Mikrobiologia 7.12.2007.doc

Woda Główny składnik organizmów. Rośliny: 75-80, Zwierzęta 65-70, Nasiona 10-15 pełnią funkcję przetrwalnika. Nadaje jędrność komórce. Jest elementem szkieletowym. Brak- zahamowanie procesów metabolicznych. Ma budowę dipolową- posiada ładunek tlenu i 2 cząsteczki wodoru. Jest substratem w procesie fotosyntezy. Ma wysokie ciśnienie właściwe i wysokie ciepło parowania.

Między cząsteczkami zachodzą siły: Kohezji siły zachodzące miedzy cząs. wody. Dzięki tej sile woda przemieszcza się w kapilarach (rurki) wbrew siły grawitacji. Adhezji przyleganie cząsteczek wody do powierz.

Hydratacja uwodnienie cząsteczek- okrycie się cząsteczek płaszczem wody.

Wakuola zbiornik wody.Cysta przetrwalnik.

Fun. wody: Transport, Rozpuszczalnik, Termoregulacja, Schładzanie.

Ciśnienie osmotyczne to ciśnienie hydrostatyczne, które hamuje osmotyczne pobieranie wody przez kom.

Osmoza dyfuzja cząsteczek wody przez błony półprzepuszczalne. Zjawisko bierne i zależy od różnicy stężeń. Zachodzi od stężenia niższego do stężenia wyższego, od potencjału wody wyższego do niższego. Im wyższe stężenie tym wyższe ciśnienie osmotyczne.

Plazmoliza proces tracenia wody w komórce w roztworze hipertonicznym. W wyniku tego następuje obkurczenie cytoplazmy od ścian komórki. Dotyczy ona wyłącznie komórek roślinnych. Wyróżnia się 4 rodzaje: 1.kątowa 2.wklęsła 3.wypukła 4.graniczna. Procesem odwrotnym do plazmolizy jest deplazmoliza.

Węglowodany C, H, O: cukry proste (monocukry - monosacharydy): C5 (pięciowęglowe): ryboza, deoksyryboza/ C6 (sześciowęglowe): galaktoza (składnik cukru mlecznego - laktozy), glukoza (cukier gronowy), fruktoza (cukier owocowy), mannoza (składnik wielocukrów połączonych z białkami)/ cukry złożone: dwucukry (disacharydy): celobioza, laktoza (glukoza i galaktoza), maltoza (glukoza i glukoza), sacharoza (glukoza i fruktoza)/ wielocukry (polisacharydy): celuloza (błonnik), chityna, glikogen (skrobia zwierzęca: zwierzęta i grzyby), skrobia (mączka).
Białka polipeptydy C, H, O, N, S. związki wielocząsteczkowe zbudowane z aminokwasów nierozpuszczalne w wodzie, duża odporność na mechaniczność.

Struk biał: α Heliks- białka globularne/ β Harmonijka- białka włókienkowe.

Denaturacja białka (ścięcia, przegrzanie) zjawisko nieodwracalne w temp. >40°C., stężone kwasy, sole, zasady, alkohol, metale ciężkie. Białko zdenaturowane zachowuje strukturę tylko I i II rzędową.

Rzędowość białek (struktura):1. przez tą strukturę rozumiemy porządek, kolejność albo sekwencje w jakim aminokwasy ułożone są w białku 2. tworzy się na skutek oddziaływań miedzy wiązaniem peptydowym. Wyprostowany łańcuch jest niestabilny i ma tendencje do skręcania (struktura spiralna) 3. spirala w cząsteczce białka zgina się i fałduje we wszystkich wymiarach 4. trzeciorzędowe struktury, jeden lub kilka łańcuchów łączą się w jedna całość
Fun. białka: Transport, Receptor, Obrona, Szkieletowa, Regulacyjna, Energetyczna, Lokomocyjna.

