi formami života, z ktorých sa nám
viacero zachovalo do dnešných čias (je otázne či vo svojej pôvodnej štruktúre). Keďže sú to
paleontologicky takmer neznáme organizmy, ťažko možno presne určiť ich fylogenetickú
príbuznosť s ich dodnes žijúcimi formami.
Taktiež sa mi zdá dosť nepravdepodobné, že by sa z vírusov mohli stať akési "prekurzory"
buniek. Vírusy sú pravdepodobne slepá vývojová vetva, ktorá za svoje prežitie do dnešných
čias vďačí práve svojej jednoduchosti a spôsobu života.
ríša: Nebunkové organizmy (Acellulata)
oddelenie: Praorganizmy (Eobionta)
oddelenie: Vírusy (Vira)
V ostatných desaťročiach sa zistili dôkazy života z geologických vrstiev, ktorých vek sa
odhaduje na 3-4 mld rokov. Už v tejto dávnej dobe žili na Zemi živé sústavy podobné v
súčasnosti žijúcim baktériám a siniciam. Boli to už dosť zložité sústavy - praorganizmy
(Eobionta). Ich evolúcia sa začala pravdepodobne už v prvej miliarde rokov trvania Zeme.
7./8. Vírusy – charakteristika, Boj a prevencia virovým ochoreniam
Nebunkové biologické systémy Vírusy (vira) a viroidy
-
najjednoduchšiu štruktúru zo všetkých živých systémov majú vírusy
-
najmenšie z nich tvorí len niekoľko makromolekúl (bielkoviny, NK)
Vírusy nie sú schopné trvale samostatne existovať (sú to parazity), ich rozmnožovanie
prebieha iba v živých bunkách.
Vírusy rozlišujeme:
rastlinné (fytotropné, fytopatog.) – parazitujú v rastlinných
bunkách
Živočíšne (zootropné, zoopatog.) – parazitujú v živočíšnych bunkách
Bakteriofágy (gr. fagein – zniesť) – parazitujú v bunkách baktérií
Tvar a veľkosť vírusov
Morfológia vírusov je pestrá. Vírusové telieska (virióny) s) guľovité, tyčinkovité, vláknité.
Veľkosť je odlišná.
Vírus tabakovej mozaiky tvoria tyčinky veľkosť 15 rád 290 nm a vírusy papagájčej choroby
(psytakózy) – guľovité čiastočky s priemerom 455 nm.
Charakteristický tvar majú Bakteriofágy. Sú tvorené hlavičkou a bičíkom.
Chemické zloženie vírusov
Všetky vírusy obsahujú dve charakteristické chemické zlúčeniny – bielkoviny a NK.
Menšie vírusy tvoria iba nukeoproteín
Vírusy obsahujúce kys. RNA – RNA vírusy, obsahujúce DNA – DNA vírusy.
Súčasťou teliesok veľkých vírusov sú aj ďalšie chemické zlúčeniny: lipidy, glycidy, enzýmy.
Vnútorná štruktúra vírusov
Vírusy majú podobnú vnútornú štruktúru. Nukleová kyselina je uzavretá v obale z bielkovín
– kapsida.
U bakteriofága zaujíma kyselina stred hlavičky.
Rozmnožovanie vírusov
Vírusy mimo bunky neprejavujú biochemickú aktivitu, nemajú metabolizmus, nemôžu sa
rozmnožovať nezávisle od bunky. Vírusy sa rozmnožujú iba vo vnútri živých buniek.
V latentnom stave sa vírusové telieska zoraďujú do pravidelnej kryštálovej mriežky. Infekcia
prebieha tak, že virióny, alebo nukleová kyselina preniká do bunky.
Táto bunka okrem vlastných NK a bielkovín začne tvoriť NK a bielkovinu vírusu.
Stavebný materiál a energiu na tvorbu nových vírusových teliesok dodáva hostiteľská bunka.
Reprodukcia vírusov je často spojená so smrťou a rozpadom hostiteľskej bunky. Niektorý
vírusy hostiteľskú bunku neusmrcujú. Genóm niektorých vírusov môže byť replikovaný
v hostiteľskej bunke a odovzdávaný jej potomstvu v latentnej provírusovej forme. Vírusom
hostiteľská bunka poskytuje okrem stavebných jednotiek ich NK a bielkovín tiež svoj
translačný aparát.
Niektoré vírusy využívajú DNA a RNA polymerázu.
Dá sa povedať, že pri svojej reprodukcií mnohé vírusy spoliehajú na transkripčný
a replikačný aparát hostiteľskej bunky. Všetky živé organizmy majú svoje vírusy.
Zatiaľ, čo niektoré sú adaptované len na jedného hostiteľa, u iných je spektrum hostiteľov
široké. O tom, či sa vírus v bunke rozmnoží, rozhoduje kvalita jej povrchu vnútra.
Aby vírus mohol bunku infikovať, musí sa naviazať na nejakú jej povrchovú štruktúru, ktorá
mu slúži ako receptor.
Záleží na fyziologickom stave bunky.
Predstavitelia jednoduchých kategórií vírusov ľudí a zvierat:
DNA vírusy – kiahní, myxomatózy králikov, herpetické vírusy (pov. Oparu), vírus bradavíc,
vírus hepatitídy B.
+ RNA vírusy – polyovírus (pôvodca detskej obrny), vírus slintavky, vírus kliešťovej
encefalitídy, vírus rubeoly.
- RNA vírusy – vírus chrípky, vírus osýpok, vírus príušníc, vírus besnoty.
Víry s dvojskrutnicovou RNA: reovíry (bez príznakov), rotavíry (spôsobujú preháňanie),
retrovíry (vtáčie a cicavčie), leukózové a sarkómové vírusy.
Viroidy sú najjednoduchšími molekulárnymi parazitmi, sú pôvodcami niektorých infekčných
ochorení rastlín.
Sú tvorené cyklickými molekulami rastlín, ktorá je dlhá iba niekoľko 100 nukleotidov. NK
viroidov pravdepodobne nekódujú žiadne proteíny.
Sú schopné oklamať RNA polymerázu hostiteľskej bunky, ktorá si ju spletie s normálnou
predlohou DNA a replikuje ju.
Príznaky viroidných ochorení sú podobné, ako u viróz.
Viroidové ochorenia sú známe u zemiakov, chryzantém, citrusov, chmeľu.
9. Vznik a fylogenéza vírusov
Fylogenéza vírusov:
a.) vírusy sú buď najprimitívnejšou formou existencie života, z ktorých sa vyvinuli
zložitejšie živé systémy (bunky) a neskoršie sekundárne sa prispôsobili na parazitizmus
živých buniek.
b.) alebo vírusy predstavujú parazita, ktorý sa z pôvodnej bunkovej formy vplyvom
parazitického života postupne zjednodušoval (regresívny vývoj).
Klasifikácia vírusov
- najstaršia klasifikácia je systém číselný – numerický
Johnson 1827
Vírus mozaiky tabaku – Tabacco vírus 1
- Angličan Smith (1933)
Nicotiana virus 1
- Botanický kongres v roku 1930 ustanovil zvláštnu medzinárodnú komisiu pre klasifikáciu
a nomenklatúru vírusov – binomický princíp
Thornberryho (1941) systém, člení vírusy do:
Rad: Biovirales
Čeľaď: Rikettsiace
Phytoviraceae
Zooviraceae
V roku 1995 bolo známych popísaných 3600 druhov vírusov – boli zaradené do 1 radu, vyše
60 čeľadí, 164 rodov.
10. Význam vírusov a poznatkov o vírusoch
Význam vírusov
Vírusy majú veľké využitie v genetike a biotechnológiách. Mnohé sa používajú v
genetickom inžinierstve ako vektory, ktorými je možné zaviesť do hostiteľského organizmu
cudzorodú DNA alebo mutovať existujúcu DNA. Možno tak cieľavedome prenášať gény aj
medzi nepríbuznými organizmami a meniť ich vlastnosti.
Do významu vírusov patrí aj popis patogénnych schopností vírusov. Pojmom virulencia
rozumieme schopnosť choroboplodného (patogénneho) zárodku preniknúť do organizmu a
úspešne sa v ňom rozmnožiť. Patogenita je mierne odlišný termín a súvisí so schopnosťou
vírusu vyvolať symptómy ochorenia u napadnutého organizmu. Inkubačná doba je čas, ktorý
uplynie od prieniku vírusu do organizmu po objavenie sa prvých príznakov infekcie.
Pojem epidémia súvisí s rozšírením patogénneho organizmu v určitej oblasti (okres, mesto).
Pri pandémii dochádza k väčšiemu geografickému rozšíreniu patogéna (svetadiel). Napríklad
aj AIDS je v súčasnosti (do r. 2006) choroba vyznačujúca sa pandemickým výskytom a v
stredoveku sa takto šíril po Európe mor (ten je však vyvolaný bakteriálnym pôvodcom).
Ochorenia vírusového pôvodu sa nazývajú virózy.
V poslednom čase sa venuje veľká pozornosť hlavne už spomenutým bakteriofágom, teda
vírusom schopných napádať bakteriálnu bunku a zakomponovať svoju vlastnú genetickú
informáciu do DNA bunky, ktorá je potom schopná syntetizovať nukleové kyseliny a
bielkoviny bakteriofága. To má okrem pôvodného významu replikácie vírusu aj mnoho
ďalších významov. Genetici tak dokážu manipuláciou z genómom bakteriofágu docieliť
vnesenie užitočných "cudzích" génov (napr. gén pre tvorbu živočíšnych hormónov, ako je
napr. inzulín a i.) do bakteriálnej bunky, ktorá sa tak stáva, v našom prípade, producentom
inzulínu, čo má nesmierne veľký význam.
11.VIROLÓGIA
Je veda o vírusoch, ich rôznych interakciách s hostiteľskými bunkami, organizmami
a spoločenskými vrstvami organizmov. Táto veda je už niekoľko desaťročí samostatnou
vednou disciplínou. Vyčlenila sa z klasických biologických vied predovšetkým
z mikrobiológie – vedy o mikroorganizmoch.
Objektom štúdia – sú unikátne organizmy na hranici živého a neživého sveta.
Virológia sa zrodila v roku 1892, kedy IVANOVSKY objavil 1. vírus – vírus spôsobujúci
mozaikovú chorobu tabaku.
Ďalší rozvoj virológie súvisel s postupným pribúdaním správa o ďalších vírusoch R, Ž, čl.,
baktérií, húb, rias, prvokov.
Rous (??? B) v roku 1912 upozornil na vírus sarkómu sliepok, tým poukázal na to, že vírusy
sú agensami nielen mnohých infekčných chorôb, ale aj na možnú indukciu nádorov
u živočíchov a človeka.
Virológia sa začala viac vyvíjať po objavení nových metodologických postupov v štádiu
vírusov – využívanie tkanivových kultúr pri množení vírusov (Parker 1925).
Využívanie elektrónovej mikroskopie pri štúdii vírusov (Ardene a Ruska 1939).
V 50. rokoch nastal búrlivý rozvoj výskumu bakteriofágov.
Ďalším stymulom rozvoja virológie bolo zavedenie moderných fyzikálnych a chemických
metód štúdia nukleových kyselín a proteínov (sedimentačné metódy s použitím
ultracentrifugy) použitie rádioizotopov).
Thersthely a Chase 1953 priniesli poznatok, že NK fága je nositeľom jeho genetickej
informácie.
Fraenchel Conrad a Williams v USA a súčasne v bývalom NSR.
Gerrer a Schramm 1956 dokázali infekčnosť RNA vírusu mozaiky tabaku.
70. roky sú spojené s rozvojom rekombinantnej DNA génových manipulácií, sekvenčných
techník pre NK a proteíny sú érou izolácie celých vírusových genómov, jednotlivých génov...
Virológia nepredstavuje iba teoretickú disciplínu, ktorá zhromažďuje poznatky o vírusoch, má
význam aj praktický – v medicíne pri diagnostike vírusových chorôb, ich terapií
a prevencií.
Jenner 1798 objavil vakcínu proti kiahniam
L. Pasteur 1884 objavil vakcínu proti besnote
Moderná virológia objavuje a opisuje nové vírusy.
