1 / 60

BIOLOĢIJAS PAMATI DABASZINĀTŅU STUDENTIEM

Indriķis Muižnieks. BIOLOĢIJAS PAMATI DABASZINĀTŅU STUDENTIEM. MIKROBIOLOĢIJA. 2014. gads. MIKROBIOLOĢIJA. LEKCIJU SARAKSTS. BAKTĒRIJU DAUDZVEIDĪBA. MIKROORGANISMU LOMA EVOLŪCIJĀ. PIELIETOJAMĀ MIKROBIOLOĢIJA. VĪRUSI. MIKROBIOLOĢIJA. LEKCIJU MATERIĀLI.

emma-levine
Download Presentation

BIOLOĢIJAS PAMATI DABASZINĀTŅU STUDENTIEM

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Indriķis Muižnieks BIOLOĢIJAS PAMATI DABASZINĀTŅU STUDENTIEM MIKROBIOLOĢIJA 2014. gads

  2. MIKROBIOLOĢIJA • LEKCIJU SARAKSTS BAKTĒRIJU DAUDZVEIDĪBA MIKROORGANISMU LOMA EVOLŪCIJĀ PIELIETOJAMĀ MIKROBIOLOĢIJA VĪRUSI

  3. MIKROBIOLOĢIJA • LEKCIJU MATERIĀLI http://priede.bf.lu.lv/grozs/Biologija_nebiologiem/Biologhija_(Biol1001)/Lekcijas/02_Mikrobiol_dabaszin_studentiem/ Četri īsie kontroldarbi katras lekcijas laikā, atzīme par kursa daļu: vidējā no trim labākajiem kontroldarbiem Kontroldarbu rakstīšanas iespējas ārpus lekciju laika: dzintra.zala@lu.lv; Kronvalda bulv. 4., 330. telpa

  4. BAKTĒRIJU DAUDZVEIDĪBA • BIOLOĢISKĀ KLASIFIKĀCIJA DABAS DAUDZVEIDĪBA, VALSTIS UN DOMĒNI, KLASIFIKĀCIJAS KATEGORIJAS • PROKARIOTU ŠŪNAS UZBŪVE • PROKARIOTU KLASIFIKĀCIJA • IESKATS MIKROBIOLOĢIJAS VĒSTURĒ

  5. www.vub.ac.be/.../courses/TCB/biodiversity.jpg

  6. ORGANISMU KLASIFIKĀCIJA – MĒĢINĀJUMS SAKĀRTOT BIOLOĢISKO DAUDZVEIDĪBU Taksonomija – bioloģijas nozare, kas pēta organismu klasifikāciju. Taksonomija organismu daudzveidībā veido hierarhiskus grupējumus jeb taksonus. Dabiskā taksonomija –atspoguļo organismu evolūciju Mākslīgā taksonomija – izmantojama noteiktiem praktiskiem mērķiem

  7. Pirmā lekcija KLASIFIKĀCIJAS PRINCIPI Kā sakārtot ?

  8. Pirmā lekcija KLASIFIKĀCIJAS PRINCIPI Mākslīgā taksonomija

  9. Pirmā lekcija KLASIFIKĀCIJAS PRINCIPI Mākslīgā taksonomija

  10. Pirmā lekcija KLASIFIKĀCIJAS PRINCIPI Dabiskā taksonomija

  11. EVOLUCIONĀRĀ TAKSONOMIJA Darvins, “Sugu izcelšanās”: … klasifikācija kļūs par ģenealoģiju Čārlzs Darvins [Darwin] (1809. - 1882.) On the Origin of Species by Means of Natural Selection (1859.) The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex (1871.)

  12. EVOLUCIONĀRĀ TAKSONOMIJA Darvins, “Sugu izcelšanās”: … klasifikācija kļūs par ģenealoģiju FILOĢENĒTISKAIS KOKS

  13. PIECAS vai SEŠAS DABAS VALSTIS Aļģes un protozoji Monēras BEZŠŪNU DZĪVĪBAS FORMA - VĪRUSI

  14. AUGSTĀKĀS TAKSONOMISKĀS KATEGORIJAS – VALSTIS, DOMĒNI BEZŠŪNU DZĪVĪBAS FORMAS : VĪRUSI

  15. DABAS VALSTIS Dzīvnieki:daudzšūnu fagotrofi ar kolagēnu saturošiem audiem un epitēliju, veido olšūnas, nespēj sintezēt lizīnu, fotosintezēt, bez plastīdām. Vairumā gadījumu ar nervu sistēmu un zarnu traktu.

