Növényrendszertan2. előadás

Dr. Bartha Dénes

April 22, 2023

Vírusok - Vira

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

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)

A vírusok alaki és működési jellemzői (folytatás)

• a virionok csoportosítása:

csigavonalú (helikális) köbös (kubikális) kettős (binális)

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

A vírusok mesterséges rendszerezése

1. Bakteriofágok - Bacteriophagineae

• baktériumokat, sugárgombákat és kékmoszatokat pusztító vírusok• a nagyobb bakteriofágok fejre és farokrészre különülnek• kimondottan fajspecifikusak

T4-fág

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)

3. Állati és emberi vírusok - Zoophagineae

• a növényi vírusoknál rendszerint nagyobbak • külön csoportba sorolják az ízeltlábúak és a gerincesek vírusait

HIV (Human Immunodeficiency Virus)

Fontosabb humán kórokozó vírusok• 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

Baktériumok - Bacteria

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

A baktériumok alaki és működési jellemzői

• leggyakoribb alakok- gömb (kokkusz)

- pálcika (bacillus)

- 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)

• 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)

- 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

• megfelelő táptalajon rendszerint tenyészthetők (telepet képeznek)• a baktériumok a sejtek hasadásával, kettéosztódásával szaporodnak

(20-60 percenként)

A baktériumok osztódása vázlatosan (SCHMELZER nyomán)

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)

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

2. Hüvelyes baktériumok - Chlamydobacteriales

- sejtfonalaikat nyálkás hüvely veszi körül, amely mangán- vagy

vasoxidokat tartalmaz

- a geológiai korokban belőlük keletkezett a gyepvasérc (limonit)

Chlamydomonas sp.

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

Rhizobium leguminosarum ssp. acaciaeAzotobacter chroococcum

Clostridium pasteurianumMicrococcus roseus

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

A baktériumok ökológiai jelentősége

1. A talajokban lebontó tevékenységet folytatnak (cellulóz-, kitin-, fehérje-

és részben lignin-lebontás).

2. A légköri, molekuláris nitrogént egyes fajok meg tudják kötni, mások az

élőlények maradványait szervetlen N-vegyületekké alakítják.

3. A vízben élő baktériumok szennyezés hatására fölszaporodnak

indikátorok.

4. Élelmiszerek és takarmányok előállítására alkalmas néhány fajuk

(pl. tejtermékek, savanyítás, silózás).

5. Gyógyszeripari termékek előállításánál hasznosíthatók (pl.

antibiotikum- termelés)

A baktériumok ökológiai jelentősége (folytatás)

6. Mintegy 200 patogén faj (Corynebactericum, Erwinia, Pseudomonas,

Xanthomonas spp.) növényi megbetegedéseket idéz elő, (pl. tumor-

képződés, hervadás, foltosság, sárgulás, száraz és nedves rothadás).

7. Állati és emberi megbetegedéseket, járványokat is okozhatnak.

8. Ipari felhasználás (pl. kőolajbaktériumok, szennyvíztisztítás).

9. Növényvédő szerek lebontása a talajban.

10.A biológiai védekezésben is fölhasználhatók (pl. Bacillus thuringiensis).

11.Kőzetek keletkezésében is részt vehetnek (pl. limonit).

12.A termőtalajok termőképességének fenntartása (1 g talajban 10-100

millió baktérium van).

Fontosabb humán kórokozó baktériumok I.

Faj BetegségBacillus anthracisBordetella pertussisBorrelia burgdorferiBrucella spp.Clostridium botulinumClostridium tetaniCorynebacterium diphtheriaeEscherichia coliFrancisella tularensisHelicobacter pyloriMycobacterium lepraeMycobacterium tuberculosiNeisseria gonorrhoeaeNeisseria meningitis

lépfene (anthrax)szamárköhögés (pertusszisz)Lyme-kór (borreliózis)máltai-láz (brucellózis)ételmérgezés (botulizmus)merevgörcs (tetanusz)torokgyík (diftéria)bélrendszeri betegségek (gasztroenteritisz)nyúlpestis (tularémia)gyomor- és bélhurut (gasztroenteritisz)lepra (Hansen-kór)tüdőbaj = gümőkór (tuberkulózis)kankó (gonorrhea)agyhártyagyulladás (meningitisz)

Fontosabb humán kórokozó baktériumok II.

Faj Betegség

Rickettsia prowazekiiSalmonella spp.Salmonella typhiShigella spp.Staphylococcus aureusTreponema pallidumVibrio choleraeYersinia pestis

kiütéses tífuszételmérgezések (szalmonellózis)hastífuszvérhas (dizentéria)gennykeltés, tályogképzésvérbaj = luesz (szifilisz)kolerapestis (fekete halál)

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

Linné