V súčasnosti bojuje s novou vírusovou chorobou – získanej imunitnej nedostatočnosti človeka
(AIDS – acquirer imunodeficiency syndrome), ktorú spôsobuje vírus HIV (human
immunodeficiency virus) Chemoterapeutikum, ktoré sa používa pri liečbe AIDS sa nazýva
azidotymidín (čiastočný úspech)
Virológia priniesla aj poznatky o atypických nekonvenčných, pomalých vírusoch, priónoch
a viroidoch.
Prióny nie sú NK.
Daidushec 1957 – uvádza, že sú adencami pomalých „vírusových“ ochorení, neskôr ich
označil Prusiner 1979 za prióny, obsahujú len proteíny a žiadne NK.
Prióny spôsobujú šialenstvo dobytka.
Viroidy spôsobujúce niektoré choroby rastlín sú obnaženými molekulami RNA bez
proteínového obalu (Diener 1983).
Nestorom virológie v ČR a SR bol Dionýz Vlaštovič, ktorý napísal knihu „základy lekárskej
virológie“.
Vírusy nezostali len doménou virológie, ale sú vyhľadávaným modelom štúdia pre ďalšie
moderné vedy: molekulová biológia, genetika, imunológia, biochémia, biofyzika.
Virológia sa delí na všeobecnú virológiu a špeciálnu.
12. Prvobunkové organizmy / Subcellulata /. Prechodné formy organizmov-
charakteristika, význam
Oddelenie: Fosilné prechodné formy prabuniek. Prototypom bunky je probiont, eubiont,
progenot. Bola to prechodná vývojová forma od koacervátových a proteinoidných mikrosfér
k prokaryotickej bunke. Predpokladá sa, že progenot bol spoločný predok, z ktorého sa
vyvinuli archeóny – baktérie. Názory na túto vývojovú etapu majú hypotetický charakter. Je
však pravdepodobné, že systémy jestvujúce v tejto vývojovej etape boli určitým spôsobom
organizované pred 3,5 – 4 miliardami rokov.
Oddelenie: Recentné prechodné typy prabuniek – PPLO–organizmy, rickettsie,
chlamýdie.
13. Prvojadrové organizmy / Prokaryonta /- všeobecná charakteristika
Prokaryoty (po lat. Prokaryota, v niektorých klasifikáciách Monera alebo Prokaryotae alebo
zriedka Prokarya) alebo prvojadrové organizmy alebo anukleobionty sú (mikro)organizmy,
ktorých bunky (tzv. prokaryotické bunky) sa nedelia na bunkové jadro a cytoplazmu
(čiže protoplazma jadra nie je od ostatnej plazmy oddelená jadrovou membránou), a v ktorých
nie je dedičná látka (DNA) naviazaná na bázické bielkoviny, a v ktorých neexistujú organely
endomembránovej sústavy (mitochondrie a podobne). Táto definícia je opakom eukaryotov.
Z evolučného hľadiska ide asi o „najpôvodnejšie“ organizmy predstavujúce veľmi skoré
fázy vývoja života.
Veľké sú spravidla 0,2 až 10 μm. Prokaryoty sú vždy jednobunkové, ale často tvoria
bunkové zväzy (najmä v podobe vlákna), v ktorých niekedy dochádza aj k diferenciácii
buniek (na trvalé bunky, záchytné bunky a pod.)
Prokaryotom chýbajú mitochondrie a chloroplasty – ich funkciu preberajú plazmatická
membrána, jej vyhĺbeniny a jednoduché chromatofory. Endoplazmatické retikulum
nemajú, vakuoly existujú zriedkavo. Ribozómy v plazme sú menšie ako pri eukaryotoch –
sú také veľké ako ribozómy mitochodnrií a chloroplastov eukaryotov. Ribozómy sú typu 70
S. Bunková stena je spravidla pevná. Prípadné bičíky pozostávajú vždy z niekoľkých
bielkovinových fibríl, ktoré sú okolo seba ovinuté. V prokaryotických bunkách sa vždy
vyskytujú plazmidy (v eukaryotických len niekedy).
Sú rozšírené po celej planéte Zem vo všetkých prostrediach a dnes už možno povedať, že aj
vo vesmíre (nálezy z Marsu). Prežívajú aj v extrémne nepriaznivých podmienkach (aj
napríklad pri teplotách ďaleko vyše 100 stupňov Celzia).
Ich spôsob výživy a života je veľmi rozmanitý. Môžu byť voľne žijúce či parazitické či
symbiotické; aeróbne či anaeróbne či dýchajúce dusík či iné látky; a autotrofné či
heterotrofné. Výživa sa vždy prijíma cez povrch bunky.
Nemajú: mitochondrie a chloroplasty
Endoplazmatické retikulum
jadrovú membránu
Obsahujú: plazmatická membrána
chromatofory
vakuoly zriedkavo
Ribozómy typu 70 S
Bunková stena
Bičíky z bielkovinových fibríl
plazmidy
14. Baktérie / Bacteria /. Štruktúra bakteriálnej bunky
Baktérie sa objavili ešte pred prvohorami. Udáva sa, že buď boli 1. organizmy autotrofné
baktérie, alebo boli pôvodné baktérie chemolitotrofné (využívali energiu oxidáciou substrátu).
Archibacteria – predchodca baktérií
Stavba prokaryotickej bunky (B): má o triedu jednoduchšiu organizáciu ako eukariotická b.
-
je tvorená jedinou membránou, ďalej nedelenými priestormi
-
je o stupeň menšia 1-2 mikrometre
-
vzhľadom na malý rozmer má veľký povrch na jednotku biomasy
-
to znamená i veľkú kontaktnú plochu s prostredím
-
preto je metabolizmus bakteriálnej bunky o stupeň rýchlejší ako u EB a preto sa aj
rýchlejšie rozmnožujú a rastu.
Molekuly živín sa rýchlo dostávajú do bunky.
Okrem tekutej cytoplazmy má baktéria len 4 celkom nepostrádateľné a vždy prítomné
štruktúry: jadrá, ribozómy, cytoplazmatickú membránu, bunkovú stenu.
Jadro (nukleoid)
-
jadro baktérie tvorí jediná dvojreťazová a do kruhu uzatvorená molekula DNA
(membrána jadra nie je vytvorená)
-
molekula DNA je obrovská a veľmi dlhá = 1,4 mm (tisíc krát viac ako je dĺžka bunky)
-
jadro je najmenej v dvoch bodoch zavesené v cytoplazmatickej membráne
-
jadro je haploidné
Mnohé baktérie okrem DNA, ktoré tvorí jadro, má i DNA vo forme molekúl a nazývajú sa
plazmidy.
-
genetická informácia nesená plazmidom je doplnková informácia
-
plazmid môže bunka získať prechodom z jednej bunky baktérie do druhej alebo aj
stratiť (t.j. plazmidy sú konjugatívne – výmenné).
Cytoplazma
-
vypĺňa celý priestor bakteriálnej bunky, lebo baktérie nemajú vakuoly
-
roztok o vysokej viskozite, koncentr. roztok, obsahuje veľké a malé vakuoly enzýmov
a substrátov.
-
Cytoplazma obsahuje viac ako 50 % všetkých proteínov bunky.
Ribozómy
-
telieska, ktoré majú rôzne veľkosti a rôzny počet, od niekoľko sto až 30 000.
-
odlišujú sa od ribozómov eukaryotických buniek
-
bakteriálny ribozóm sa skladá z 2 jednotiek nerovnakej veľkosti
-
1. jednotka je tvorená len 1 molekulou RNA a molekulou bielkovín
-
2. jednotka je tvorená 2 molekulami RNA a mol bielkovín
-
ribozóm je asymetrický a najviac ribozómov je v blízkosti jadra.
Zásobné látky
-
zásobná látka je glykogén a polypetahydroxymaslová kyselina
-
nikdy nebývajú zásobnými látkami tuky
-
sú zdrojom uhlíka i energie
-
volutín – polymér anorganického fosfátu
-
u niektorých baktérií sú zlúčeniny Fe, Mg, Mn, S
Cytoplazmatická membrána
-
pri bakteriálnej bunke je jedinou membránou
-
cytoplazmatická membrána býva hladká, niekedy dovnútra vytvára vychlípeniny,
ktoré slúžia ako mezozómy, niektoré vychlípeniny sú chromatofory (nesú pigmenty)
-
je selektívna, izoluje vnútorné prostredie bakteriálnej bunky od vonkajšieho
prostredia.
Bunková stena
-
je pevným útvarom bakteriálnej bunky
-
tvorí skelet
-
dáva B.b. tvar, chráni ju
-
poskytuje B.b. chemickú odolnosť a zabraňuje vyschnutiu B.b.
-
na jej stavbe sa podieľa peptidoglykán
Puzdro
-
B.b. majú puzdro rôznej hrúbky
-
tvorí ho bielkovina
Fymbrie
-
početné, krátke, rovné, jemné vlákna trčiace všetkými smermi z povrchu baktérie
-
slúžia na prichytenie o podklad.
Bičík
-
baktérie buď majú alebo nemajú 1 alebo viac bičíkov.
-
je orgánom pohybu
-
je tvorený z molekuly bielkoviny, zvnútra je dutý a skrutkovite stočený
-
zakotvený 2 platničkami v cytoplazme.
Glykokalyx
-
plsťový obal bunky
-
umožňuje adhéziu (priľnavosť) na povrch slizníc, zubov, ...
-
tvoria ho polysacharidové vlákna.
Bakteriálna bunka:
Bunková stena – Puzdro – z bielkoviny
- Fimbrie,
- Bičík – z molekuly bielkoviny
- Glykokalyx – polysacharidové vlákna
Cytoplazmatická membrána
Cytoplazma
Jadro (nukleoid) - plazmidy
Ribozómy
Zásobné látky
15. Znaky používané pri triedení baktérií. Systém baktérií
Rozdelenie Baktérií podľa zdroja energie
a.) fototrofné baktérie – zdrojom energie je svetlo
b.) chemotrofné baktérie – zdrojom je energia získaná oxidáciou substrátu látky.
Podtypy: - B1 – chemoorganotrofné – energiu získavajú oxidáciou glukózy
- B2 - chemolitotrofné – oxidovaná je anorganická látka (sírovodík alebo skupina
NH4 +)
Podľa zdroja uhlíka baktérie rozdeľujeme na:
a.) autotrofné (zdroj uhlíka je CO2)
b.) heterotrofné (zdroj uhlíka je nejaká organická látka)
Fototrofné baktérie sú zaujímavé tým, že pri fotosyntéze nepoužívajú na redukciu CO2
molekuly vody ako sinice, chlorpolasty rastlín, ale sirovodík, jednoduché organické látky,
plynný vodík, preto pri fotosyntéze bakteriálna bunka netvorí ako vedľajší produkt kyslík.
Energiu získavajú dýchaním – anaeróbnou respiráciou
– aeróbnou respiráciou
– fermentáciou
Podľa vzťahu ku kyslíku:
a.) aeróbne baktérie – kyslík je najdôležitejší
b.) anaeróbne baktérie – kyslík je toxický
c.) fakultatívne anaeróbne – kyslík je najdoležitejší aj toxický
Niektoré baktérie sú schopné fixovať vzdušný dusík. Biochemicky ide o redukciu N2 na
skupinu NH3, pričom sa spotrebuje energia ATP a sú potrebné reduktujúce molekuly
NADPH. Katalyzácia enzýmov je nitrogenéza.
Voľne žijúci fixátori N sú anaeróbovi (al. aeróbovia).
Aeróbni viazači majú mechanizmus, ktorý zabraňuje prístupu O2.
SYSTÉM BAKTÉRIÍ
Je problematický a prvé pokusy boli v 70. rokoch 19. storočia.
