Növényrendszertan 2. előadás

1. Növényrendszertan 2. előadás Dr. Bartha Dénes 2014. november 8.

2. Vírusok - Vira

3. A vírusok általános jellemzése • vírus = "méreg" = fertőző genetikai információ • a vírusok az élővilág legkisebb, általánosan elterjedt, túlnyomórészt betegség-okozó szervezetei • élő szervezet-e a vírus? (LWOFF: a vírus az vírus) • obligát paraziták, önálló anyagcseréjük nincs • riboszómákkal nem rendelkeznek, ezért önálló fehérjeszintézisre képtelenek • nincs saját enzimrendszerük, működésükhöz a gazdasejt enzimrendszere szükséges • életjelenségeik: sokszorozódás, öröklékenység, változékonyság • örökítő rendszerük vagy RNS vagy DNS • az RNS vagy DNS lehet egyfonalú vagy kétfonalú • kristályosíthatók, fertőzőképességük így is megmarad (STANLEY, 1935) • a vírusokkal foglalkozó tudományág a virológia

4. A vírusok alaki és működési jellemzői • a vírusok megjelenési formája: • vegetatív vírus (funkcionáló vírus: „működik” - a sejtbe bejut, ott részeire esik, sokszorozódik, összerendeződik) • virion (nyugalmi „terjedő” vírus: jellemző nagysággal, struktúrával, formával, kémiai felépítéssel rendelkezik  ez a megjelenési forma jellemezhető) • a virion mérete: 8-1250 nm • (fénymikroszkóppal nem láthatók) • a virion felépítése: • vírusgenom (RNS v. DNS) • fehérjeburok (kapszid, függelék)

5. A vírusok alaki és működési jellemzői (folytatás) • a virionok csoportosítása: • csigavonalú (helikális) köbös (kubikális) kettős (binális)

6. A vírusfertőzés lefolyása • a vírus megtapad a gazdasejt felületén • a vírus bejut a sejtbe • a vírusgenom (DNS v. RNS) szabaddá válik • megindul a transzkripció: a vírusgenom és a vírusfehérjék sokszorozódnak és összerendeződnek • az új vírusok kijutnak a gazdasejtből • a fertőzés történhet közvetlenül, vagy közvetítők (vektorok) segítségével

7. A vírusok mesterséges rendszerezése • 1. Bakteriofágok - Bacteriophagineae • baktériumokat, sugárgombákat és kékmoszatokat pusztító vírusok • a nagyobb bakteriofágok fejre és farokrészre különülnek • kimondottan fajspecifikusak T4-fág

8. 2. Növényi vírusok - Phytophagineae • csökkentik a sejtek klorofilltartalmát (mozaikbetegség) • elpusztítják a plazmát (sejtelhalás) • zavarják a tápanyagszállítást • kóros anyagfelhalmozódást, torzulást okoznak • többgazdásak is lehetnek • vektorok: mag, vegetatív szaporítás, rovarok, fonálférgek dohány mozaikvírus (TMV = Tobacco Mosaic Virus)

9. 3. Állati és emberi vírusok - Zoophagineae • a növényi vírusoknál rendszerint nagyobbak • külön csoportba sorolják az ízeltlábúak és a gerincesek vírusait HIV (Human Immunodeficiency Virus)

10. feketehimlő vírusa (variola) herpesz vírusok (herpesz szimplex, övsömör, mononukleózis) bárányhimlő vírusa (varicella) papilloma vírus ( szemölcs) daganatkeltő vírusok fültőmirigy-gyulladás vírusa (mumpsz) veszettség vírusa (rabies) agyvelőgyulladás vírusa (enkefalitisz) gyermekbénulás vírusa (poliomielitisz) HIV-vírus (AIDS) légúti betegségek vírusai (influenza = grippe, krupp, pharyngitis, laryngitis, tracheitis, bronchiolitis, bronchitis) szivacsos agyvelő-károsodás vírusa (Creuzfeldt-Jakob-szindróma) Ebola-vírus májgyulladás vírusai (hepatitisz) kanyaró vírusa (morbilli) rózsahimlő vírusa (rubeola) sárgaláz vírusa Fontosabbhumán kórokozó vírusok

11. Baktériumok - Bacteria

12. A baktériumok általános jellemzése • mikroszkópikus méretű, többnyire magános, ritkábban csoportokba rendezett sejtek (1-200 μm) • örökítő anyaguk kétfonalú DNS, a kezdetleges kromoszómák (genofor) körül nincs maghártya • a genofor ( diffúz sejtmag) mellett jellegzetes örökítő struktúráik a plazmidok (kisebb DNS gyűrűk) • van riboszóma, így saját fehérjét képesek szintetizálni • a sejtfal jódkálival eltérően festhető: Gram-pozitív és Gram-negatív fajok • a Föld legrégibb ismert élőlényei (3,4 milliárd évesek) • a baktériumokkal foglalkozó tudomány a bakteriológia