Tłuszcze hydrofobowe substancje tłuszczowce, lipidy. Spalenie tłuszczu daje 2* więcej energii niż s. węglowodanów. Zróżnicowana grupa związków, posiadają długie łańcuchy węglowodorowe, nierozpuszczalne w wodzie: tłuszcze proste: tłuszcze właściwe: glicerydy (estry glicerolu), kwasy tłuszczowe: nasycone i nienasycone tłuszcze złożone: fosfolipidy: związane estrowo reszty kwasu fosforowego, glikolipidy: cerebrozydy, gangliozydy, lipidy izoprenoidowe: sterydy, karotenoidy sterenoidy

Sterydy- związki tłuszczowe, które w swoich cząsteczkach posiadają tłuszcze o budowie pierścieniowej: cholesterol, kwasy żółciowe, witamina D, hormony płciowe.

Fun. tłuszczu: Zapasonośną (eneg), Termoizolacyjną, Budulcową, Regulacyjną,

Kwasy nukleinowe C, H, O, N, P: DNA i RNA

DNA

Występowanie: jądro kom, mitochondria, chloroplasty.

Fun DNA: Stanowi magazyn informacji genetycznej/ Bierze udział w: 1.Przekazywaniu cech dziedzicznych z pokolenia na pokolenie/ 2.Syntezie substancji białkowej/ 3.Podziale komórek

Bud.: podwójna helisa, 2 nici polipeptydowe spir. skręc, na zewnątrz są cukry fosforanowe, wewnątrz zasady azotowe, zasady łączą się słabymi wiązaniami wodorowymi, długa, mająca ponad 1 mm długości/ gruba rzędu milionowych milimetra / w skład nukleotydu wchodzi: cząsteczka pięciowęglowego cukru - dezoksyrybozy, grupa fosforanowa przyłączona do piątego atomu węgla dezoksyrybozy, zasada azotowa przyłączona do pierwszego atomu węgla dezoksyrybozy.

RNA pojedyncza niż polinukleotydowa. Bierze bezpośredni udział w procesie biosyntezy białek

mRNA stanowi kopię genu, matryce która jest odczytywana w procesie biosyntezy białka

tRNA transportuje aminokwasy oraz odczytuje info

rRNA rybosomalny, buduje, biosynteza białka

Typy kom.

Prokariotyczne bezjądrowe: bakterie, wirusy, Eukariotyczne jądrowe: protisty, roś, zwie, grzy

Bud. błon. kom. 1.Podwojna warstwa fosfolipidów (fosfolipidy to tłuszcze zawierające resztę fosforanową, pojedynczy fosfolipid zbudowany jest z główki i dwóch łańcuchów węglodorowych) 2.Białka (białka integralne, które są nieodłączna cześcią błony oraz białka powierzchniowe, które mogą się odłączać. Ze względu na funkcje dzielimy na transportowe, receptorowe i wzmacniające) 3.Glikokalis (reszty węglodonawe odchodzące z białek integralnych)
Fosfolipidy tworzą układ dynamiczny, mają zdolność do zmiany miejsca położenia. Te własności określana jest mianem płynności błony. Dwuwarstwa fosfolipidów warunkuje następujące własności błon biologicznych: 1.Błony są nieprzepuszczalne dla większości składników 2.Błony odznaczają się płynnością

Fun błon kom: 1.Funkcja ochronna- glikokalis 2.Zdolność do odbierania bodźców dzięki nierównomiernemu rozmieszczeniu jonów dodatnich 3.Zdolność do odkształceń dzięki strukturze chemicznej fosfolipidów 4.Oddziela wnętrze komórki od środowiska dzięki zwartej budowie fosfolipidowo- białkowej 5.funkcja transportowa dzięki białkom integralnym typu transporotwego i zrąbom fosfolipidów 6.kompatrymentacja dzięki budowie fosfolipidowo- białkowej

Tran: 1.Dyfuzji prostej 2.Poprzez kanał błonowy (również dyfuzja prosta) 3.Białek przenośnikowych (dyfuzja wspomagana) 4.transport aktywny

Fun białek błon: 1.Uuczestniczy w trans wybiórczym składników: kanały jonowe 2.Receptorową- rozpoznanie cząsteczek 3.Euzametyczną 4.Budulcową

Dyfuzja wspomagana ułatwiona - transport przez błonę komórkową jonów lub cząsteczek przy udziale specyficznego białka przenośnego. Podobnie jak w przypadku zwykłej dyfuzji, transport odbywa się zgodnie ze spadkiem gradientu stężenia substancji i nie wymaga dostarczenia żadnej energii.

