World of Plants Sources for Botanical Courses

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "World of Plants Sources for Botanical Courses"

Jaromír Doležal
před 5 lety
Počet zobrazení:

1 Botanika 2 Prokarya

2 Impérium Prokarya (Prokaryota) jediná říše Bacteria (bakterie) jednobuněčné organismy stélky jednobuněčné nebo vláknité žijí jednotlivě nebo v koloniích patří k nejstarším a nejrozšířenějším organismům na Zemi jednoduchá stavba buňky Escherichia coli

3 Prokaryota - stavba buňky nemá ohraničené jádro jen nukleoid s DNA v podobě plazmidu chybí kompartmentace buňky (= dělení buňky na organely) celá buňka je jeden kompartment ohraničený plazmatickou membránou většinou nemají membránové systémy chybí mikrofilamenty a mikrotubuly ribozomy transkripce a translace probíhá v cytoplazmě žádné mitochondrie žádné plastidy, jen tylakoidy u sinic žádné další organely bičíky z flagelinu

4 Prokaryota - stavba buňky (DNA) DNA má tvar kruhové molekuly (v jedné buňce četné kopie DNA) každá tvoří superšroubovici, která je pozorovatelná v elektronovém mikroskopu = nukleoid část molekuly DNA může být ve formě plazmidů (= malá kruhová molekula schopná replikace)

5 Imperium: Prokarya (Prokaryota) rozdělení bakterií podle barvení buněčné stěny grampozitivní druhy obarví se krystalovou violetí a barvivo se udrží i při delším vymýváním lihem mají na povrchu jednu plazmatickou membránu a buněčnou stěnu s mureinem (peptidoglykan) gramnegativní bakterie obarví se ale barvivo se působením lihu vypláchne na povrchu mají 2 plazmatické membrány a mezi nimi tenkou buněčnou stěnu s mureinem

Imperium: Prokarya (Prokaryota) Říše Bacteria Oddělení Cyanobacteria (Cyanophyta) (sinice) gramnegativní bakterie fotoautotrofní organismy fotosyntéza rostlinného typu s

6 Imperium: Prokarya (Prokaryota) Říše Bacteria Oddělení Cyanobacteria (Cyanophyta) (sinice) gramnegativní bakterie fotoautotrofní organismy fotosyntéza rostlinného typu s produkcí kyslíku nejstarší fotoautotrofní organismy na Zemi stromatolity Obrázek Ry gel, M.C, CC BY-SA 3.0

7 Sinice - výskyt kosmopolitní voda, půda, vzduch extrémní biotopy horké prameny, slaniska, extrémní ph (anaerobní fotosyntéza) polární oblasti (hlavní zdroj N a C v půdách, silné povlaky na dně antarktických jezer, spodní strana ledových ker) horké pouště symbióza vznik chloroplastů lišejníky (sinice + houba (+ zelená řasa)) některé rostliny (cykasy, Azolla, Gunnera) + sinice

8 Sinice - význam primární producenti producenti organických látek a kyslíku 60-70% bílkovin v sušině biopaliva potravní doplněk lehká stravitelnost, vitamíny (hodně B12, karoteny) Obrázek: Cy anotech Corp, public domain

9 Sinice vodní květ Obrázek JN;

10 Sinice stavba buňky buněčná stěna pevná a vícevrstevná na povrchu slizová vrstva z lipopolysacharidu (glykokalyx) dvojice lipoproteinových membrán mezi nimi pevná složka z peptidoglykanu hlavní složkou murein

Sinice stavba buňky protoplast ve středu světlejší centroplazma s převládající cytoplazmou, DNA, ribozomy na povrchu chromatoplazma výrazněji zbarvená s

11 Sinice stavba buňky protoplast ve středu světlejší centroplazma s převládající cytoplazmou, DNA, ribozomy na povrchu chromatoplazma výrazněji zbarvená s tylakoidy Obrázek Kelv insong, CC BY-SA 3.0

12 Sinice stavba buňky tylakoidy ploché měchýřky jejich stěny tvořeny fotosyntetickou membránou uspořádání je fylogeneticky významné hlavní fotosyntetické pigmenty chlorofyl a (některé skupiny i chlorofyl b, c, d) beta-karoten xantofyly na povrchu tylakoidu jsou polokulovité fykobilizomy = sběrná anténa na světlo, obsahují fykobiliproteiny allofykocyanin (modrý) fykocyanin (modrý) fykoerytrin (červený) umožňují využít světlo různé vlnové délky a rychlou reakci na změnu spektra = chromatická adaptace

13 Sinice stavba buňky zásobní látky sinicový škrob cyanofycinová zrnka zásobárna N polyfosfátové granule (volutin) zásobárna P plynové měchýřky (gas vesicles) agregované do aerotopů vyskytují se především u sinic, které tvoří vodní květ umožňuji vznášení ve vodě jde o jedinou známou plynem naplněnou strukturu v živých buňkách mají válcovitý a na koncích zahrocený tvar

14 Sinice speciální buňky heterocyty (heterocysty) speciální buňky, které se vytváří při nedostatku dusíkatých látek v prostředí, mají schopnost vázat plynný dusík tlustá buněčná stěna a průzračný obsah známy u Nostocales

15 Sinice speciální buňky arthrocyty (akinety) trvalé odpočívající tlustostěnné buňky vznikají z vegetativních buněk za nepříznivých podmínek schopny přečkat dlouhou dobu Obrázek JN;