13. A baktériumok alaki és működési jellemzői • leggyakoribb alakok • gömb (kokkusz) • pálcika (bacillus)

14. csavar (vibrio, spirillum) • egyes baktériumok kiszáradáskor betokozódnak (endospóra) • sejtfaluk van (kivétel a mikoplazmák), mely alatt sejthártya található • bizonyos fajok ostort (flagellum) vagy csillót (cilia) fejlesztenek, ezek helyzete lehet: • monotrich (a) • amfitrich (b) • amfilofotrich (c-d) • lofotrich (e) • peritrich (f)

15. életmód alapján megkülönböztethető baktériumok: • aerob baktériumok (oxibionta) • anaerob baktériumok (anoxibionta) • a baktériumok táplálkozási formái • autrotróf baktériumok • fotoszintetizáló baktériumok (pl. kénbaktérium) • kemoszintetizáló baktériumok (pl. nitrifikáló baktériumok)

16. heterotróf baktériumok (többségük) • szimbionta (pl. Fabaceae, Elaeagnaceae, Alnus, Juglans nigra fajokkal) • Frankia alni (Nocardia alni)Rhizobium leguminosarum • parazita (főleg fakultatív paraziták, kevés az obligát parazita) • szaprobionta

17. megfelelő táptalajon rendszerint tenyészthetők (telepet képeznek) • a baktériumok a sejtek hasadásával, kettéosztódásával szaporodnak(20-60 percenként) A baktériumok osztódása vázlatosan (SCHMELZER nyomán)

18. A baktériumok konjugációja (WOHLMAN és JACOB nyomán) • (a „hím” baktériumból a „nőneműbe” jutnak át a gének) • életműködés alapján megkülönböztethető baktériumok • erjesztő (zimogén) • színanyagot termelő (kromogén) • világító (fotogén) • hőtermelő (termogén) • betegségokozó (patogén)

19. A baktériumok (BERGEY-féle mesterséges) rendszere • 1.Pszeudomonaszok - Pseudomonadales • pálcika alakú, Gram-negatív szervezetek, endospóra-képzés nincs • vizekben élnek: kénbaktériumok (fotoszintetizálnak) • talajokban élnek: nitrifikáló (Nitrosomonas, Nitrobacter) fajok • kórokozók: Pseudomonas syringae Nitrosomonas sp. Pseudomonas syringae

20. 2. Hüvelyes baktériumok - Chlamydobacteriales • sejtfonalaikat nyálkás hüvely veszi körül, amely mangán- vagy vasoxidokat tartalmaz • a geológiai korokban belőlük keletkezett a gyepvasérc (limonit) Chlamydomonas sp.

21. 3. Valódi baktériumok - Eubacteriales • pálcika vagy gömb alakú, merev sejtfalú, részben Gram-pozitív, részben Gram-negatív szervezetek • paraziták: emberi, állati, növényi kórokozók • talajokban élnek, a levegő szabad nitrogénjét kötik: • szabadon előfordulók: Azotobacter fajok • szimbionták: Rhizobium fajok Azotobacter chroococcum Rhizobium leguminosarum ssp. acaciae

22. Micrococcus roseus Clostridium pasteurianum

23. 4. Sugárgombák - Actinomycetales • fonalszerűek, elágazók, Gram-pozitívok, van endospóra-képzés • kórokozó fajaik is ismertek • talajlakó szimbionta fajok (Frankia spp.), nitrogénkötők (az Alnus, Myricaria, Elaeagnaceae, Juglans fajokon) • Frankia alni (Nocardia alni) • Megj.: További csoportjaik: 5. Színtelen kénbaktériumok, 6. Nyálka-baktériumok, 7. Spirohéták, 8. Mikoplazmák, 9. Rickettsiák

24. A baktériumok ökológiai jelentősége • A talajokban lebontó tevékenységet folytatnak (cellulóz-, kitin-, fehérje- és részben lignin-lebontás). • A légköri, molekuláris nitrogént egyes fajok meg tudják kötni, mások az élőlények maradványait szervetlen N-vegyületekké alakítják. • A vízben élő baktériumok szennyezés hatására fölszaporodnak  indikátorok. • Élelmiszerek és takarmányok előállítására alkalmas néhány fajuk(pl. tejtermékek, savanyítás, silózás). • Gyógyszeripari termékek előállításánál hasznosíthatók (pl. antibiotikum- termelés)

25. A baktériumok ökológiai jelentősége (folytatás) • Mintegy 200 patogén faj (Corynebactericum, Erwinia, Pseudomonas, Xanthomonas spp.) növényi megbetegedéseket idéz elő, (pl. tumor-képződés, hervadás, foltosság, sárgulás, száraz és nedves rothadás). • Állati és emberi megbetegedéseket, járványokat is okozhatnak. • Ipari felhasználás (pl. kőolajbaktériumok, szennyvíztisztítás). • Növényvédő szerek lebontása a talajban. • A biológiai védekezésben is fölhasználhatók (pl. Bacillus thuringiensis). • Kőzetek keletkezésében is részt vehetnek (pl. limonit). • A termőtalajok termőképességének fenntartása (1 g talajban 10-100 millió baktérium van).

26. Fontosabb humán kórokozó baktériumok I.

27. Fontosabb humán kórokozó baktériumok II.

28. „Filum Ariadneum botanices est systema,sine quo chaos est res herbaria.”Linné