Transport efektywny najważniejszy tr. Zwitków drobno cząsteczkowych od stężenia niższego do wyższego przy udziale białek trans. ATP. Zachodzi wbrew gradientowych stężeń. Traci ATP, białka

Endocytoza jeden ze sposobów transportowania większych cząsteczek (np. cholesterolu) do wnętrza komórki. Cząsteczki te są zbyt duże, żeby mogły być transportowane za pomocą przenośników białkowych. Dlatego przenikają do komórki w wyniku tworzenia się wakuol. Przedostają się do komórki wraz z fragmentami błony komórkowej. Przez endocytozę odbywa się transport cieczy i cząsteczek. Podział: pinocytoza, fagocytoza, potocytozę oraz transcytozę (transcytoza jest także zaliczana do egzocytoz).

Aparat Golgiego organellum występujące niemal we wszystkich komórkach eukariotycznych, służące chemicznym modyfikacjom substancji zużywanych przez komórkę, bądź wydzielanych poza nią. Podstawową jednostką strukturalną aparatu Golgiego jest diktiosom.

W strukturach Golgiego odbywa się: 1.sortowanie i dojrzewanie białek i lipidów; 2.modyfikacje reszt cukrowych glikoprotein i glikolipidów, 3.synteza polisacharydów oraz mukopolisacharydów: 1.glikozoaminoglikanów 2.hemicelulozy 3.pektyny. Każdy diktiosom składa się ze stosu podłużnych cystern oraz odpączkowujących pęcherzyków. W obrębie diktiosomu wyróżnia się dwa bieguny: 1.biegun cis (formowania) 2.biegun trans (dojrzewania)

Fun 1.Przede wszystkim wydzielają zagęszczone substancje poza komórkę w procesie egzocytozy, tzn. odwróconej pinocytozy (pęcherzyki wydzielnicze zlewają się z plazmalemmą) 2.Syntetyzuja polisacharydy strukturalne - związki chemiczne, które dostarczają później na potrzeby rosnących ścian pierwotnych i wtórnych 3W tkankach łącznych oporowych odpowiedzialne są za syntezę mukopolisacharydów (śluzowielocukrowców istoty międzykomórkowej) 4.Sprzęgają węglowodory z proteinami, które są produkowane przez ER szorstkie, w glikoproteidy 5.Uczestniczą w przekazywaniu wielu substancji w obrębie komórki i poza nią.

Jądro kom. Bud. Otoczka jądrowa, Cytoplazma, Nukleoplazma, Jąderko, Rybosomy, ER, Heterochromatyna

Fun 1.zawiera informację genetyczną (informację o budowie wszystkich białek jakie komórka jest w stanie wytworzyć) zakodowaną w DNA 2.steruje biosyntezą białka 3.przekazuje informację genetyczną komórkom potomnym w procesach podziałów.

Chromatyna DNA+listony+białka+ niehistonowe+RNA

Mitochondrium organellum komórki eukariotycznej pochodzenia endosymbiotycznego, w którym zachodzą procesy będące głównym źródłem energii (w postaci ATP) dla komórki, w szczególności proces fosforylacji oksydacyjnej, zachodzący w błonie wewnętrznej mitochondriów.

Bud. Matrix, DNA, rybosomy, grzebień mitochondrialny, błona wew i zew.