  16. DABAS VALSTIS Augi:daudzšūnu organismi, kam bieži novērojama fotosintēze un citosolā ir divkāršā membrānas apvalkā ietvertas plastīdas; vairumā gadījumu šūnām ir celulozi saturošs šūnapvalks, tās nespēj fagocitēt, veido lizīnu.

  17. DABAS VALSTIS Sēnes: absorbējoši heterotrofi ar b-glikānu un hitīnu saturošiem šūnapvalkiem, kā arī ar hitīnu saturošām sporām, bieži veido daudzkodolu hifas; šūnas bez plastīdām, nespēj fagocitēt vai fotosintezēt, veido lizīnu.

  18. Pirmā lekcija DABAS VALSTIS PROTISTI ·    Protozoa (protozoji):pārsvarā vienšūnas fagotrofi, visbiežāk nefotosintezējoši, dažreiz ar membrānās ietvertām plastīdām, parasti nesatur šūnapvalku. ·         Chromista (aļģes):parasti fotosintezējoši vienšūnas organismi ar membrānā ietvertām plastīdām raupjā endoplazmātiskā tīkla telpā; veido lizīnu; sastopami arī absorbējoši heterotrofi bez plastīdām, vairumā gadījumu ar celulozi saturošu šūnapvalku, reti arī fagocitējošas šūnas.

  19. PROKARIOTI - MONĒRAS Baktērijas un arheji:pārsvarā absorbējoši heterotrofi, daži arī hemoautotrofi vai fotoautotrofi vienšūnas organismi ar gredzenveida, pie šūnas membrānas piestiprinātu DNS molekulu, bieži ar peptidoglikānu šūnapvalkā un ar rotējošu flagellu. P. Chatton, ~1930

  20. Šūnas mehānisko izturību stiprina: • lipīdi – steroīdi(holesterīns) šūnas citoplazmatiskajā membrānā dzīvniekiem; • celulozi saturošs šūnapvalks (siena) augiem un aļģēm; • hitīnu saturošs šūnapvalks (siena) sēnēm; • peptidoglikānu saturošs šūnapvalks (siena) baktērijām; • proteīna veidots šūnapvalks (siena) arhebaktērijām.

  21. DZĪVNIEKU SUGA Reāli vai iespējami savstarpēji krustojošās dabiskas populācijas, kas ir reproduktīvi izolētas no citām līdzīgām grupām PROKARIOTU SUGA Šūnas ar līdzīgām īpašībām Ģenētiskā apmaiņa nav sugu robežas kritērijs Analoģija ar fosīlo sugu definēšanu: Fosīlijām nav iespējams noteikt, kurš ar kuru spēja krustoties. Tādejādi fosīlās sugas, tāpat kā baktērijas, tiek definētas tikai pēc pazīmju līdzības.

  22. BIOLOĢISKĀS NOMENKLATŪRA = TAKSONU NOSAUKŠANAS NOTEIKUMI (NOMENKLATŪRAS KODI) Binārā nomenklatūra: <Genus><species><Autors> International Code of Zoological Nomenclature, 4-th ed. (1999) International Code of Botanical Nomenclature (2000) International Code of Nomenclature for Cultivated Plants (2004) International Code of Nomenclature of Bacteria (1990, 1998) International Code of Virus Classification and Nomenclature (2000) Draft BioCode (1997). http://www.iczn.org/iczn/index.jsp http://www.bgbm.org/iapt/nomenclature/code/SaintLouis/0000St.Luistitle.htmhttp://www.ishs.org/sci/icracpco.htm http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?indexed=google&rid=icnb.TOChttp://www.ictvdb.rothamsted.ac.uk/ICTVWeb/rules.htmlhttp://www.bgbm.org/iapt/biocode/