16 Sinice stélky jednobuněčné často obalené slizem a sdružené do kolonií pravidelných (Merismopedia) nepravidelných (Microcystis) vláknité nevětvené (Oscillatoria) nepravě větvené (Scytonema) větvené (Stigonema)

17 Sinice rozmnožování nepohlavně vegetativním dělením buněk zaškrcení plazmatické membrány rozpad vláken dělení kolonií hormogoniemi = několikabuněčné části vlákna oddělované od mateřského vlákna pohlavně prokázána rekombinace u jednobuněčných sinic (pomocí plazmidu)

18 Sinice produkce cyanotoxinů cyanotoxiny = sekundární metabolity méně toxické než bakteriální botulin nebo toxiny tetanu, ale podobně toxické jako jed kober, více toxické než kurare nebo strychnin dvě skupiny podle mechanismu účinku toxiny sinic rodu Microcystis, Anabaena flos-aquae, Aphanizomenom flos-aquae, Planktotrrix, Trichodesmium hepatotoxické.. Působí smrtelné otravy cytotoxiny působí chronické otravy a trvalá poškození organismu využití jako cytotoxická antibiotika s protinádorovými účinky kontakt kožní alergie požití např. otravy skotu napájeného kontaminovanou vodou mohou vyvolat horečnatá onemocnění s následným úhynem hlavně stepní oblasti

19 Zástupci vybrané taxony Říše Bacteria Oddělení Cyanobacteria (Cyanophyta) (sinice) Třída Cyanophyceae Řád Synechococcales (parietal thylakoids) Řád Chroococcales(coccoids that have a more or less irregular thylakoid arrangement) Řád Oscillatoriales(filamentous taxa with relatively narrow trichomes and parietal thylakoids) Řád Nostocales(filamentous cyanobacteria withdiversified thallus and special prominent cells heterocytes, akinetes) Podle Komárek et al., 2014

20 Řád Synechococcales Merismopedia - deskovité kolonie s buňkami v řadách, častá ve sladkovodním planktonu Obrázek Marco Spiller, CC BY-NC-SA 3.0

Řád Chroococcales jednobuněčné, samostatně nebo v koloniích žijící sinice obklopené slizem Microcystis aeruginosa - tvoří kolonie nepravidelného tvaru, složené z kulovitých buněk v amorfním slizu.

21 Řád Chroococcales jednobuněčné, samostatně nebo v koloniích žijící sinice obklopené slizem Microcystis aeruginosa - tvoří kolonie nepravidelného tvaru, složené z kulovitých buněk v amorfním slizu. Vyskytuje se v planktonu rybníků a přehrad, kde v létě při nadbytku živin vytváří hustý vodní květ (v ČR nejčastější sinice vodního květu). Produkuje karcinogenní toxiny, které navíc poškozují hlavně sliznice, ale i jaterní a jiné tkáně živočichů, kteří se s vodou obsahující toxické druhy či kmeny sinic dostali do styku nebo ji požili. Microcystis sp. Obrázek Kristian Peters, CC BY-SA 3.0

22 Řád Oscillatoriales vláknité nevětvené sinice bez heterocytů a akinet Oscillatoria (drkalka) - vláknitá, nevětvená sinice pohybující se typickým pomalým trhaným pohybem. Roste jednotlivě nebo ve shlucích v bentosu na dně rybníků, starší kolonie vyplavávají jako modrozelené koláče na hladinu Obrázek JN;

23 Řád Oscillatoriales cvičení 1, vzorek 1 rybniční voda Oscillatoria(drkalka) Obrázek JN;

24 Řád Oscillatoriales Arthrospira spp. + Spirulina (Arthrospira) platensis šroubovitě vinuté kolonie surovina pro potravinové doplňky Obrázek: Obsidian Soul, public domain

25 Řád Nostocales nevětvené vláknité sinice (popřípadě nepravě větvené) s heterocyty a arthrocyty (akinety) Anabaena flos aquae častá složka vodního květu, produkce jedovatých anatoxinů (neurotoxin) Obrázek JN;

26 Řád Nostocales Nostoc (jednořadka) vláknité kolonie s koncovými heterocyty ponořené v amorfním slizu, kolonie makroskopické (velikost až holubího vejce), pokrývají povrch půdy Obrázek Carlos F. Ingala, CC BY-NC-SA 3.0

27 Řád Nostocales cvičení 1, vzorek 2 pěstební nádrže Nostoc (jednořadka) Obrázek JN;

28 Použité zdroje Texty Kalina, T. & Váňa J. (2005). Sinice, řasy, houby, mechorosty a podobné organismy v současné biologii. Praha, Karolinum. Novák, J. & Skalický, M. (2009). Botanika - cytologie, histologie, organologie, systematika. Praha, Powerprint. Systém Komárek, J.Kaštovský, J., Mareš,J.& Johansen, J.R. (2014). Taxonomic classification of cyanoprokaryotes(cyanobacterial genera) 2014, using a polyphasic approach. Preslia 86, Obrázky JN; ostatní jsou uvedeny odkazem na zdrojové umístění včetně licence

Podobné dokumenty

Botanika bezcévných rostlin 1. praktické cvičení

Botanika bezcévných rostlin 1. praktické cvičení INFORMACE O ORGANIZACI CVIČENÍ cíl praktického cvičení: na konkrétním materiálu se seznámit s reprezentativními zástupci nejdůležitějších systematických