Fun uzyskiwanie energii w formie wysokoenergetycznych wiązań chemicznych wewnątrz ATP wskutek przekształcania innych związków organicznych, ale mitochondria biorą również udział w innych procesach metabolicznych takich, jak: 1.Apoptoza - programowana śmierć komórki, 2.Regulacja stanu redoks komórki 3.Synteza hemu 4.Synteza sterydów 5.Wytwarzanie ciepła 6.Cykl mocznikowy - w mitochondriach wątroby.

Plastydy, organelle komórkowe występujące wyłącznie w komórkach roślinnych. Dzielą się na zielone chloroplasty, żółte lub pomarańczowe chromoplasty i bezbarwne leukoplasty. Rozwijają się z proplastydów - małych (średnica ok. 1 milimikrona), bezbarwnych ciałek zlokalizowanych w tkankach twórczych i powielających się przez podział. Plastydy są otoczone podwójną błoną elementarną, przy czym wewnętrzna tworzy uwypuklenia do wnętrza komórki. Wewnątrz plastydów znajduje się zbudowana z białek stroma (matrix), zawierająca DNA i rybosomy. Każdy rodzaj plastydów spełnia inne zadania w komórce, istnieje też możliwość przechodzenia jednych plastydów w drugie. Chloroplasty, dzięki zawartości zielonych barwników chlorofilowych (chlorofil), niezbędnych w procesie fotosyntezy, odgrywają zasadniczą rolę w procesie asymilacji, nadają zielone zabarwienie nadziemnym częściom roślin, zawierają także pewną ilość karotenoidów. W chromoplastach znajdują się barwne karoteny i ksantofile, nadające pomarańczowe lub żółte zabarwienie m.in. kwiatom, owocom (pomidor, papryka), korzeniom (marchew), mogą powstawać z chloroplastów, np. w dojrzewających owocach i starzejących się jesienią liściach. Leukoplasty występują najliczniej w tkankach, do których nie dociera światło (wewnętrzne części pędów, organy podziemne), biorą udział w tworzeniu skrobi zapasowej (amyloplasty), a także magazynują substancje białkowe i tłuszcze.

Ściana komórkowa martwy składnik komórki, otoczka komórki o funkcji ochronnej i szkieletowej. Ściana komórkowa występuje u roślin, grzybów, bakterii i niektórych protistów. U każdej z tych grup jest zbudowana z innych substancji, np. u grzybów jest to chityna, a u roślin celuloza i jej pochodne (hemiceluloza i pektyna) oraz lignina, natomiast u bakterii podstawowym składnikiem jest mureina. Ściana komórkowa leży na zewnątrz błony komórkowej. W tkankach ściany komórkowe sąsiadujących ze sobą komórek są zlepione pektynową substancją tworzącą blaszkę środkową. Między komórkami istnieją wąskie połączenia w postaci plasmodesm - wąskich pasm cytoplazmy przenikających ściany i zawierających fragmenty retikulum endoplazmatycznego. Młode komórki roślin otoczone są ścianą pierwotną, której strukturę wewnętrzną stanowią ułożone w sposób nieuporządkowany łańcuchy celulozowe wypełnione hemicelulozą i pektyną. W starszych komórkach obserwuje się również ścianę wtórną - powstającą po wewnętrznej stronie ściany pierwotnej, zwykle grubszą i bardziej wytrzymałą niż pierwotna o uporządkowanej budowie szkieletu celulozowego, również wypełnionego hemicelulozą i pektyną. Ulega ona inkrustacji (węglan wapnia, krzemionka lub lignina) i adkrustacji (kutyna, suberyna, woski).

Fun 1.Ogranicza ruchliwość 2.Ogranicza wzrost komórki 3.Chroni przed urazami mechanicznymi 4.Chroni przed infekcjami bakteryjnymi i wirusowymi 5.Zabezpiecza przed nadmiernym parowaniem 6.Nadaje kształt i sztywność komórce 7.Chroni przed utratą wody 8.Jest łatwo przepuszczalna dla substancji.

Cytozol...