  23. Hierarhiskās kategorijas taksonomijā Tipu lieto lielākoties zooloģijas, nodalījumu – botānikas objektu klasifikācijā Retāk lietotas kategorijas: zars, triba, leģions, kohorta, alianse • Galvenajām taksonomiskajām kategorijām var veidot augstāka un zemāka līmeņa atvasinātās kategorijas: • ar priedēkli “virs-” [“super”-] vai “liel-” [“magn- ” ] (kārta) • ar priedēkli “apakš-” [“sub”-] vai “infra- ”, “mikro-”, “parvo-”

  24. BIOLOĢISKĀ NOMENKLATŪRA Taksonomijas kategorijas ir sakārtotās stingri noteiktā hierarhiskā sistēmā, tām nosaukumus piešķir atbilstoši nomenklatūras kodeksiem.

  25. Bakterijas un arheji Proc Natl Acad Sci U S A 1998 Jun 9;95(12):6578-83 Prokaryotes: the unseen majority. Whitman WB, Coleman DC, Wiebe WJ Department of Microbiology, University of Georgia, Athens GA 30602, USA ZEMI APDZĪVO APMĒRAM 4-6 x1030baktērijušūnu, tās satur ap 350 - 550 x 1012 kg organiskā oglekļa 85 -130 x 1012 kg organiskā slāpekļa 9 - 14 x 1012 kg organiskā fosfora. Baktērijas ir lielākais organisko savienojumu avots dabā Identificēto sugu skaits 2007. gadā~5 500, dažādu 16S RNS secību ~ 40 000, domājams, ka eksistē ap desmit miljonu dažādu baktēriju sugu

  26. ŠŪNU UZBŪVE - PROKARIOTI

  27. ŠŪNU UZBŪVE - EIKARIOTI

  28. PROKARIOTU ŠŪNU ĪPATNĪBAS • nav ar membrānu norobežots kodols; • nav ar membrāmām norobežotu organellu • ir šūnu membrānas ieliekumi (invaginācijas) - mezosomas Atšķirības ribosomu uzbūvē

  29. ŠŪNU UZBŪVE - PROKARIOTI ŠŪNU IZMĒRI 1000 nm

  30. ŠŪNU UZBŪVE - PROKARIOTI ŠŪNU IZMĒRI Sīkākie prokarioti, ap 0.3 mm Rickettsia sp. parazitē epitēlija šūnās

  31. ŠŪNU UZBŪVE - PROKARIOTI ŠŪNU IZMĒRI 1999. g. atklāts pagaidām lielākais pazīstamais prokariots , diametrs ~750 mm Sulfīdu oksidējoša Thiomargaritana namibiensis no Rietumāfrikas ezeru dūņām Schulz HN, Brinkhoff T, Ferdelman TG, Marine MH, Teske A, Jorgensen BB. Dense populations of a giant sulfur bacterium in Namibian shelf sediments.Science 1999 Apr 16;284(5413):493-5

  32. ŠŪNU UZBŪVE - PROKARIOTI PROKARIOTU ŠŪNU FORMA Spirillas Koki Nūjiņas

  33. ŠŪNU UZBŪVE - PROKARIOTI Gr+ un Gr-(Gram-plus un mīnus) baktērijas būtiski atšķiras pēc šūnapvalka uzbūves KRĀSOŠANA PĒC GRAMA 1887. g. atklāta diferenciālās krāsošanas metode

  34. ŠŪNU UZBŪVE - PROKARIOTI GRAM(+) UN GRAM (-) BAKTĒRIJU ŠŪNU SIENU UZBŪVES ATŠĶIRĪBAS

  35. ŠŪNU UZBŪVE - PROKARIOTI GRAM(+) UN GRAM (-) BAKTĒRIJU ŠŪNU SIENU UZBŪVES ATŠĶIRĪBAS

  36. ŠŪNU UZBŪVE - PROKARIOTI PEPTIDOGLIKĀNA SLĀNIS Peptidoglikāns atrodams tikai prokariotu šūnapvalkā. Polisaharīda (glikāna) ķēdes veido N-acetilmuramskābe un N-acetilglikozamīns.Tās savstarpēji saistaD –aminosk. saturoši peptīdi. Peptidoglikāna veidošanos kavē penicilīna grupas antibiotikas.