Pri začleňovaní Baktérií do syst. jedno. Sa využívajú tieto kritéria/znaky:
a.) morfologické – tvar, veľkosť buniek, ohnutie tyčiniek, pohyb, charakter obrvenia,
schopnosť sponulácie, farbenie podľa Gramma.
b.) Kultivačné – rast a charakter rastu buniek na mäsopeptónovom agare, rast a charakter
rastu buniek na mäsopeptónovom bujóne, charakter rastu na mäsopeptónovej želatíne.
c.) Fyziologické – vzťah buniek k zdrojom C, vzťah buniek k zdrojom N, O2, charakter
produktov látkovej premeny, denitrifikačná aktivita.
Najnovšie poznatky – najvyšším taxónom je doména baktéria.
Systém Lehmanna a Newmanna – je tu zohľadnené didaktické hľadisko.
Doména bacteria obsahuje ríša MONERA a rady:
1.
rad
–
Schizomicéty
(Schizomicetales)
1. čeľaď Kocaceae (b. sú
guľatého tvaru, delia sa
v 1.2.3. rovinách, tvoria
zhluky al. koky)
Rod
Streptokokus –
delenie buniek prebieha
len v 1 rovine
Streptokokus piogenes –
zapríčiňuje hnisanie rán
Streptokokus lactis – bakt.
mliečneho kvasenia
Rod Sarcina – baktérie sa
delia v troch navzájom
rovnakých rovinách
Rod Micrococus – delenie
baktérií je nepravidelné
Mikrokokus gonorroeae -
pôvodca kvapavky
2. čeľaď Bacteriace
- valcovitý tvar rôznej
dĺžky
- bičíky majú alebo
nemajú
Rod Bacterium
- netvorí spóry
- majú negatívne Gramm
farbenie
- peritrichálne obrvené
Bacterium nitrozomonans
B nitrobacter
B radicicola
–
žije
v symbióze s koreňovým
systémom)
B fosforestens – spôsobuje
svetielk. rýb a masa.
B influensae – napáda
dýcha-cie cesty.
B typhi – spôsobuje týfus
B disenterie – spôsobuje
dizentémiu
B pestis – spôsobuje mor
B fitoftorum – spôsobuje
bakteriózu zemiakov.
B cassei – kysnutie mlieka
B vulgarikum
B caucasikum
B acetti
B coli
3. čeľaď Desmobacteriace
- vláknité formy mnoho-
bunk, b. sú obalené spo-
ločnou pošvou.
- rozmnožujú sa gonidiami
Rod Beggiatoa
- tvoria ju dlhé vlákna
prichytávajú sa o podklad
- bunky obsahujú kvapky
S
Rod Tiotrix
- - // - premieňa sírovodík
vo vode na kyselinu
sírovú
Rod Leptotrix
- oxidujú železnaté soli na
železité
- v pošve ukladajú
hydroxid
železitý
Rod Crenotrix
- oxidujú železnaté soli na
hydroxid železitý.
Rod Cladotrix
- vlákn. baktérie
rozvetvujú
nepravovidlicovito.
4. čeľaď Spirillace
- špirálovito zahnuté B
- nesporujúce
Rod Vibrio
Vibrio cholerae – spôsobuje
choleru
Rod Spirilum
5. čeľaď Spirochaetace
- B s veľmi dlhými a ten-
kými b., zahnuté do
špirály
Spirochaeta palida –
spôsobuje syfilis
6. čeľaď Bacillace – bacil
Rod Bacillus
Bacillus subtilis – v sennom
- valcovitý tvar
- tvoria endospóry
- peritrichálne obrvené
- majú pozitív Gramm
farb.
náleve
Bacillus macerans
-
spôsobuje
enzymatický
rozklad prednej pektínovej
lamely BS ľanu a konope
Bacillus anthracis
–
pôvodca sneti slezinnej –
antrax
Bacillus mycoides
–
amonizač. bakt, štiepi
bielkoviny na čpavok za
anaerób podmienok.
Rod Clostridium
Clostridium tetani (tetanus)
Clostridium botulinum
Clostridium batilikum
(zhorknutie masla)
2. rad
Myobacteriales
Zástupca nemá pevnú BS,
pohybuje sa pasívne
pomocou slizu, rozmnožuje
sa zaškrtením b. bez
priehradky, tvoria sa
slizovité útvary, pripomína
plodničky myxomyces
Rod Myxokokus
Rod Polyangium
Nachádza sa v maštaľnom hnoji, na hnijúcom dreve, v pôde.
Význam je mineralizačný (zúčastňujú sa rozkladu organických látok).
3. rad
Actinomycetales
- heterotrofné B,
- nepohyblivé,
- netvoria spóry,
- B sú tyčinkovité
- za istých podmien
tvoria nečlánkov
rozvetvené vlákna
- b. tvoria pigmenty
(ružové, červ,
hnedé, čierne)
1. čeľaď
Proaktinomycetace
Rod Corynebacterium
Corynebacterium diphterie
Rod Mycobacterium
Mycobacterium tuberculosis
Mycobacterium leprae
2.čeľaď
Actinomycetace
Rod Actinomyces
- vytvára jednobunkové
vetvené mycéty
- spodná časť sa prichytáva
o podklad
Actinomyces Boris – spôsobuje
rozpad tkanív a kostí
Actinomyces grioceus – tvorí
antibiotiká
16. Fyziológia baktérií – výživa, životné podmienky existencie baktérií
Fyziologicka charakteristika bakterii
Podla sposobu ziskavania hlavneho biogenneho prvku uhlika sa delia:
1. autotrofne bakterie-primarnym zdrojom uhlika je CO2
2. heterotrofne bakterie-primarnym zdrojom uhlika su organicke zluceniny.
Podla sposobu ziskavania energie sa delia na:
1. fototrofne baktarie-primarnym zdrojom je svetelna energia
2. chemotrofne bakterie-primarnym zdorojom energie je chemicka energia,ziskavana
oxidaciou alebo kvasenim organickych zlucenin.
Podla vztahu ku kysliku sa delia na:
1. aerobne bakterie-na svoju existenciu vyzaduju kyslik
2. anaerobne bakterie-na svoju existenciu nevyzaduju kyslik,naopak posobi na ne toxicky
3. fakultativne anaerobne bakterie-mozu rast za pritomnosti aj nepritomnosti kyslika
17. Pohyb baktérií, rozmnožovanie, sporogenéza bakteriálnej bunky
Rozmnožovanie
Rozmnožujú sa nepohlavne, priečnym delením, prípadne pučaním.
Pri priečnom delení sa bunka predĺži na dvojnásobnú veľkosť, pričom sa uprostred vytvorí
septum (prehriadka zložená z membrány a základu bunkovej steny), ktoré bunku rozdelia na
dve rovnaké časti. Z každej potom vznikne jedna sesterská bunka. Pri priečnom delení
dochádza k replikácii DNA.
Pučenie prebieha tak, že zrelá bunka začne na svojom povrchu vytvárať novú bunku. Ak
dcérska bunka dorastie do dostatočnej veľkosti, je do nej vpustená DNA a bunka je odpojená.
Postupom času dorastie a môže sa začať sama rozmnožovať.
Výskyt
Baktérie patria k najstarším organizmom nájdených vo forme fosílií. Môžme ich nájsť už v
staršom proterozoiku. Skupina baktérie sa považuje za najrozšírenejších živých organizmov.
Dokážu prežiť vo vesmíre, v 100 °C teplých plameňov i v činných kráteroch na dne
Mariánskej priekopy. Sú to prvé organizmy ktoré kolonizujú oblasť ktorá je napríklad
postihnutá sopečnou erupciou.
Baktérie obývajú rôzne biotopy. Vyskytujú sa vo vzduchu, vo vode (sladkej i slanej) aj v
pôde, vyskytujú sa na povrchu i vo vnútri organizmov. Nie sú iba v krvi zdravého človeka.
Ich rozšírenie a množstvo závisí od vhodnosti životných podmienok: od zdroja potravy,
teploty, pH prostredia.
Aeróbne baktérie vyžadujú kyslík, anaeróbne baktérie žijú v prostredí bez kyslíka. Prevažná
časť baktérií patrí medzi heterotrofné organizmy - saprofyty a parazity. Početné sú aj
symbiotické baktérie.
Dajú sa odstrániť buď sterilizáciou (plameň, para, tlak, manganistan draselný, antibiotiká),
alebo pasterizáciou.
Spóry
Pri zhoršení životných podmienok, napríklad pri nedostatku potravy, môže dôjsť k tvoreniu
spór. Spóry sú trvalou formou baktérií, ktoré prežívajú dlhodobo a môžu byť infekčné aj po
dlhom čase.
Vznikajú zmršťovaním a zmenšovaním pôvodných buniek. Počas tejto fázy, je zastavená
výmena bunkových látok. Baktéria tak nepotrebuje ani potravu ani energiu na udržiavanie
svojich životných pochodov. Len čo spóra natrafí na výhodnejšie životné podmienky, zmení
sa opäť na živú baktériu.
Pohyb
Bičíky
Bičíky umožňujú baktériám pohyb. Poznáme rôzne rozmiestnenie bičíkov: monotriché
(jeden bičík), lofotriché (viac zväzkovitých bičíkov) a peritriché baktérie (bičíky rozdelené
po celom povrchu). Bičíky pôsobia ako silný antigén. Nazývajú sa aj H-antigény. H-antigény
a O-antigény lipopolysacharidov možno použiť k zadeleniu (typizácii) baktérií.
Glykokalix
Na povrchu baktérií sú útvary, ktoré sú značne menšie než bičíky. Slúžia baktériám na
pevné prilipnutie k podkladu. Nadradeným pojmom takýchto štruktúr je glykokalix.
Skladajú sa z vláknitých proteínov, ktoré sa spájajú s glykoproteínmi hostiteľskej bunky. Vo
forme fimbrií (vlákienok) alebo pili / pilusov (vláskov) pokrývajú povrch baktérie.
Zvláštnou formou sú konjugačné pili (pilusy). Pri enterobaktériách je cez tieto rúrkovité
proteíny možná výmena dedičného materiálu medzi dvoma bunkami. Tento proces sa nazýva
konjugácia.
18. Význam baktérií
Pozitívne vlastnosti
Hlavný význam spočíva v tom, že spolu s hubami sa zúčastňujú na rozkladaní potravových
reťazcov a premieňajú odumretú organickú hmotu späť na anorganickú (mineralizujú ju), čím
umožňujú jej ďalšie využitie v prírodných ekologických systémoch. Baktérie Escherichia coli
žijú v hrubom čreve.
Baktérie (aj niektoré nálevníky) majú v prírode aj veľkú úlohu v čistení vôd. Využívajú sa pre
tento účel aj priemyselne. Niektoré druhy dokážu rozkladať uhľovodíky pochádzajúce z
ropných havárií.
Veľké využitie baktérií je hlavne v potravinárskom priemysle. Používajú sa na výrobu syrov
(Streptococcus thermophilus - ementál, Brevibacterium linens - olomoucké syrečky), pri
výrobe smotany (Streptococcus cremoris), pri spracovaní mlieka (Streptococcus lactis),
acidofilného mlieka (Lactobacillus acidophilus) a mliečnych výrobkov (jogurty -
Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophillus). Využívajú sa na maslové kvasenie,
alkoholové kvasenie (prebieha anaeróbne), octové kvasenie (prebieha aeróbne), výroba
rozpúšťadiel (acetón, butanol - Clostridium acetobutylicum), enzýmov, výroba liehu zo
škrobu, mliekarenský priemysel, výroba vitamínov, antibiotik, alkaloidov, aminokyselín,
bielkovín.
V súčasnosti má veľký význam aj šľachtenie baktérií, ktoré nám umožňuje docielenie
nadprodukcie žiadaných látok.
Negatívne vlastnosti
Okrem žiadúceho rozkladu odumretého materiálu dochádza často k nechcenému rozkladu,
hlavne potravín, ale aj iných výrobkov.
Najväčší negatívny význam majú baktérie, ktoré spôsobujú rozličné ochorenia ľudí. Veľký
význam v boji proti týmto patogénnym baktériám má očkovanie. Väčšina baktérii sposobuje
infekcie svojim premnožením, sú však aj baktérie, ktoré spôsobujú intoxikácie. Do tejto
skupiny patrí pôvodca tetanu. Avšak oveľa nebezpečnejším ochorením je botulizmus.
