Przeprowadzono doświadczenie, którego celem było sprawdzenie oporności pewnego
gatunku bakterii na penicyliny. Dwa szczepy tej bakterii (I i II) wysiano równomiernie
na osobnych szalkach i następnie rozłożono na nie krążki bibuły nasączonej antybiotykami
w jednakowych dawkach. Każdy ze szczepów inkubowano w tych samych optymalnych, dla
tego gatunku bakterii, warunkach. Na poniższych rysunkach zaprezentowano wyniki hodowli
obydwu szczepów bakterii po 48 godzinach, w obecności pięciu różnych antybiotyków
(A–E). Zaciemnione pola wokół białych krążków z antybiotykami wskazują zahamowanie
wzrostu bakterii.
4.1. (0–1)
Zaznacz hipotezę badawczą, którą potwierdzają wyniki powyższego doświadczenia.
Oporność badanego gatunku bakterii na penicyliny zależy od szczepu bakterii.
Oporność badanego gatunku bakterii na penicyliny zależy od dawki antybiotyku.
Oporność badanego gatunku bakterii na penicyliny zależy od sposobu hodowli bakterii.
Oporność badanego gatunku bakterii na penicyliny zależy od czasu kontaktu z antybiotykiem.
Na uproszczonym schemacie przedstawiono obieg azotu w przyrodzie, czyli cykl przemian wolnego azotu cząsteczkowego oraz jego związków nieorganicznych (np. amoniaku, azotanów(III) i (V)) i związków organicznych (np. białek). Istotną rolę w obiegu azotu odgrywają bakterie.
5.1. (0–1)
Na podstawie schematu oceń, czy poniższe informacje dotyczące udziału organizmów w krążeniu azotu są prawdziwe. Zaznacz P, jeśli informacja jest prawdziwa, albo F – jeśli jest fałszywa.
1.
Bakterie wykorzystują obecne w środowisku nieorganiczne i organiczne związki azotowe.
P
F
2.
Rośliny pobierają azot bezpośrednio ze środowiska w postaci azotanów(V), soli amonowych i azotu atmosferycznego.
P
F
3.
Zwierzęta uczestniczą w przemianie nieorganicznych związków zawierających azot w azotowe związki organiczne, np. w białka.
P
F
5.2. (0–1)
Wybierz ze schematu jedną grupę bakterii i przedstaw jej rolę w przyswajaniu azotu przez rośliny.
5.3. (0–1)
Która grupa bakterii uwzględniona na schemacie wykorzystuje przemiany związków azotowych jako źródło energii koniecznej do syntezy własnych związków organicznych? Podaj nazwę tej grupy i nazwę tego procesu.
Główną cechą niemal wszystkich komórek prokariotycznych jest obecność ściany
komórkowej. Różni się ona budową i składem cząsteczkowym od ścian komórek
eukariotycznych, które zawierają zwykle celulozę lub chitynę. Większość ścian
komórkowych bakterii zawiera peptydoglikan (związek chemiczny złożony z dwóch
łańcuchów polisacharydów połączonych krótkimi łańcuchami polipeptydowymi).
Skuteczność antybiotyku penicyliny wynika z tego, że blokuje ona aktywność enzymów
bakteryjnych biorących udział w syntezie peptydoglikanu. Na podstawie różnic w budowie
ściany komórkowej i wynikających z tego różnic w barwieniu tej ściany techniką nazywaną
barwieniem Grama, podzielono bakterie na Gram-dodatnie i Gram-ujemne.
Na schematach przedstawiono budowę ściany komórkowej bakterii Gram-dodatnich
i Gram-ujemnych.
Na podstawie schematów podaj różnicę w budowie ściany komórkowej bakterii Gram-dodatnich i Gram-ujemnych oraz wyjaśnij, jakie ma ona znaczenie dla bakterii chorobotwórczych.
b)
Uzasadnij, dlaczego penicylina działa szkodliwie na komórki bakterii, a nie wpływa na komórki człowieka.
c)
Zaznacz wśród niżej wymienionych grup protistów (A–E) te dwie grupy, które charakteryzują się obecnością ściany komórkowej.
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.
