Przeprowadzono test, który miał określić wpływ danego antybiotyku na pewien szczep bakterii. Uproszczony opis testu i jego wyników przedstawiono poniżej.
Z jednej komórki bakteryjnej wyhodowano kolonię bakterii oznaczoną na rysunku cyfrą 1. Z pojedynczych komórek bakterii pobranych z kolonii 1. wyhodowano trzy kolonie oznaczone cyfrą 2. Z pojedynczych bakterii pochodzących z kolonii 2. uzyskano dziewięć kolonii oznaczonych na rysunku cyfrą 3. Następnie bakterie każdej z tych kolonii poddano działaniu tego samego antybiotyku i w takim samym stężeniu. Bakterie wszystkich kolonii zginęły – z wyjątkiem kolonii 3H.
Określ prawdopodobną przyczynę uzyskania przedstawionych wyników. W odpowiedzi uwzględnij podłoże genetyczne tego zjawiska.
Bakterie to organizmy cudzożywne lub samożywne. Wśród bakterii samożywnych
wyróżniamy fotoautotrofy i chemoautotrofy.
W tabeli przedstawiono niezbędne warunki rozwoju oraz składniki pokarmowe trzech
gatunków bakterii: A, B, C.
Warunki rozwoju i składniki pokarmowe
A
B
C
światło
+
–
–
woda i sole mineralne
+
+
+
tlenek węgla(IV) CO2
+
–
+
siarkowodór H2S
+
–
–
amoniak NH3
–
–
+
glukoza C6H12O6
–
+
–
tiamina (witamina B1)
–
+
–
a)
Korzystając z informacji w tabeli, przyporządkuj do każdego z gatunków bakterii A, B i C właściwy sposób odżywiania – wybierz go spośród podanych poniżej.
W większości komórek prokariotycznych oprócz DNA w postaci chromosomu bakteryjnego
(genoforu) znajdują się też koliste, dwuniciowe cząsteczki DNA, czyli plazmidy. Plazmidy
zawierają informację o cechach, których zazwyczaj nie ma w chromosomowym (genoforowym)
DNA, np. takich, jak oporność na antybiotyki.
Na schemacie przedstawiono przebieg koniugacji bakterii (pilus = mostek cytoplazmatyczny).
Na podstawie: http://www.e-biotechnologia.pl/Artykuly/transformacja-bakterii [dostęp: 17.11.2014].
a)
Opisz trzy etapy koniugacji bakterii przedstawione na rysunkach B–D.
b)
Oceń prawdziwość zapisanych w tabeli stwierdzeń dotyczących koniugacji bakterii. Wpisz znak X w odpowiednie komórki tabeli.
Lp.
Informacja
Prawda
Fałsz
1.
Po koniugacji komórka dawcy nie zmienia swoich właściwości, a komórka biorcy nabywa nowe.
2.
Po koniugacji między komórkami dawcy i biorcy nie zachodzi rekombinacja materiału genetycznego.
3.
Koniugacja może prowadzić do rozprzestrzeniania się antybiotykooporności bakterii.
c)
Wyjaśnij, dlaczego koniugacji, zaliczanej do procesów płciowych u bakterii, nie można nazwać sposobem rozmnażania.
Jednym z najstarszych sposobów konserwacji mięsa jest użycie soli kuchennej (NaCl).
Stężenia soli powyżej 6% nie przeżywają np. bakterie jadu kiełbasianego, natomiast stężenie
roztworu soli powyżej 10% zatrzymuje prawie całkowicie rozwój większości bakterii
gnilnych.
Wyjaśnij, na czym polega mechanizm działania soli kuchennej chroniący surowe mięso przed bakteriami.
Siarkowe bakterie zielone to organizmy przystosowane do warunków beztlenowych (nie tolerują w ogóle obecności tlenu), panujących w osadach dennych jezior i innych środowiskach niezawierających tlenu. W ich komórkach występuje bakteriochlorofil, a źródłem wodoru do procesu fotosyntezy jest nie woda, ale siarkowodór. Na podstawie: J. Kopcewicz, S. Lewak, Fizjologia roślin, Warszawa 2002.
Wskaż związek między źródłem wodoru wykorzystywanym w procesie fotosyntezy a przystosowaniem zielonych bakterii siarkowych do życia w środowisku, w którym one występują.
Do naczynia z zawiesiną bakterii zdolnych do samodzielnego ruchu włożono dwie kapilary:
I – z roztworem cukru,
II – z roztworem fenolu
i stwierdzono, że te bakterie gromadzą się w pobliżu ujścia kapilary zawierającej cukier,
a oddalają się od ujścia kapilary zawierającej fenol.
a)
Zaznacz rodzaj ruchu bakterii opisanego w tekście.
nastie
taksje
tropizmy
b)
Zaznacz nazwę rodzaju receptorów błonowych, dzięki któremu opisane bakterie reagują na substancje znajdujące się w ich środowisku.
termoceceptory
fotoreceptory
chemoreceptory
c)
Określ biologiczne znaczenie opisanych reakcji dla tych bakterii.
Promienie UV przenikają przez ściany komórkowe bakterii. Są one pochłaniane zarówno
przez białka, jak i DNA tych komórek. Promienie UV rozrywają w tych związkach różne
wiązania chemiczne, uszkadzając tym samym ich strukturę.
W szpitalach i przychodniach stosuje się lampy wytwarzające promieniowanie UV, które
unieszkodliwiają drobnoustroje chorobotwórcze.
Na podstawie powyższych informacji, wyjaśnij wpływ promieniowania UV na
Sok żołądkowy człowieka ma pH zwykle w granicach 2–3, które jest zabójcze dla bakterii
trafiających do żołądka wraz z pokarmem. Okazało się, że bakterie Helicobacter pylori
są oporne na działanie kwasu żołądkowego. Wytwarzają one ogromne ilości enzymu ureazy,
który rozkłada powszechnie występujący w organizmie człowieka mocznik i uwalnia
amoniak. Amoniak z kolei wiąże kationy wodorowe (tworząc jony NH4+) i zobojętnia
środowisko wokół bakterii.
Wyjaśnij znaczenie opisanego procesu dla przeżycia bakterii Helicobacter pylori w żołądku.