Botulotoxín, produkt druhu Clostridium botulinum, je jedným z najsilnejších bakteriálnych
toxínov vôbec.
Okrem chorôb človeka spôsobujú veľké ekonomické straty aj choroby poľnohospodárskych
zvierat (mor ošípaných, hydiny). Rastlinné bakteriálne infekcie sú po
Choroby
Prenášajú sa priamym stykom, potravou, vdychovaním, poranenou kožou (infekcia rán,
pohlavné choroby, tetanus), bodnutím hmyzom.
antrax – Bacillus anthracis
čierny kašel - Bordetella pertussis
tuberkulóza (TBC) - Mycobacterium tuberculosis
tetanus - Clostridium tetani
zápal pľúc - Streptococcus pneumoniae
salmonelóza - Salmonella sp.
cholera - Vibrio cholerae
mor - Yersinia pestis
škvrnitý týfus - Rickettsia prowazeki
gangréna - Clostridium perfringens
lepra - Mycobacterium leprae
syfilis - Treponema pallidum
kvapavka - Neisseria gonorrhoeae
19. Mikrobiológia- predmet štúdia, rozdelenie a krátka história
-je veda skúmajúca jednobunkové mikroorganizmy (najmä baktérie, huby, kvasinky a
plesne), nebunkové organizmy (vírusy) a subvírové patogény (prióny a víroidy), ich život,
vlastnosti, činnosti, ich význam pre život rastlín, zvierat a ľudí.
Rozdelenie
Podľa sledovaného objektu:
bakteriológia (najstaršia)
virológia (rozmach po objavení elektrónového mikroskopu)
mykológia (štúdium plesní a kvasiniek)
protozoológia
Iné rozdelenie:
lekárska mikrobiológia a veterinárna mikrobiológia: objasňuje pôvodcov chorôb:
imunológia - náuka o obranných reakciách organizmu proti infekcii
serológia – náuka o protilátkach v krvnom sére
technická mikrobiológia a potravinárska mikrobiológia: využitie na výrobu liečiv a potravín
(mliečne výrobky)
poľnohospodárska mikrobiológia: študuje mikróby v pôde, ktoré sa zúčastňujú kolobehu látok
v prírode
geomikrobiológia
morská mikrobiológia
...
Špeciálnymi aspektami mikrobiológie sa zaoberajú aplikované mikrobiologické vedy
napríklad bakteriálna fyziológia, ktorá skúma životné pochody baktérií.
Prehľad dejín mikrobiológie
17. storočie: Antony van Leewenoek – zostrojenie mikroskopu so zväčšením 100 – 270krát
19. storočie: francúzsky chemik Louis Pasteur – zakladateľ mikrobiológie, laboratórnej
techniky (tekuté kultivačné pôdy, sterilizácia, pasterizácia – zahrievanie mlieka, vína, piva,
niektorých liečebných a živých roztokov pri teplote 100°C, pri ktorej dochádza k usmrteniu
mikroorganizmov, bakteriálne spóry. Objavil pôvodcu pasteurelózy hydiny, očkoval HD proti
antraxu, najväčšia sláva: očkovanie proti besnote
19. storočie: anglický chirurg Joseph Lister: podstata popôrodnej sepsy.
19. – 20. storočie: nemecký mikrobiológ Robert Koch – farbiace metódy, objav pôvodcu
antraxu, cholery, tuberkulózy
20. storočie: objav penicilínu Flemingom a elektrónového mikroskopu Ruskom
20. Nižšie rastliny/ Probionta /- všeobecná charakteristika
- tvoria veľkú skupinu organizmov
- sú jednobunkové alebo mnohobunkové
- telo nemajú rozčlenené na vegetatívne orgány
- majú jednoduchú anatomickú stavbu
- typy jednobunkové žijú samostatne alebo tvoria kolónie
- mnohobunkové majú telo vláknité, stužkovité, lupeňovité, trubicovité
- bunky sú bezfarebné alebo obsahujú asimilačné farbivá
- rozmnožujú sa nepohlavne – výtrusmi alebo pohlavne
- niektoré majú vyvinuté pohlavné ústroje primitívnej stavby
- výsledkom rôznych spôsobov rozmnožovania sú rôzne generácie organizmov, ktoré sa
odlišujú tvarom a inými vlastnosťami, takže striedanie rôznych spôsobov rozmnožovania
súvisí so striedaním rôznych generácií
Whittakerov klasifikačný systém
Nebunkové organizmy (acellulata)
Bunkové organizmy – Ríša MONERA oddelenie: prechodné formy prabuniek
baktérie, sinice
Ríša PROTISTA oddelenie: (jednobunkové a mnohobunkové
organizmy)
Riasy zlatisté (chrisophyta)
Riasy zelené (chlorophyta)
Riasy hnedé (phaeophyta)
Riasy červené (rhodophyta)
Slizovky (mixophyta)
Oddelenie: huby (mikophyta)
Oddelenie: lišajníky (lichenes)
Oddelenie: machorasty (briophyta)
Oddelenie: papraďorasty (pteridophyta)
21. Riasy (Algae) – char., morfológia, fyziológia, rozmnožovanie, ekológia,
význam, systém, fylogenéza
- najprimitívnejšie autotrofné a prevažne eukaryotické organizmy
- telo tvorí stielka
- jednobunkové alebo mnohobunkové, ich rozmery veľmi kolíšu
- väčšinou obsahujú asimilačné farbivá a živia sa autotrofne
- ak neobsahujú asim.farbivá, živia sa heterotrofne alebo mixotrofne
- bunka:
bunková stena – celulóza, pektínové látky, sliz
Cytoplazmatická membrána
Základná cytoplazma
Veľká vakuola
Organely
Jedno alebo viac jadier
Chromatofory – pyrenoidy
Chloroplasty a asim.farbivami – fylogenet.vyspelejšie
Zásobné látky – tukové kvapky, hematochróm
Bunková šťava – cukor, triesloviny, organické kyseliny, soli,
kryštály šťavelanu a síranu vápenatého
- sfarbenie – zelené, hnedé, červené, sinozelené
- fyziológia – vodu a v nej rozpustné látky prijímajú celým povrchom stielky
- pre svoju existenciu potrebujú – vodu, svetlo, primeranú teplotu,
N, S, P, K, Ca, Mg, Fe
- rozmnožovanie – vegetatívne – rozdelenie stielky pohyblivými spórami
- generatívne – splynutie samčích a samičích gamét za vzniku zygoty
– izogamia, heterogamia, oogamia
- ekológia – rôzne typy vôd a vlhké stanovištia – term. a min.pramene, pôda, vlhké drevo,
vrchné vrstvy letného snehu, v jazerách a moriach – planktón, bentos
- význam -
obohacujú vodu kyslíkom
Potrava pre živočíchy
Zásobáreň organ.hmoty
Výroba draselných solí a jódu
Kys.alginová – výroba lepu
Agar-agar – laboratóriá a cukrárstvo
- systém: súbor niekoľkých skupín nižších R, medzi ktorými neexistujú zjavné príbuzenské
vzťahy
1. podľa typu chlorofylu:
- červená vývojová skupina (chlorofyl a,d) – riasy červené
- hnedá vývojová skupina (chlorofyl a,c) – chromofyty
- zelená vývojová skupina (chlorofyl a,b) – červenoočká, zelené riasy
- osobitá vývojová skupina (chlorofyl a) – riasy sinozelené
2. podľa základných organizačných stupňov:
bičíkatý
amébovitý
bunkový
vláknitý
trubicovitý
3. klasifikácia podľa Hindáka a Komáreka:
Odd.: Sinice – riasy sinozelené (Cyanophyta)
Odd.: Riasy zlatisté (Chrysophyta)
Odd.: Riasy zelené (Chlorophyta)
Odd.: Červenoočká (Euglenophyta)
Odd.: Riasy červené (Rhodophyta)
Odd.: Riasy hnedasté (Pyrrhophyta)
22. Sinice – riasy sinozelené (Cyanophyta), Všeobecná charakteristika,
systém, najznámejšie rody a druhy
Charakteristika:
- sinice sú jednobunkové, kolóniové a vláknité, väčšinou mikroskopické riasy
- jednotlivé bunky sú guľaté, oválne, elipsovité, vajcovité, paličkovité a pod.
- bunku majú obalenú bunkovou stenou, ktorá obsahuje prevažne pektínové látky, ktoré ľahko
sliznatejú, je hladká bez ostňov alebo iných výrastkov, niekedy býva viacvrstvová
- protoplast je rozčlenený na vonkajšiu chromatoplazmu a na vnútornú centroplazmu
- v chromatoplazme sú uložené asimilačné farbivá ktoré majú špecifické zloženie
- obsahujú chlorofyl a / chýba chlorofil b /, modrý fykocyán, červený fykoeritín, karotín
- podľa zastúpenia jednotlivých asimilačných farbív sinice sú špinavozelené, sivasté,
modrozelené až čierne , žltkasté a červené
- asimilačné produkty: glykogén, anabenín, volutín a tuk vo forme drobných zrniek alebo
kvapiek
- centroplazma obsahuje chromatínové substancie difúzneho jadra
- patria k prokariotickým organizmom
- protoplast obsahuje aj vakuoly, najmä v koncových bunkách vláknitých foriem
- niektoré druhy majú tzv. pseudovakuoly / plynové vakuoly /, ktoré obsahujú plynný dusík
- vláknité formy majú bunky v jednom alebo vo viacerých radoch
- niektoré vlákna sú uložené v slizovom obale a pošve membránového pôvodu
- vlákna – jednoduché, rozkonárené, nerozkonárené
- rozkonárenie:
pravé – z jednej pozdĺžne rozdelenej bunky vo vlákne vyrastie kolmo bočná vetva
nepravé- vlákna v pošve sa roztrhnú a jeden alebo dva konce vyrastú z pôvodného vlákna na
bočné
- niektoré vláknité formy obsahujú aj špecifické bunky: heterocysty a astrospóry
Heterocysty- sú zvláštne bunky s hrubou stenou, vznikajú z vegetatívnych buniek a ich
funkcia je doteraz nejasná
Astrospóry- vznikajú z jednej alebo viacerých buniek vo vlákne, hromadia sa v nich asimiláty,
spájajú sa do radov, majú funkciu orgánov, ktorými sinica pretrváva počas nepriaznivých
životných podmienok
Rozmnožovanie- nepohlavné- vegetatívne
- jednobunkové formy sa rozmnožujú delením na polovice, ktoré sa osamostatňujú
- osobitný druh rozmnožovania: endospóry- na ne sa rozdelí buď celý protoplast alebo jeho
časť, uvoľnujú sa po roztrhnutí bunkovej steny
- pri kolóniových formách ostávajú bunky spojené slizom
- vláknité formy sa rozpadajú na jednotlivé segmenty- hermogónie- ktoré delením buniek
vyrastajú v nové vlákna, môžu vznikať aj z heterocýst
Ekológia- rozšírenie – sú rozšírene takmer po celom svete
-
vo vode tvoria povlaky na ponorených predmetoch, rastlinách, vlhkom bahne, v pôde,
na zmáčaných skalách, kôre stromov....