  37. Baktēriju klasifikācija • Četras galvenās grupas pēc šūnas apvalka īpatnībām • Gr- Eubacteria īstās baktērijas ar šūnas apvalku (16 pakšgrupas); • Gr+ Eubacteria ar šūnas apvalku ( 13 apakšgrupas, no tām 8 – aktinomicētes); • Eubacteria bez šūnas apvalka (1 apakšgrupa); • Archaeobacteria arhebaktērijas (5apakšgrupas).

  38. ŠŪNU UZBŪVE - PROKARIOTI GENOMS - NUKLEOĪDS

  39. NUKLEOĪDA IZMĒRI (b.p.)‏ Daļēji no Genomes. Annu.Rev.Genet.1998, 32: 339-377 Eikarioti raugsSaccharomyces cerevisiae 12,067,280 mikrosporija Spraguea lophii 6,200,000 Baktērijas Myxococcus xantus 9,200,000 Escherichia coli4,639,221 Mycobacterium tuberculosis4,397,000 Bacillus subtilis4,170,000 Mycobacterium leprae2,800,000 Haemophilus influenzae1,830,137 Helicobacter pylori1,667,867 Methanococcusjannaschii1,664,974 Borrelia burgdorferi946,000 Mycoplasma pneumoniae816,394 Mycoplasma genetalium 580,000 Nanoarchaeon equitans 490,000 Carsonella ruddii 159,662 Vīrusi Bakteriofāgs G 670,000 Aļģu mimivīrusi 1 200 000 http://www.dur.ac.uk/~dbl0www/Bioinformatics/dogs.htm

  40. ŠŪNU UZBŪVE - PROKARIOTI PLAZMĪDAS Patstāvīgi vairoties spējīga neliela ģenētiskās informācijas deva

  41. ŠŪNU UZBŪVE - PROKARIOTI VICAS - FLAGELLAS KUSTĪBA

  42. ŠŪNU UZBŪVE - PROKARIOTI VICAS - FLAGELLAS HEMOTAKSE REPELENTI ATRAKTANTI INDIFERENTI

  43. ŠŪNU UZBŪVE - PROKARIOTI VICAS -PILI DZIMUMFUNKCIJA TRANSMISIBILITĀTE

  44. ŠŪNU UZBŪVE - PROKARIOTI VICAS - FIMBRIJAS ŠŪNU SAĶERŠANĀS, PIESTIPRINĀŠANĀS BIOPLĒVES

  45. ŠŪNU UZBŪVE - PROKARIOTI IESLĒGUMI Aquaspirillum magnetīta daļiņas Azotobacter cistās, kas veidojas nelabvēlīgos augšanas apstākļos, tajās kā rezerves barības vielas tiek uzkrāti polihidroksisviestskābes (PHB) ieslēgumi

  46. ŠŪNU UZBŪVE - PROKARIOTI SPORAS IR PIELĀGOJUMI IZDZĪVOŠANAI NELABVĒLĪGOS VIDES APSTĀKĻOS Bacillus sporu veidošanās

  47. ŠŪNU UZBŪVE - PROKARIOTI DINOZAURU LAIMKETA SPORAS ? No 65 milj.g.v. sporām izaugušas Bacillus sphaericus kolonijas Dzintarā ieslēgta bite no dinozauru laikmeta 1991, R.Cano & M.Borucki no ~ 65 milj. g. vecas, dzintarā ieslēgtas bites vēderā atrastām sporām izaudzē Bacillus sphaericus Ambergene

  48. Gram-pozitīvi Gram-negatīvi, ekstremofīli ? MycoplasmaBez šūnapvalka Gram-negatīvi Īsto baktēriju (Eubacteria) evolūcijas koks

  49. DABAS VALSTIS un DOMĒNI - PĀRSKATS DABAS DOMĒNI

More Related