Bakterie i archeowce – zadania maturalne z biologii

Zadanie 1

Penicylina hamuje syntezę peptydoglikanu (mureiny) – głównego składnika ściany komórkowej bakterii.

1. 1.1 Wyjaśnij, dlaczego penicylina nie uszkadza komórek człowieka. (1 pkt)

   Pokaż odpowiedź

   Odpowiedź: Komórki człowieka nie mają ściany komórkowej z peptydoglikanu, więc penicylina nie ma w nich celu działania.

   Antybiotyk działa wybiórczo, jeśli jego cel występuje tylko u bakterii. Komórki zwierzęce nie mają ściany komórkowej.

2. 1.2 Bakterie Gram-dodatnie, w porównaniu z Gram-ujemnymi, mają: (1 pkt)

   • A. cienką warstwę peptydoglikanu i błonę zewnętrzną
   • B. ścianę komórkową z celulozy
   • C. grubą warstwę peptydoglikanu i brak błony zewnętrznej
   • D. ścianę komórkową z chityny
   Pokaż odpowiedź

   Odpowiedź: C. grubą warstwę peptydoglikanu i brak błony zewnętrznej

   Gram-dodatnie mają grubą warstwę mureiny, która zatrzymuje barwnik fioletu krystalicznego. Gram-ujemne mają cienką mureinę i dodatkową błonę zewnętrzną z lipopolisacharydami.

3. 1.3 Oceń, czy podane informacje o bakteriach są prawdziwe. (1 pkt)

   • . Bakterie rozmnażają się bezpłciowo przez podział komórki na dwie.
   • . Wszystkie bakterie są beztlenowcami.
   • . Koniugacja polega na przekazaniu DNA z jednej komórki bakterii do drugiej.
   Pokaż odpowiedź

   Odpowiedź: true, false, true

   Bakterie dzielą się przez podział poprzeczny. Wśród bakterii są tlenowce, beztlenowce i względne beztlenowce. Koniugacja to proces płciowy bez rozmnażania – przekazanie DNA, np. plazmidu.

Zadanie 2

1. 2.1 Materiał genetyczny bakterii znajduje się: (1 pkt)

   • A. w jądrze otoczonym podwójną błoną
   • B. w mitochondriach
   • C. wyłącznie w rybosomach
   • D. w nukleoidzie, w postaci kolistego chromosomu, a często także w plazmidach
   Pokaż odpowiedź

   Odpowiedź: D. w nukleoidzie, w postaci kolistego chromosomu, a często także w plazmidach

   Bakterie nie mają jądra komórkowego. Ich chromosom leży w cytoplazmie w obszarze zwanym nukleoidem, a dodatkowe geny mogą się znajdować w małych kolistych plazmidach.

2. 2.2 Wyjaśnij, dlaczego bakterie w sprzyjających warunkach mogą bardzo szybko zwiększać liczebność populacji. (1 pkt)

   Pokaż odpowiedź

   Odpowiedź: Bakterie rozmnażają się przez prosty podział komórki, który w sprzyjających warunkach może zachodzić co kilkadziesiąt minut. Liczba komórek podwaja się w każdym pokoleniu, więc rośnie wykładniczo.

   Prosty podział komórki bakterii trwa krótko, a każde pokolenie podwaja liczbę komórek.

3. 2.3 Oceń, czy podane informacje o bakteriach są prawdziwe. (1 pkt)

   • . Przetrwalniki pozwalają niektórym bakteriom przetrwać niekorzystne warunki.
   • . Bakterie mają rybosomy typu 80S.
   • . Wić bakterii ma inną budowę niż wić komórek eukariotycznych.
   Pokaż odpowiedź

   Odpowiedź: true, false, true

   Bakterie mają mniejsze rybosomy 70S – na tę różnicę działają niektóre antybiotyki. Wić bakteryjna jest zbudowana z flageliny i obraca się jak śruba, a wić eukariotyczna zawiera mikrotubule.

Zadanie 3

Barwienie metodą Grama: bakterie barwi się fioletem krystalicznym, a następnie przemywa alkoholem i dobarwia safraniną. Bakterie Gram-dodatnie zatrzymują fiolet i są fioletowe, a Gram-ujemne odbarwiają się alkoholem i po dobarwieniu są różowe. Różnica wynika z budowy ściany komórkowej.

1. 3.1 Wyjaśnij, z czego wynika różne zabarwienie bakterii Gram-dodatnich i Gram-ujemnych w metodzie Grama. (1 pkt)

   Pokaż odpowiedź

   Odpowiedź: Ściana bakterii Gram-dodatnich ma grubą warstwę peptydoglikanu, który zatrzymuje fiolet krystaliczny. Bakterie Gram-ujemne mają cienką warstwę peptydoglikanu i lipidową błonę zewnętrzną, z której alkohol wypłukuje barwnik, więc przyjmują różową safraninę.

   Bakterie Gram-dodatnie mają grubą warstwę peptydoglikanu (mureiny), która zatrzymuje fiolet. Bakterie Gram-ujemne mają cienką warstwę peptydoglikanu i błonę zewnętrzną – alkohol ją uszkadza i wypłukuje barwnik.

2. 3.2 Penicylina hamuje syntezę peptydoglikanu ściany komórkowej. Na które z wymienionych organizmów działa ona najsilniej? (1 pkt)

   • A. archeowce
   • B. bakterie Gram-ujemne
   • C. wszystkie prokarionty jednakowo
   • D. bakterie Gram-dodatnie
   Pokaż odpowiedź

   Odpowiedź: D. bakterie Gram-dodatnie

   Bakterie Gram-dodatnie mają grubą, odsłoniętą warstwę peptydoglikanu. U Gram-ujemnych peptydoglikanu jest mało i chroni go błona zewnętrzna, a archeowce w ogóle nie mają peptydoglikanu.

3. 3.3 Podaj jedną cechę budowy lub biochemii, która odróżnia archeowce od bakterii. (1 pkt)

   Pokaż odpowiedź

   Odpowiedź: Ściana komórkowa archeowców nie zawiera peptydoglikanu (mureiny).

   Archeowce nie mają peptydoglikanu w ścianie, ich lipidy błonowe zawierają wiązania eterowe (u bakterii estrowe), a polimeraza RNA i białka rybosomów są bardziej podobne do eukariotycznych.