- vydržia teplotu až 80 stupňov celzia
- niektoré druhy žijú endoliticky- rozrušujú kamenný podklad
- iné druhy žijú v symbióze s hubami v lišajníkoch ako riasová zložka
Fylogenéza- pokladajú sa za najstaršie rastliny na zemeguli
- výskyt už v prokambiu
- v karbóne žili v takej forme ako dnes
Systém- založený na organizácii stielok
- obsahujú jednu triedu, ktorá sa člení na dva rady, niekoľko čeľadí, rodov a skoro 2000
druhov
Trieda: Cyanophyceae
Rady:
1. rad Chroococcales- 6 čeľadí, 11 rodov, niekoľko desiatok druhov jednobunkových
a kolóniových rias
Npr. Sinivka / Chroococcus /- jednobunková riasa guľovitého tvaru
-
po delení sa obaľujú slizom a ostávajú v tvare kolónií
-
výskyt: voda, vlhkých pôdach
-
niektoré druhy v lete sfarbujú hladinu vodných nádrží po rozmnožení
2. rad Oscillatoriales – 5 čeľadí, niekoľko rodov vláknitých rias
Npr. Drgavka / Oscilatoria / - vláknitá riasa sinozelenej farby
- vlákno skladá sa z množstva drobných, vlcovitých buniek usporiadaných v jednom rade,
rastie na konci delením buniek, pohybujú sa pravdepodobne vylučovaním nerovnako
napučiavajúceho kvetu, má heterocysty a vlákno sa roztrháva pri rozmnožovaní
Rivuláriu / Rivularia / - dcérske vlákna zostávajú dlhší čas v pošve materského vlákna, vlákna
sú v ložisku husto nakopené, súbežne uložené a tvoria na podklade najprv pevné guľovité
kolónie, neskoršie rozsiahle ložiská v podobe tmavých škvŕn
Rod nostok / Nostoc / - vytvára kolónie tvaru slizovitých gúľ veľkosti slivky, belasozelenej
farby, ktoré plávajú v bahnatejúcich jazerách
- kolónia je ohraničená celistvou blanou
- vnútorný obsah je zložený zo slizu a vláken, ktoré majú heterocysty a rozpadajú sa na
hormogónie
Cylindrospermum ecbaliisporum – radí sa do čeľade Nostocaceae, tvorí povlaky v náraste
a na mokrej rašelinovej pôde v tvare tmavohnedých ložísk
- membrána je zreteľne ostnatá
23. Riasy zlatisté / Chrysophyta /. Všeobecná charakteristika, systém,
najznámejšie rody a druhy
- sú sladkovodné a morské, jednobunkové a mnohobunkové, rôzne sfarbené. Bunky
primitívnejších zástupcov sú nahé, pri vývojovo vyšších typoch majú rôzne obaly, schránky.
Bunková stena neobsahuje celulózu. Protoplasty sú jednojadrové až mnohojadrové.
Ďalšie spoločné znaky:
-
chromatofory obsahujú chlorofyl a, ß-karotén, xantofyly, neobsahujú chlorofyl b
-
produktom fotosyntetickej asimilácie je chryzóza / leukozín /, olej, nikdy nie škrob
-
cysty tvoria endogénne a sú dvojdielne
-
bunkové steny a cysty majú podobnú stavbu, sú preniknuté SiO2
-
majú nerovnako dlhé bičíky zoospór vegetatívnych bičíkatých foriem
-
rozmnožujú sa nepohlavne aj pohlavne
Systém:
- sú druhovo neobyčajne bohaté a tvarovo rozmanité oddelenie, do ktorého začleňujeme tri od
seba odlíšiteľné triedy:
1. trieda: riasy zlatohnedé / Chrysophyceae /
Rody: urogléna, chromulína, žltozrnko, ochromonádka, malomonádka, synura,
Druhy: vodnička smradľavá
2. trieda: rozsievky / Bacillariophyceae /
Rody: rozsievka, člnovka, perovka
Druhy: cyclostella menenghiniana
3. trieda: riasy žltozelené / Xanthophyceae /
Rody: Tribonema, váčkovka, Vaucheria
Druhy: Tribonema vulgare, Tribonema viride, vačkovka zrnkovitá,
- každá trieda predstavuje samostatnú monofyletickú jednotku s vlastnou vývojovou
postupnosťou od bičíkovcov k vláknitým formám s výnimkou rozsievok, kde vývoj ustrnul na
jednobunkovosti
24. Riasy zelené / Chlorophyta /. Všeobecná charakteristika, systém,
najznámejšie rody a druhy
Bunky sú obalené bunkovou stenou z celulózy, majú rovnako dlhé bičíky. Protoplast obsahuje
chloroplast s asimilačnými farbivami – chlorofyl A a B, karotény, xantofyly. Asimilačným
produktom je škrob. Vyvinuli sa v nich takmer všetky organizačné stupne stielky.
TRIEDY – Vlastné zelené riasy (Chlorophyceae)
Spájavky (Conjugatophyceae)
Chary (Charophyceae)
1. TRIEDA: VLASTNÉ ZELENÉ RIASY (Chlorophyceae)
Najväčšia skupina rias od monádového až po sifonálny stupeň. Protoplast je vyplnený
bunkovými organelami. Väčšina druhov má chloroplasty alebo modrozelené organely ako
sinice. Chloroplast je buď v strede alebo pri stene spolu s pyrenoidom. Môže byť vyvinutá
stredová vakuola. Bunka obsahuje 1 jadro, ale syfonálny typ má mnoho jadier.
Rozmnožovanie:
-
nepohlavné – zoospóry, hemizoospóry, synzoospóry (vajcovité, s viacerými bičíkmi),
autospóry, alebo delením bunky na 2 časti.
-
pohlavné – izogamia, heterogamia, oogamia. Odpočívajúce štádia:
- akinety – vznikajú nepohlavne
- cysty – nebpohybl b. s tvrdým viacvrstvovým obalom.
Ekológia
Zelené riasy žijú vo všetkých biotopoch, v planktóne, pôde, snehu, v symbióze so živočíchmi,
hubami.
Trieda: vlastné zelené riasy (Chlorophyceae):
1. Rad – Volvocales – bičíkatá organizácia
2. Rad – Tetrasporales – hemimonádová organizácia
3. Rad – Chlorococcales – bunková organizácia
4. Rad – Ulotrichales – vláknitá organizácia
5. Rad – Siphonocladales – sifonokládiová organizácia
6. Rad – Bryopsidales – sifonálna organizácia
Najznámejšie rody a druhy:
Rody: červenozrnko, gleomonádka, chlamýdomonádka, váľač, tetraspora, chlorela,
drobnozrnko, žabí vlas, caulerpa
Druhy: Chlamydomonas nivalis, pleurococus vulgaris, válač guľovitý, válač zlatý, Ulothrix
zonata,
SPÁJAVKY: jednob., jednoduché nerozkonárené vláknité riasy
Bunka: bun.stena – jedno/dvojdielna
rozličné výbežky, ostne, hrbolčeky
protoplast – chloroplasty
chromatofor – 1 al.viac pyrenoidov
vakuoly, olejové kvapky
jedno jadro
Rozmnožovanie: nepohlavne delením
pohlavne spájaním
rozšírenie: vo vode, vo vlhkom prostredí
systém: rody: mužócia, jarmovka,závitnicovka, klostérium, dvojčatko
CHARY: mnohobunkové rozkonárené riasy, ponášajú sa na prasličky
- stielka je rozčlenená na rizoidy, fyloid a kauloid
- bunka – viacjadrová
veľká vakuola
chloroplasty bez pyrenoidov
bunková stena – dvojvrstvová, obsahuje celulózu
- rozmnožovanie – nepohlavne – vegetatívne
pohlavne – oogamiou
- rozšírenie – stojace a mierne tečúce vody – jazerá, rybníky, zamokrené lúky
- rody – chara, nitela
25. Červenoočká / Euglenophyta /. Všeobecná charakteristika, najznámejšie
rody a druhy
Mikroskopické jednobunkové bičíkovce, Bunky sú väčšinou špirálovito stočené a nesúmerné.
Protoplast býva pokrytý BS – periplast – hrubý, tuhý, pružný, ryhovaný, granulárny,
bezfarebný.
Pohyb: aktívny – 1-2 bičíky, keď majú 2, ak 1 z bičíkov je vlečený, niekedy – metabolický
pohyb tela.
STIGMA – svetlá sivá škvrna – mimo chromatoforov, u jedincov s asimilačným pigmentom.
V spodnej časti protoplastu – guľaté jadro.
Tie, ktoré sa vyživujú heterotrofne – majú ústrojček – hltanček.
Chromatofory – zelené až tmavozelené.
Asimilačné pigmenty – chlorofyl a, b, betakarotén, xantofyly, hematochróm. Tie, ktoré žijú
v tme, strácajú pigmenty.
Asimilačný produkt – paramylon
Rozmnožovanie: nepohlavné – bunka sa pozdĺžne rozdelí na dve dcérske.
Výskyt – tečúce, stojaté, odpadové vody, v pôdach, nie sú v termálnych prameňoch.
Rad Euglenales Rody – dvojčatko (Distigma), astázia (Astasia), červenoočko (Euglena),
trachelomonádka (trachelomonas), fakus (Phacus). Rad Colaciales – rod Colacius.
26. Riasy červené / Rhodophyta /. Všeobecná charakteristika, najznámejšie
rody a druhy
Riasy pozostávajú z 1 alebo malého počtu buniek. Sú tu aj zástupcovia veľkých rozmerov.
Makroskopické typy majú vláknitú stielku. Bunky majú často viacvrstvovú bunkovú stenu,
obklopenú slizom.
Protoplast obsahuje Chromatofor. V strede je bezfarebný pyrenoyd bez škrobového obalu.
Asimilačné pigmenty – chlorofyl a d, karotenoidy, fykocyán, fykoerytrín.
Asimilačný produkt – florideový škrob – nefarbí sa do tmavomodra ale do hneda Neskoršie sa
mení na červenú farbu.
Rozmnožovanie: nepohlavné, delenie bunky na dve dcérske, nepohyblivé spóry, monospóry.
Pohlavné. – oogamia. .Spermatangium – samčí pohlavný orgán – androgaméta. Karpogónium
samičí pohlavný orgán.
Zygota – karposporofyt – karposóry.
Rod – žabie semä,
Druh:žabie semä obyčajné, Hildenbrandtia rivularis, Lemanea fluviatilis, Delleseria
sanguineu – morská riasa.
27. Riasy hnedasté / Pyrrhophyta /. Všeobecná charakteristika,
najznámejšie rody a druhy
Sú prevažne mnohobunkové riasy, málo sú kokálne riasy. Majú mnohometrové stielka,
tvarom a veľkosťou pripomínajú koreň stonky a listy vyšších rastlín (rhizoidy, kauloid,
fyloidy). Rast stielky je terminálny, niekedy vmedzerený.
Bičíkové formy – 2 nerovnaké bičíky.
Stavba bunky Bunková stena obsahuje celulózu, pektíny, kyselinu alginovú, sacharid
fukoidín – sposobuje slizkosť rias a zabraňuje vysichaniu. V prostoplaste sú chromatofory
(červenožlt, tmavočerv, zelenožlt, modrozel). Pyrenoidy sú mimo chromatoforov.
Asimilačné farbivá – chlorofyl a, c, karotén, xyntofyly, fukxantín.
Asimilačný produkt – škrob, olej, polysacharid laminarín.
Výživa je autotrofná, heterotrofná, saprofytická.
Rozmnožovanie:
Nepohlavné – rozdelenie buniek na 2 časti, zoospóri, hemizoospóry, autospóry. Pohlavné –
izogamia, anizogamia, oogamia.
Majú príbuzenské vzťahy so zlatistými riasami. Sú to riasy morské. Využívajú sa ako potrava
v Číne a Japonsku, ako krmivo, hnojivo, na výrobu jódu, manitolu, alginovej kyseliny, ktorá
sa používa v textilnom potravinárskom priemysle a kozmetike.
Rody: rodomonádka, kryptomonádka, chroomonádka, rodozmenka, vidlanka, Laaminaria,
Macrocystis, Fucus
Druhy: rožkovka, rožkovka lastovičia, Laminaria saccharina, Macrocystis pyrifera
28. Fylogenéza nižších rastlín, vývojové vzťahy
29. Huby / Fungy /. Charakteristika, rozširovanie a zemepisné rozšírenie,
pôvod, názvoslovie. Stručná história mykológie.
Charakteristika húb
– huby sú heterotrofné bezchlorofylové stielkaté organizmy, ktoré nemôžu fotosynteticky
asimilovať. Od baktérií, rias, R a Ž sa odlišujú morfologicky, chemickým zložením, vývinom
a spôsobom života. Taxonomicky tvoria samostatné oddelenie.
