Biologie · Střední škola · kapitola 3

Viry, bakterie a protista

Mikroorganismy jsou všude – v půdě, vodě, vzduchu i v nás. V těle člověka žije zhruba tolik bakterií, kolik má lidských buněk. Většina je neškodná nebo užitečná, některé však způsobují nemoci. Pochopit, jak fungují, je základem medicíny i biotechnologií.

1Viry

Viry jsou nebuněčné částice o velikosti 20–300 nm (viditelné jen elektronovým mikroskopem). Tvoří je nukleová kyselina (DNA nebo RNA, nikdy obě) a bílkovinný obal – kapsida; některé mají ještě lipidový obal z membrány hostitelské buňky (chřipka, HIV, koronaviry). Nemají vlastní metabolismus ani ribozomy, jsou to obligátní (nutní) vnitrobuněční parazité.

Množení viru

  1. Adsorpce – virus se naváže na specifický receptor buňky (proto napadá jen určité buňky a hostitele).
  2. Průnik – do buňky vnikne nukleová kyselina nebo celý virus.
  3. Syntéza – buňka podle virové informace vyrábí virové nukleové kyseliny a bílkoviny.
  4. Sestavení nových virových částic (virionů).
  5. Uvolnění – rozpadem buňky (lyze) nebo pučením.

Bakteriofágy napadají bakterie; mohou buňku hned zničit (lytický cyklus) nebo začlenit svou DNA do bakteriálního chromozomu a čekat (lyzogenní cyklus). Retroviry (HIV) přepisují svou RNA do DNA enzymem reverzní transkriptázou.

Virové onemocněníPřenosPoznámka
chřipkakapénkamivirus se rychle mění, očkuje se každý rok
covid-19kapénkami, aerosolemkoronavirus SARS-CoV-2, pandemie od roku 2020
AIDSkrví, pohlavním stykemHIV ničí pomocné T-lymfocyty, léčba antiretrovirotiky
klíšťová encefalitidaklíštětemočkování
spalničky, zarděnky, příušnicekapénkamipovinné očkování (vakcína MMR)
žloutenka typu A, BA: špinavé ruce, voda; B: krev, sexočkování
rakovina děložního čípkupohlavním stykempapilomaviry (HPV), očkování

Priony jsou ještě jednodušší – infekční bílkoviny bez nukleové kyseliny, které mění tvar normálních bílkovin v mozku. Způsobují nemoc šílených krav (BSE) a Creutzfeldtovu–Jakobovu nemoc.

2Bakterie

Bakterie jsou prokaryota. Podle tvaru rozlišujeme koky (kulovité; ve shlucích stafylokoky, v řetízcích streptokoky), tyčinky (bacily), spirály (spirochety, např. borelie) a vibria (zahnuté tyčinky). Podle stavby stěny se dělí barvením podle Grama na grampozitivní (silná vrstva peptidoglykanu) a gramnegativní (tenká vrstva a vnější membrána).

Rozmnožují se příčným dělením; za ideálních podmínek se dělí každých 20 minut. Genetický materiál si mohou vyměňovat: konjugací (přenos plazmidu pilusem), transformací (příjem volné DNA) a transdukcí (přenos bakteriofágem). Některé tvoří odolné endospory (přežijí var, vyschnutí – např. původce tetanu či antraxu).

Výživa a význam

Bakteriální onemocněníPůvodce
angína, spálastreptokoky
tuberkulózaMycobacterium tuberculosis
salmonelózasalmonely (nedostatečně tepelně upravená vejce, maso)
lymeská boreliózaborelie (přenáší klíště)
tetanusClostridium tetani (rány znečištěné zeminou), očkování
cholera, morvibrio cholery, Yersinia pestis

Antibiotika a rezistence

V roce 1928 objevil Alexander Fleming, že plíseň štětičkovec ničí bakterie – tak byl objeven penicilin. Antibiotika zasahují do struktur, které mají bakterie, ale ne lidské buňky (buněčná stěna, ribozomy 70S). Na viry nepůsobí! Nadměrné a nesprávné užívání vede k rezistenci – přežijí odolné bakterie a šíří geny odolnosti (např. MRSA). Antibiotika proto užíváme jen na předpis a po celou předepsanou dobu.

3Archea

Archea vypadají jako bakterie, ale biochemicky se liší (jiné membránové lipidy, stěna bez peptidoglykanu) a v některých ohledech mají blíž k eukaryotům. Mnohé jsou extremofilové – žijí v horkých pramenech (přes 100 °C), slaných jezerech nebo bez kyslíku; metanogenní archea vyrábějí metan v bažinách a v trávicím traktu přežvýkavců. Život se tak dělí na tři domény: bakterie, archea a eukaryota (Carl Woese, 1990).

4Imunita a očkování

Očkování (aktivní imunizace) vpraví do těla oslabený či usmrcený mikrob nebo jeho část (nebo mRNA s návodem na ni) – tělo si vytvoří paměťové buňky, aniž by onemocnělo. První očkování proti neštovicím provedl Edward Jenner (1796); díky očkování byly pravé neštovice v roce 1980 vymýceny. Pasivní imunizace – podání hotových protilátek (séra) – chrání hned, ale krátce.

5Protista – prvoci a řasy

Protista jsou jednobuněčná nebo jednoduchá mnohobuněčná eukaryota, která nepatří mezi rostliny, živočichy ani houby. Je to nepřirozená skupina, kterou moderní systém dělí do několika samostatných „říší“.

6Kvíz – procvič si kapitolu