Mikrobiologie

Viry jsou nebuněčné částice, které potřebují ke svému rozmnožování hostitelskou buňku (jsou to nitrobuněční parazité). Samy neprovádějí životní funkce, nemají metabolizmus. Bývají velké v řádu desítek nanometrů, k jejich zobrazování je obvykle třeba elektronový mikroskop.

Stavba virů

Částice virů se v základu skládají z nukleové kyseliny (DNA, nebo RNA) (a), ta nese genetickou informaci. Je zabalena v bílkovinné schránce (kapsidě, b). Vně kapsidy může být virový obal (c, ten v sobě mívá zanořené bílkoviny – d) či bičík(y).

Virová onemocnění

Viry napadají bakterie (virům napadajícím bakterie se říká bakteriofágy), rostliny, živočichy i další organizmy. U člověka vyvolávají onemocnění, mezi která patří například:

• infekční hepatitida (žloutenka)^{† (typ B)}
• klíšťová (meningo)encefalitida^✶
• HIV/AIDS
• chřipka^✶
• opar
• zarděnky^†
• dětská obrna^†
• spalničky^†
• příušnice^†
• plané neštovice^✶
• nádory děložního čípku^✶
• covid-19^✶

Symbol † výše označuje závažná (zvláště dětská) onemocnění, proti nimž se v Česku povinně očkuje. Proti nemocem označeným ^✶ je očkování dobrovolné.

Viry v rámci onemocnění ovlivňují organizmus člověka tak, že se množí v jeho buňkách, které tím vyčerpávají, mění či zcela ničí.

Léčba a prevence virových onemocnění

Virová onemocnění lze tlumit antivirotiky (virostatiky). Ta mnohdy mívají množství nežádoucích účinků, proto se běžná virová onemocnění zpravidla léčí tlumením příznaků. Vážnějším virovým onemocněním je vhodné předcházet. Vývojem antivirotik se zabýval český vědec Antonín Holý (1936–2012), jím vyvíjená látka je např. součástí léků proti HIV/AIDS.

Prevencí před virovými onemocněními je např. dodržování hygieny či používání ochranných pomůcek. Proti některým virovým nemocem lze očkovat, tedy „naučit“ imunitní systém rozpoznat určitou část viru bez prodělání daného onemocnění. Díky očkování byly celosvětově vymýceny pravé neštovice, které byly smrtelnou dětskou nemocí.

Bakterie jsou obvykle jednobuněčné organizmy. Jejich buňky jsou drobné (velké v řádu mikrometrů), mají jednodušší stavbu než buňky živočichů, rostlin či hub. DNA (a) v buňkách bakterií je uložena volně v cytosolu. Buňku ohraničuje cytoplazmatická membrána (b), buněčná stěna (c) a případně slizové pouzdro (d). Bakterie se mohou pohybovat např. za pomoci bičíků (e) a přichycovat na povrchy pomocí brv (f). Bakterie mohou být různého tvaru, např. kulaté (koky) či tyčinkovité.

Nezelené bakterie žijí ve všech prostředích. Sinice (ty jsou skupinou fotosyntetizujících bakterií) žijí zejména ve vodě.

Bakterie podle způsobu života

• Mohou způsobovat onemocnění, u člověka např. angínu, zápal plic, salmonelózu či lymskou boreliózu. Léky zvané antibiotika bakterie ničí či omezují jejich množení. U bakterií se však vyvíjí odolnost vůči těmto lékům (rezistence). Proti některým bakteriálním onemocněním (např. černému kašli, záškrtu) existuje očkování.
• Podílejí se na koloběhu látek v přírodě, působí jako rozkladači.
• Mohou žít v mutualizmu (vzájemně prospěšné symbióze) s dalšími organizmy. Ve tlustém střevě člověka např. rozkládají nestrávené látky a vytvářejí vitamíny, zároveň zabírají místo, a tím zabraňují množení škodlivých mikroorganizmů. Bakterie pomáhají s trávením přežvýkavcům. Rostlinám výměnou za látky vzniklé při fotosyntéze poskytují dusík získaný ze vzduchu.
• Sinice byly prvními fotosyntetizujícími organizmy a díky tvorbě kyslíku pravděpodobně umožnily rozvoj života až do dnešní podoby. Jsou obvykle modrozeleně zbarvené. Jsou jednobuněčné či tvoří kolonie buněk. Voda s přemnoženými sinicemi je nevhodná ke koupání, neboť do ní uvolňují jedovaté látky.

Využití bakterií člověkem

Člověk využívá nezelené bakterie k výrobě potravin (např. sýrů, kefíru, jogurtů, sójové omáčky, kysaného zelí, octa…). Bakterie (zvláště geneticky modifikované) mohou též vytvářet užitečné látky, jako třeba inzulin či enzymy. Bakterie se využívají v čistírnách odpadních vod.

Rozhodovačka v této kapitole je mixem kapitol bakterie a viry. Navíc jsou zde cvičení zaměřená na onemocnění způsobená bateriemi a/nebo viry.

Jako prvoci se označují jednobuněčné eukaryotní organizmy. Nepatří mezi živočichy, vyšší rostliny ani houby. Jedná se o umělou skupinu organizmů, mezi sebou nemusejí být blízce příbuzné.

Způsoby života

Prvoci mají rozmanité způsoby života: mohou žít volně, ale i jako paraziti jiných organizmů (a způsobovat onemocnění). Také mohou žít s jinými organizmy v mutualistickém vztahu (vzájemně prospěšné symbióze): např. bachořci v trávicí soustavě dobytka či brvitky v trávicí soustavě termitů rozkládají těžko stravitelné látky. Prvoci zpravidla získávají energii z organických látek (jsou heterotrofní), někteří (navíc) dokáží provádět fotosyntézu.

Stavba buněk, příklady druhů

Buňky prvoků vypadají podobně jako buňky dalších eukaryotních organizmů: mají pravé jádro (a) ohraničené membránou. Na povrchu buňky je cytoplazmatická membrána (b), někdy si prvoci mohou vytvářet schránky (např. dírkonošci mají schránky z uhličitanu vápenatého a tím se podílejí na vzniku hornin). Fotosyntetizující druhy mají chloroplasty (c, např. krásnoočko štíhlé či zelené). Většina druhů má mitochondrie (d) pro získávání energie ze živin (u některých druhů tyto organely však zcela vymizely, jindy jsou redukované či přeměněné).

Prvoci se mohou pohybovat pomocí brv (řasinek, e) (např. trepka – II), obdobně stavěných avšak delších bičíků (f, např. krásnoočko – I, trypanozoma ve spojení s undulující membránou) či pomocí panožek (např. měňavka). Přijímanou potravu pohlcují. Odpadní látky vypuzují z buňky, množství vody v buňce mohou mnohé druhy regulovat pomocí stažitelné (či pulzující) vakuoly (g).

Příklady parazitických druhů

Mezi parazitické druhy způsobující nemoci patří trypanozoma spavičná (je původcem spavé nemoci, přenáší ji bodalka – moucha tse tse), zimnička (způsobuje malárii, přenášejí ji komáři) či toxoplazma (nejčastějším přenašečem jsou kočky).