Bunka
– pri najnižších jednobunkových zástupcoch tvorí nahý protoplast (obsahuje 1-2 alebo väčší
počet jadier, mitochondrie, endoplazmatické retikulum, Golgiho aparát, vakuoly) obalený
cytoplazmatickou membránou, pri mnohobunkových vláknitých formách sú bunky obalené
aj BS zloženou prevažne z chytínu, niekedy z celulózy, alebo oboch komponentov. Bunka
obsahuje 75-90% vody. Dôležitý je obsah voľných aminokyselín (valín, leucín, izoleucín,
treonín, metionín, fenylalanín, tryptofán), ktoré ľudský organizmus nevie syntetizovať.
Obsahuje glycidy – glykogén, manit, trehalózu.
Vitamíny v bunkách húb – B1, B2, D a malé množstvo vitamínu C.
Okrem toho bunky obsahujú aj jedovaté toxíny – amanitín, psylocibín a špeciálne látky –
antibiotiká, napríklad penicilín, mucín.
Z minerálnych látok – bunky sú bohaté na fosfor a draslík.
Chromatofory a chloropolasty nie sú diferencované, preto huby neobsahujú chlorofyl.
Stielka
– je obyčajne vláknitá, jednoduchá, alebo vetvená. Pri nižších hubách – vlákna majú priečne
priehradky, pri vyšších sú vlákna priehradkované (mnohobunkové hýfy). Súbor hýf =
podhubie (mycélium), kde vyrastajú za určitých podmienok rozmnožovacie ústroje –
plodnice.
Zoskupenie hubových vlákien tvorí nepravé pletivá:
-
pseudoparenchým – hubové pletivo zložené z hýf s takmer guľovitými bunkami, na
priereze podobný parenchýmu (pravému pletivu).
-
plektenchým – hubovité pletivo zložené z pospletaných hýf, tvorí dužinu plodnice.
Rozširovanie a
zemepisné rozšírenie húb:
Huby sa rozširujú: a) rozrastaním podhubia – môžu vytvoriť čarovný kruh. Priestor, kde sa H
takto rozširuje je malý a obmedzený.
b) výtrusmi – majú nepatrnú hmotnosť a rozmery, sú odolné voči nepriaznivým
podmienkam, ich produkcia je obrovská. Prenos výtrusov závisí od prítomnosti prenášačov.
Prenášačmi sú:
o človek – antropochória
o živočíchy – zoochória
o hmyz – insektochória
o voda – hydrochória
o vzduch – anemochória
Zemepisné rozšírenie
- vyskytujú sa takmer všade (okrem Antarktídy) vo vzduchu, vo vode,
pôde na R, Ž, Č. Najviac je ich v lesoch, na lúkach, poliach, parkoch, záhradách, na skládkach
dreva, na haldách, v baniach, ľudských príbytkoch.
Pôvod húb
– najstaršie nálezy pochádzajú z obdobia kambria – z devónu sú známe hubové vlákna, ktoré
boli nájdené vo fosíliách suchozemských rastlín. Za predchodcov húb sa považujú riasy.
Niektoré pochádzajú z jednoduchších bezchlorofylových bičíkovcov.
Názvoslovie húb
Názov druhu je binomický. (rodové meno a prívlastok). Prvé meno je rodové a druhé
druhové.
Vedecký názvy húb sa riadia podľa medzinárodných nomenklatúrnych pravidiel.
Najhlavnejšie zásady dohodnutých nomenklatúrnych pravidiel sú:
-
za každým vedeckým názvom sa uvádza meno toho autora, ktorý druh opísal
-
používa sa najstarší známy platne publikovaný názov (priorita)
-
nesmú sa používať homonymá (mená rovnako znejúce), taký názov, ktorý už predtým
použil niekto iný
-
pri opise každého nového taxónu sa musí uvádzať latinská diagnóza. Slovenské
názvoslovie húb je ešte vo vývoji.
Systém húb
V starších systémoch boli huby začlenené do 4 tried:
- plesne (Phycomycetes)
- vreckaté huby (Ascomycetes)
- bazídiové huby (Basidiomycetes)
- nedokonalé huby (Deuteromycetes)
Fyziológia
Pre život húb sú potrebné živiny, vlhkosť, vzdušný O, teplota, kyslé pH. Huby sú
organizmy heterotrofné, pretože nemajú chlorofyl, vyživujú sa organickými látkami
vytvorenými inými organizmami. Organické látky sú zdrojom uhlíkatej potravy pre H.
Najväčší význam majú sacharidy (glukóza a sacharóza), polysacharidy (škrob a celulóza),
ktoré premieňajú H pomocou enzýmov na jednoduché cukry. Dôležitou zložkou potravy sú aj
dusíkaté produkty vznikajúce pri rozklade bielkovín, ale môžu sa živiť aj amónnymi soľami
a nitrátmi. Okrem uhlíka a dusíka huby potrebujú aj S, P, K, Mg, Fe, Ca.
Huby podľa spôsobu výživy:
Saprofitické – čerpajú výživu z odumretých zvyškov R a Ž. V pôde spolu s baktériami
rozkladajú – mineralizujú organickú hmotu a zvyšujú úrodnosť pôdy.
Parazitické – cudzopasia na živom tele R alebo Ž. Veľké množstvo H sa viaže svojím
životom na určité druhy zelených rastlín. Spolunažívanie H s vyššími R nazývame mykoríza
(je obojstranne prospešná). Typicky mykorízne huby – masliaky, kozáky a ďalšie hríbovité
huby.
Huby potrebujú k životu vlhký substrát. Niektoré sa prispôsobili vodnému prostrediu. Veľmi
vlhký substrát – vývoj mycélia, veľmi suchý – vývoj sporogénnych orgánov. Veľa húb
potrebuje kyslé prostredie, čím sa líšia od baktérií.
Rozmnožovanie
– huby sa rýchlo rozmnožujú
A) vegetatívne rozmnožovanie – deje sa rozdelením mycélia na mnohobunkové segmenty,
až na samotné bunky a pučaním (kvasinky).
B) nepohlavné rozmnožovanie – najviac rozšírené. Podieľajú sa na ňom výtrusy(spóry)
produkt fruktifikačných orgánov (FO), ktoré môžu vznikať:
-
premenou celej stielky na FO – huby holokarpické (Archimycetes)
-
premenou len časti stielky na FO – huby eukarpické (Eumycetes a Phycomycetes)
Spóry – výtrusy – jednobunkové alebo mnohobunkové jednotky, ktoré sa oddeľujú od
materského tela a väčšinou vyrastajú v nového jedinca. Slúžia na rozmnožovanie
a rozširovanie alebo zachovanie huby v nepriaznivých životných podmienkach (trvalé spóry).
Podľa spôsobu vzniku sa propagačné spóry členia na:
- oidie – vznikajú rozpadom hýfy na jednotlivé bunky, z ktorých každá môže vyrásť na
samostatnú hýfu.
- sporangie – tvoria sa v nich spóry.
-
zoospóry – neobalené s pohyblivými bičíkmi
-
aplanospóry – obalené membránou a nepohyblivé
-
konídie – spóry; ak sa od nosiča oddeľujú exogénne, nosiče sa nazývajú konídiofory
-
pyknospóry – konídie oddeľované v dutinách plektenchymatických útvarov (pyknidy)
Zvláštna skupina spór s pevnými stenami – chlamydospóry a gemmy.
Vznik druhej skupiny spór závisí od zmien jadrovej fázy (predchádzajúce oplodnenie) – ak sú
zmeny viazané na počiatok diplofázy, vznikajú pevne obalené zygoty – zygospóry, oospóry.
Ak ich vzniku predchádza redukčné delenie (koniec diplofázy) – askospóry. Ak sa spóry
oddeľujú exogénne – sporogénne bunky sú bazídie a spóry bazídiospóry.
C) pohlavné rozmnožovanie
Pohlavie húb je uložené v haplontoch – stielkach dvojakého typu:
1. Stielka zmiešaného pohlavia obsahuje obe pohlavia, je neutrálna, monoická,
bisexuálna, hermafroditná, homothalická.
2. Stielka jedného pohlavia – je dioická, heterothalické. Oplodnenie môže nastať len
spojením samčej a samičej stielky – oplodnenie sa nazýva sexuálny dimorfizmus.
Typy pohlavného procesu húb:
1.) Amphimixis – proces, pri ktorom splývajú dve haploidné bunky (gaméty). Kopulácia
dvoch gamét je merogamia:
- izogamická – gaméty sú ekvivalentné
- heterogamická – gaméty sú odlišné (spermatozoid a vajcová bunka), je viazaná na vodné
prostredie,.
Sexuálny proces môže nastať medzi dvoma sexuálnymi orgánmi (gametangiami) – nazýva sa
deuterogamia. Pri heterogamickej kopulácií samčie gametangium sa nazýva anterídium,
samičie – oogónium.
2.) Automixis – spôsob samooplodnenia u vreckatých húb. Proces sa odohráva medzi
dcérskymi bunkami alebo jadrami tej istej bunky. Vyskytuje sa v dvoch typoch:
- partenogamia – kopulácia medzi bunkami samičej kopulačnej vetvy
- autogamia – splynutie jadier tej istej bunky
3.) Pseudomixis – pri druhoch, kde sexuálne orgány úplne zanikli a sex. proces sa odohráva
medzi dvomi vegetatívnymi bunkami.
- pseudogamia – ak kopulujúce sa vegetatívne buky nie sú v príbuzenskom pomere
- paedogamia – ak ku kopulácii dochádza medzi mladými a dospelými bunky (niektoré
kvasinky)
- adelphogamia – materská bunka kopuluje s dcérskou bunkou
4.) Apomixis – maximálna redukcia sexuality, oplodnenie zaniká. Rozmnožovanie je len
vegetatívne. Ak nový jedinec vznikne z pohlavných haploidných buniek – partenogenéza. Ak
vzniká z diploidných – apogamia.
30. Huby nižšie- všeobecná charakteristika, rozmnožovanie, význam,
systém
-
sú mikroskopických rozmerov s triedou prahuby, ktorá obsahovala heterogénnu zmes
k sebe nepatriacich a nepríbuzných organizmov a triedou plesne.
-
tvoria voľným okom neviditeľné mikroskopické podhubie
-
netvoria plodnice
-
patria sem napr. Triedy chytrídiomycéty, zygomycéty a endomycéty
Trieda: Chytrídiomycéty (bunkovky)
- jednobunkové aj vláknité mnohojadrové huby, kt.tvoria bičíkaté výtrusy - zoospóry
- stielka môže byť jednobunková, jednojadrová al. rozkonárená, mnohojadrová s rizoidmi
- stielka je väčšinou eukarpná
- saprofytné huby, žijú vo vlhkej pôde alebo vo vode
- parazitné druhy napádajú rastliny
Trieda: Zygomycéty (plesne)
- jednobun.(1 al. viac jadier) aj mnohobun.organizmy(vláknité podhubie bez plodníc)
- saprofytné mikroskopické huby ale aj parazitické
- žijú vo vode, pôde al. na jej povrchu
- pôvodcovia mykóz
- pri nepohlavnom rozmnožovaní vytvárajú veľké množstvo spór, ktoré vyvolávajú alergie
- pleseň hlavičková, hmyzomorka
Trieda: Endomycéty (kvasinky)
- jednobunkové huby
- rozmnožujú sa najčast. pučaním a môžu vytvárať nepravé hubové vlákna tzv.
Pseudomycélium
- živia sa saprofyticky a paraziticky
- kvasinka pivná, vínna, prašná sneť ovsená, prosa, pšeničná, jačmenná, kukuričná
31. Huby vyššie – všeobecná charakteristika , rozmnožovanie, význam,
systém
- huby makroskopických rozmerov, ktoré predstavujú asi 15000 druhov. Sú mnohobunkové,
tvoria podhubie aj plodnice, kt. tvar je rozličný. Fylogeneticky nadväzujú na nižšie huby.
Rastú na rozličnom podklade, v pôde aj na jej povrchu, na odumretých zvyškoch rastlín, na
spáleniskách.
Význam: - tieto huby sú užitočné v potravinárskom priemysle, farmaceutickom priemysle,
Rozmnožovanie:
nepohlavné- v sporangiách vznikajú pohyblivé výtrusy – zoospóry
- pučaním , jednoduchým delením, rozpadom stielky na krátke segmenty
- bezbičíkatými výtrusmy
pohlavné- tvoria sa gametangiá a gaméty
- kopuláciou- izogamicky
- heterogamiou- pri nerovnako starých bunkách
Systém: Medzi vyššie huby sa zaraďujú:
Pododd: Huby pravé
Triedy:
- huby vreckaté / Ascomycetes /
- huby bazídiové / Basidiomycetes /
- huby nedokonalé / Fungi imperfecti /
- majú makroskopicky viditeľné plodnice
- vyššie huby žijú často v spolužití s koreňmi vyšších rastlín – tento jav sa nazýva mykoríza
Systém podľa Arxa:
Oddelenie: Huby / Mycophyta, Fungi / - Pododdelenie: slizovky / Myxomycotina /
Pododdelenie: bunkovky / Chytridiomycotina /
Pododdelenie: riasovky / Oomycotina /
Pododdelenie: pravé huby / Eumycotina /
32. Huby vreckaté / Ascomycetes /
- sú mnohobunkové, tvoria dobre rozlíšené haploidné podhubie s priehradkovými hýfmi.,
bohato rozkonárenými, a vrecko. Vrecko je guľovitá, oválna ale najčastejšie kyjakovitá alebo
valcovitá bunka. Stena vrecka môže byť jednoduchá alebo dvojitá a podľa toho rozoznávame
unitunikátne a bitunikátne vrecká. Podľa toho či sa otvárajú viečkom alebo nepravidelnou
štrbinou, hovoríme o operkulátnych alebo inoperkulátnych vreckách. Výtrusy majú rozmanitý
tvar, veľkosť a farbu. Sú bezfarebné, žlté, hnedé alebo čierne, zriedkavo fialovkasté alebo
olivové.
Rozmnožovanie:
Pohlavné- charakterizované splývaním gametangií
Nepohlavné- bezbičíkatými výtrusmi
Vrecká sú uložené voľne na podklade alebo sa tvoria v plodniciach. Poznáme 3 základné
typy plodníc:
-
kleistotécium- uzatvorené, guľovité alebo oválne, otvárajúce sa len rozpadom pletiva
-
peritécium- uzatvorené, guľovité alebo hruškovitého tvaru, otvárajúce sa malým
otvorom na vrchole
-
apotécium- viac-menej otvorené, čiastočne alebo celkom obnažujúce vreckonosnú
vrstvu, je najčastejšie miskovitého tvaru. Najdokonalejšie vreckaté huby majú
plodnice rozdelené na hlúbik a klobúk.
Rozšírenie:
-
rastú na rozličnom podklade, najmä ako saprofyty na odumretých zvyškoch rastlín. Sú
medzi nimi aj koprofilné druhy, viažuce sa na rozmanité exkrementy. Niektoré druhy
žijú paraziticky. Mnohé rastú na povrchu zeme , iné pod jej povrchom.
Systém:
Trieda: huby vreckatovýtrusné bez plodníc : rad: grmaníkotvaré / Taphrinales /
Huby vreckatovýtrusné s plodnicami: -kleistotécium
rad: paplesňotvaré / Eurotiales /
Rad: múčnatky / Erysiphales /
- peritécium
Rad: tvrdohubky / Pyrenomycetales /
- apotécium
Rad: diskoplodné / Discomycetales /
Huby vreckatovýtrusné podzemné plodnice: rad: hľuzovkotvaré / Tuberales /
33. huby stopkatovýtrusné / Basidiomyccetes /. Huby nedokonalé / Fungi
imperfecti /
- sú vývojovo najdokonalejšou triedou húb. Ich stielka je tvorená vegetatívnym dikaryotickým
mycéliom, ktoré je zložené z rozkonárených a členených hýf. Ich výtrusy vznikajú na
osobitných bunkách- bazídiách. Bazídium je jednobunkový alebo viacbunkový zhrubnutý
koniec hýfy. Rozmnožujú sa spravidla pohlavne výtrusmi, ktoré sú pohlavne rozlíšené . Keď
výtrusy dozrú oddelia sa od bazídia a vypadnú do substrátu.
Majú vývojové vzťahy k hubám vreckatovýtrusným.
Systém: Podkladom pre systematické členenie je stavba bazídií. Dva hlavné typy bazídií sú:
fragmobazídie / mnohobunkové s priehradkami / a holobazídie / jednobunkové bez
priehradky
Nižšie huby bazídiové / Phragmobasidiomycetes /
Rad: Hrdzotvaré / Uredinales /
- hrdza trávna, hrdza kukuričná, hrdza slnečnicová
Rad: Uchovcotvaré / Auriculares /
- uchovec bázový, uchovka pásikavá
Rad: Rôsolovkotvaré / Tremellales /
- rôsolovka zlatožltá, rôsolovka priesvitná, rôsolovka lupeňovitá,
pajelenka želatínová
Vyššie huby stropkatovýtrusné / Holobasidiomycetes /
Rad: rozličnotvaré / Aphyllophorales /
Čelaď: kôrovcovité, chrastavkovité, pevníkovnité,
lievikovcovité, kyjačikovité, kučierkovité, plesňovkovité, jelenkovité, kuriatkovité,
korálovcovité, kožnačkovité, lesklokôrovkovité, trúdnikovité,
Rad: pečiarkotvaré / Agaricales /
Čeľaď_ hlivovité, šťavnačkovité, čírovkovité,
muchotrávkovité, štítkovité, pečierkovité, hnojníkovité, golierovkovité, pavučinovcovité,
hodvábnicovité, čechračkovité, sliziakovité, hríbovité
Rad: Bruchatky / Gastrales /
Čeľaď: prášnicovité, pestrecovité, hvizdovkovité, hadovkovité
Huby nedokonalé / Fungi imperfecti /
- ich systematické postavenie nie je dosť dobre známe. Rozmnožujú sa nepohlavne tvorbou
výtrusov. Pohlavné rozmnožovanie, perfektné štádium pri väčšine nepoznáme. Ich systém je
umelý. Ich taxóny nevyjadrujú prirodzenú príbuznosť ale len morfologickú podobnosť.
Hlavným taxonomickým znakom pri klasifikácii nedokonalých húb je spôsob tvorby konídií.
Podľa tohoto rozlišujeme tri hlavné skupiny nedokonalých húb: hyfomycetálne,
melankoniálne, sferopsidálne.
34. Lišajníky /Lichenes/ - charakteristika, stavba stielky, rozmnožovanie ,
rozširovanie, systém, význam
Charakteristika:
- sú výtrusné rastliny, ktoré pozostávajú z dvoch zložiek: z vlákien húb a z buniek rias
zelených alebo siníc. Spolužitím tvoria obidve zložky telo lišajníka – stielku. Sú to podvojné
organizmy, ktorých stielka sa skladá z pletiva húb a z buniek, kolónií alebo vlákien rias.
Hubová zložka je mykobiont a riasová zložka fykobiont.
Morfologichy a anatomicky sú veľmi rozmanité. Sú to stielkaté rastliny rôzneho tvaru,
veľkosti, farby a zloženia.
Stavba stielky:
Rozoznávame tri hlavné typy stielky:
-kríčkovitá – prirastá na podklad len na jednom mieste a zreteľne od neho odstáva
-lupeňovitá- prirastá na podklad zvyčajne len strednou časťou stielky, na podklad je buď
pritlačená alebo od neho na okrajoch odstáva. Na spodnej strane sú vyvinuté riziny a kôra
-kôrovitá- je tesne pritlačená na podklad a nemožno ju od neho bez poškodenia oddeliť.
Vytvára podklady, zrniečka, bradavičky alebo políčka. Na spodnej strane nevytvára riziny.
Na stielkach lišajníkov pozorujeme rozmanité útvary: sorédiá / malé zrnká tvorené zhlukmi
gonídií, obklopené spleťou hubových vlákien, zhlukujú sa do ohraničených útvarov
Izídiá / drobné, rôzne utvárané výrastky na vrchnej strane stielky, sú aj rozmnožovacími
telieskami pri vegetatívnom rozmnožovaním /
Riziny- / zväzky hubových vlákien /
Brvy- /rovnaká stavba ako riziny /
Cefalódiá - /malé vankúšikovité výrastky /
Chlpy- /voľné vlákna húb /
Cyfely- /ostro ohraničené svetlé dutinky šošovkovitého tvaru /
Pseudocyfely- /okrúhle alebo podlhovasté dutinky alebo bradavičnaté výrastky /
Anatómia-
Heteromerická stielka- riasy má nakopené do zreteľnej vrstvy
Vrchná vrstva obsahuje husto stlačené, rôzne orientované vlákna húb
- pod vrchnou vrstvou je gonídiová, v strede je stržen a na spodnej
strane je vivinutá spodná kôra, zo spodnej vrstvy vybiehajú korienkovité výbežky - rizoidy
Homeomerická stielka- má riasy rozptýlené, nevytvárajú zreteľnú od ostatných častí stielky
odlišnú vrstvu
Rozmnožovanie:
Vegetatívne- segmentmi stielky. Môžu sa rozmnožovať aj sorédiami- skupinamy rias, vo
vlhkom prostredí
Na rozmnožovaní lišajníkov sa zúčastnujú aj huba aj riasa. Obidve tieto zložky sa rozmnožujú
aj samostatne.
Hubová zložka vytvára plodnice rôzneho tvaru. Rozlišujeme dva hlavné typy plodníc –
apotécium a peritécium.
Apotécium- guľovitý, čiarkovitý, pologuľovitý útvar.Je zložené z niekoľkých vrstiev.
V strede je výtrusorodá vrstva s vreckami a výtrusmi.
Peritécium- pologuľovité alebo guľovité tmavé bodky na povrchu stielky. Má jednoduchý
alebo dvjitý obal.
Systém- zaraďujú sa do systému húb. Podľa tvaru sa rozlišujú lišajníky kríčkovité / Lichenes
thamnoblasti /, lupeňovité / Lichenes phalloblasti /, kôrovité / Lichenses kryoblasti /, Lichenes
gelatinosi.
Podľa usporiadania gonídií sa rozlišujú na homeometrické a heterometrické.
Podľa typu spóru sa členia na dve hlavné skupiny:
Ascolichenes- sú tvorené hubamy vreckatými
Hymenolichenes- tvorené hubamy stropkatovýtrusnými
Podľa typu plodníc sa Acsolichenes členia na:
Pyrenocarpi- s peritéciami
Gymnocarpi- s apotéciami
Najčastejšie sa používa Zahlbbrucknerova sústava, sú začlenené do dvoch tried.
1. trieda- lišajníky vreckaté / Ascolichenes /
2. trieda- lišajníky bazídiové / Hymenolichenes, Basydiolichenes /
Význam:
35. Vyššie výtrusné rastliny- všeobecná charakteristika, morfologické a
fyziologické znaky, rozmnožovanie, ontogenéza, systém, fylogenéza
V tejto skupine existuje niekoľko prechodných vývojových stupňov, ktoré v rámci cievnatých
rastlín zostali na vývojovom stupni výtrusných rastlín, ale pozostávajú z niekoľkých
samostatných vývojových skupín. Ako napr. Machorasty, papraďorasty s vývojovými
vetvami plavúňe, prasličky, paprade. Machorasty kvôli chýbajúcemu vodivému systému, sa
javia ako problematická skupina na zaradenie medzi vyššie rastliny. Do učebníc botaniky sú
zaradené ako samostatné oddelenie vyšších rastlín. Dôvodom je fakt vychádzajúci
z telómovej teórie, podľa ktorej machorasty vznikli postupnou redukciou polytelómov
rýniorastov na fertilný monotelóm so sporangiom. Monotelóm postupne strácal samostatnosť
až dospel k úplnej fyziologickej závislosti od gametofytu.
Prechodným vývojovým stupňom medzi riasami a rastlinami rozmnožujúcimi sa výtrusmi
boli pravdepodobne rýniorasty a rastlinami rozmnožujúcimi sa výtrusmi a semenami sú
považované fosílne papraďosemenné rastliny.
Vyššie výtrusné rastliny s´začleňované do dvoch oddelení:
Oddelenie: Machorasty / Bryophyta /
Oddelenie: Papraďorasty / Pteridophyta /
36. Machorasty /Bryophyta /- charakteristika, rozmnožovanie, rodozmena,
ontogenéza, systém
Všeobecná charakteristika:
- sú mnohobunkové, autotrofné stielkaté rastliny rozličného vzhľadu. Prevažnú väčšinu
svojho vegetatívneho života prežívajú v stave gametofytu, kttorý predstavuje vlastnú rastlinu-
stielku. Stielka fylogeneticky starších: jednoduchá- lupeňovitá alebo stužkovitá
Fylogeneticky mladšie: pabyľka s palístkami a s príchytnými pakorienkami. V stielke chýbajú
vodivé zväzky.
Rozmnožovanie a rodozmena:
Pri machorastoch, ktoré sú jedinou skupinou vyšších výtrusných rastlín ešte prevláda
gametofyt nad sporofytom. Môžu byť aj výnimky napr. Trieda rožtekov, tu gametofyt zaniká
a rastlinu reprezentuje prevažne len sporofyt. Aj keď oddelenie machorastov reprezentujú
jednodomé aj dvojdomé druhy, základný princíp rodozmeny oboch typov je rovnaký.
Ontogenetický vývinový cyklus rastliny machu sa začína nepohlavným jednobunkovým
výtrusom. Pri dvojdomých druhoch rozlišujeme dva typy výtrusov, ktoré sú morfologicky
rovnaké ale fyziologicky odlišné.
Z púčikov na prvoklíku vyrastie vlastná rastlina machu na ktorej sa diferencujú gametangiá,
v ktorých sa diferencujú pohlavné bunky- gaméty. Na samčích jedincoch vyrastajú samčie
pohlavné orgány- plemeníčky. V nich vznikajú samčie pohlavné bunky- spermatozoidy,
aktívne pohyblivé. Na samčích jedincoch vznikajú samčie pohlavné orgány- zárodočníky,
v ktorých sa tvorí jedna nepohiblivá samčia gaméta- pohlavná bunka.
Oplodnenie nastane po dozretí zárodočníkov, ktorých zatváravé bunky kŕčika pri styku
s vodou zväčšujú svoj objem, tým sa od seba oddeľujú a otvárajú kŕčik V dôsledku toho
zoslizovatejú aj všetky kanálové bunky.
Po oplodnení sa utvorí zygota, z ktorej mitotickým delením vznikne zárodok. Z neho sa
vyvinie nôžka a stopka s výtrusnicou, ktorá je trvalo spojená so stielkou machu.
Výtrusy sa dostávajú z výtrusnice činnosťou vzduchových vreciek, vysychaním a skrúcaním
stien výtrusnice. Stopka s výtrusnicou vývinovo reprezentujú nepohlavnú generáciu- sporofyt,
ktorej hlavnou úlohou je tvorba výtrusov, ktorými sa machorasty rozmnožujú napohlavne.
Fylogenéza machorastov:
Pôvod machorastov je doteraz neistý. Získané fosílie nenadväzujú priamo na žiadnu zo
starších, pôvodnejších skupín rastlín. Základom rekonštrukcie fylogenetického vývoja
machorastov je coleochaetová a telómová teória. Je pravdepodobné, že medzi zelenými
riasamy existovala veľká skupina, ktorá sa stala vývojovým základom vyšších rastlín.
Machorasty je však možno odvodzovať i od primitívnejších papraďorastov spätným vývojom.
Podľa doterajších predstáv machorasty patria k najstarším suchozemským rastlinám.
Ich najstaršie fosílne nálezy sú známe z prvohôr, z periódy karbónu a permu, keď na vývoj
rastlinstva mali veľký vplyv horotvorné pohyby a vznikali rozsiahle pevniny.
Na základe fosílnych nálezov sa predpokladá, že už v prvohorách sa vyskytovali tri vývojové
skupiny, ktoré existujú aj v súčastnej dobe - / pečenovky, rožteky a machy/.
Systém machorastov:
1. trieda: pečeňovky / Hepaticae /
2. trieda: machy /Musci /
- vývoj sporofytu
37. Pečeňovky / Hepaticae/ a machy / Musci / - fylogenéza a význam
machorastov
Pečeňovky- sú nižšie organizované machorasty. Majú značne redukovaný prvoklík, zložený
len z niekoľkých buniek. Gametofyt je tvorený lupeňovitou alebo stužkovitou stielkou, ktorá
je rozlíšená na pabyľku a palístky. Palístky pečenoviek sú dvojaké:
- vrchné – sú vo dvoch radoch, sediace, zvyčajne striedavé, na byľke sú postavené priečne,
šikmo alebo pozdĺžne, môžu sa navzájom prekrývať.
- spodné – brušné, na pabyľke sú umiestnené v jednom rade za sebou. Majú rozmanitý tvar
s rôznym počtom a tvarom lalokov. Palístky sú zvyčajne jemné, bez rebra, sú dvojstranne
usporiadané.
Výtrusnica puká väčšinou chlopňami, zvyčajne nemá čiapočku, obústie a viečko sa na nej
netvorí a stredný stĺpik vo výtrusnici takmer vždy chýba.
Pečeňovky majú typickú heteromorfnú rodozmenu.
Systém- 4 rady
1. rad: rožtekotvaré / Anthroceratales /
2. rad: porastnicotvaré / Marchantiales /
3. rad: trsovkotvaré lupeňovité / Jungermaniales anacrogynae/
4.rad: trsovkotvaré palístkovité / Jungermaniales acrogynae /
Niektoré druhy: rožtek bodkovaný, lupeňovec kuželovitý, porastnica mnohotvará, brehovka
obyčajná, páperovka brvitá, hrebeňovec dvojzubý, papraďovka slezinkovitá, dukátovka
rozšírená
Machy
Význam:
-
sú rezervoárom vody, zadržiavajú vodu, zabraňujú jarným záplavám, za sucha vodu
pomaly uvoľnujú
-
udržiavajú rovnomernú vlhkosť vzduchu
-
vyrovnávajú veľké teplotné výkyvy
-
chránia pôdu pred vyschnutím
-
sú zdrojom prameňov našich riek
-
v lese chránia korene stromov pred mrazmi, zúčastňujú sa na tvorbe humusu
-
tvoria úkryt pre drobné lesné živočíchy
-
sú priekopníkmy života na skalách
Nežiaduce účinky:
-
lúčnym porastom odoberajú živiny
-
rýchlo sa rozrastajú
-
v pôde hromadia kyseliny, znižujú pH prostredia
-
rozširujú sa najmä na zanedbaných lúkach
38. Ryniorasty / Rhyniophyta /- charakteristika, rozmnožovanie,
rodozmena, ontogenéza, systém
-
boli pravdepodobne najstaršie cievnaté suchozemské rastliny. Rástly v bahnitých
plytkých vodách a odtiaľ sa dostali na suchú zem. Predpokladá sa že sa vyvinuli zo
stielkatých rias.
Rýniorasty boli trváce byliny0,5 až 1m, zriedkavejšie 3m vysoké, stromovitého vzrastu.
Stielka bola jednoducho vyvinutá, pozostávala z nerozkonáreného alebo vidlicovito
rozkonáreného podzemku s príchytnými koreňovými vláknami. Z podzemku vyrastala stonka,
ktorú predstavoval mezóm vidlicovito rozkonárený na telóm.
Gametofyt a sporofyt v individuálnom vývine rýniorastov sa líši cytologicky a fyziologicky,
no morfologicky boli rovnaké. Menil sa pomer zastúpenia sporofytu a gametofytu, menila sa
aj ich vzájomná závislosť. Tam kde postupovala evolúcia gametofytu, vznikali machorasty,
tam kde postupovala evolúcia sporofytu, postupoval vývoj všetkých ostatných vyšších rastlín.
39. Papraďorasty / Pteridophyta /- charakteristika, rozmnožovanie,
rodozmena, systém
Všeobecná charakteristika:
- tvoria nejednotnú fylogenetickú skupinu s rôznorodým vývojovým stupňom, pozostávajúcu
z niekoľkých vývojových línií vyšších cievnatých rastlín, ktoré všetky zostali na vývinovom
stupni výtrusných rastlín.
Rozmnožovanie a rodozmena:
Redukčným delením materských buniek vznikajú haploidné výtrusy:
Výtrusy môžu mať:
-
rovnakú veľkosť. Pohlavné rozmnožovacie orgány pri takýchto druhoch sa nachádzajú
spolu na jednom prvoraste alebo oddelene na dvoch prvorastoch.
-
Rôznu veľkosť výtrusy majú dvojakého typu- samčie mikrospóry vznikajú
v mikrosporangiách na mikrosporofyloch a samčie makrospóry alebo megaspóry
vznikajú v makrosporangiách
Z haploidného výtrusu vyrastá haploidný gametofyt- prvorast, ktorý býva lupeňovitý,
hľuzovitý alebo vláknitý a žije pomerne krátku dobu na ňom vznikajúpohlavné
rozmnožovacie orgány.
-
samčie plemeníčky v ktorých vznikajú samčie pohlavné bunky- spermatozoidy
-
samčie zárodočníky v ktorých vzniká samičia pohlavná bunka- vajcová bunka
Papraďorasty nemjú kvety.
Systém:
Členené do tried:
- prútovkorasty / Psilopsida /
- plavúňorasty / Lycopsida /
- prasličkorasty / Equisetopsida /
- sladičorasty / Pteropsida /
40. Plavúňorasty / Lycopodiophyta /. Prasličkorasty / Equisetopsida /,
Sladičorasty / polypodiophyta/
Plavúňorasty
- tvoria skupinu rastlín s prevládajúcim sporofytom, rozlíšeným na korene, stonku a listy.
Korene a stonky sú rozkonárené dichotomicky. Stonky sú plné, nečlánkované, vyrastajú na
nich drobné prisadnuté listy vždy s jednou žilkou a na vrchnej strane so šupinovým jazýčkom.
Rozlýšené sú na asimilačné listy a výtrusné listy. Spermatozoidy sú väčšinou dvojbičíkaté.
Gametofyt pri rovnskovýtrusných je tvorený obojpohlvným prvoklíkom, pri rôznovýtrusných
sú prvoklíky pohlavne rozlíšené.
Väčšina druhov plavúňorastov vyhynula na konci spodného permu. Do dnešných čias ostalo
len niekoľko druhov s listamy bez jazýčka a s jazýčkom.
1. rad: plavúňotvaré
2. rad: plavúnkovité
3. rad: Lepidodendrales
Prasličkorasty
- sú rastliny, ktoré obsahujú druhy fosílne aj recentné, bylinné aj stromovité, izospórické aj
heterospórické. Zjavili sa v devóne, najväčší rozvoj vo vrchnom karbóne. Vývoj v dvoch
líniách. Prvá línia obsahuje typy so sústredenými vodivými zväzkami bez stržna, ktoré
s meniau vývojovo pokročilejších zástupcov na zväzky radiálne. Druhá línia má vodivé
zväzky bez stržna a počas ďalšieho vývoja sa menia na bočné vodivé zväzky.
Systém:
1. trieda: prasličky
Vid. Sekerka: Botanika výtrusných rastlín
Sladičorasty
Fylogeneticky najmladšie výtrusné rastliny.Sú prevažne zelené, suchozemské, najvyššie
organizované mnohobunkové cievnaté rastliny. Sporofyt spravidla prevláda nad gametofytom
ktorý je redukovaný ale pri niektorých druhoch schopný samostatného života. Majú koreň,
stonku, list. Stonky nečlánkové, plné. Listy veľké, žilnaté, v mladosti špirálovito zahnuté,
pokryté hustou plsťou. Listy sú asimilačné a výtrusné, morfologicky sa líšia len málo.
V stonke drevná a lyková časť vodivého zväzku.
Systém:
Trieda: sladičorasty sa člení na dve skupiny.
-
fosílne sladičorasty – prapaprade
-
recentné sladičorasty- vlastné paprade
Automaticky vygenerovaný textový náhľad. Pre plné formátovanie si stiahnite súbor.
nechodím na prednášky