Biologia 10. - Tankonyv - Az elo‘lenyek valtozatossaga

BIOLOGIA

A z élőlények változatossága

Hundidac ‘97 Arany-díj

V Budapesti Nemzetközi Könyvfesztivál dija Szép Magyar Könyv '97 Oklevél

Szép Magyar Könyv ’98 Kúlöndíj Hundidac ‘99 Arany-díj

Hundidac 2001 Arany-díj Szép Magyar Könyv 2001 Díj Hundidac 2003 Arany-díj

A T E R M E S Z E T R O L T I Z E N É V E S E K N E K

BIOLOGIA

Az élőlények 1

változatossága

L/

G I M N Á Z I U M I T A N K Ö N Y V

TIZED IK , VÁLTOZATLAN KIADAS

Szerző:

GÁ L BÉLA

g im n á ziio m lam ír

Bírálók:

CSIG ER ISTVÁN

sza kvezelft ginuuiziiinii tanár

DR. TOLDI JÓ ZSEF

Uniszékvezelít eg yetem i tíw á r

Altyanyelvi bíráló:

VARGA MAGDOLNA

ghwH iziintti tanár

Kirendelt szakértők:

DR. BORVENDÉG MÁRTA

SAPSÁL JÚLIA

SZIG ETI RÓBERTNÉ

Feielős szerkesztő: Nagymihály Mátyás

Borítóterv, tipográfia: Deák Ferenc, Reményfy Tamás

Műszaki szerkesztő: Horváth Péter

Foiók: MOZAIK ARCHÍVUM -A tm á s i Éva, NagyGy. György. Vadász Sándor;

képügynökségek

Ahrák: Csikós Péter, Gönczi Anikó, Szentirmai Péter

A MOZAIK ARCHÍVUM képeinek kíZiiicShigos felhiisználúsi jog.i <t Moziiík Kiudó Kft. tulajdona. Minden jog fenntailviu beleértve a sokszorosítás, u mű bővített, ill. rövidített változata kiadásának jogát is. A kiadó íiásbeli hozzáji'uulása nélkül sem a teljes mű, sem annak része ^;emmiféle fotmában

(fotokópia. mikrofilm vagy más hordoz<S) nem sokszorosítható. KERETTANTERV;

M021A1K Keretlantervrendszer 17/2004 (V. 20.) OM lendelet OM Kcreilanlerv 17/2004 (V. 20.) OM rendelet

ar

■ T»a4«t«rBék K N ÍiK D É L Y S Z Á M : K IIF /5 4 8 9 -1 4 /2 (M )8 IS B N 9 7 « 9 6 3 6 9 7 425 I © M O Z A I K K IA D Ó - S Z E ( ;E D , 2(M)3

BEVEZETES. VÍRUSOK, PROKARIOTAK.

EGYSZERŰBB EUKARIÓTÁK

II. fejezet

AZ ÁLLATOK TESTE

ÉS ÉLETMŰKÖDÉSE

IIL fejezet

A LEGFONTOSABB ÁLLATTÖRZSEK

KÉPVISELŐINEK SAJÁTOSSÁGAI

IV. fejezet

AZ ÁLLATOK

VISELKEDÉSE

V. fejezet

A NÖVÉNYEK TESTE

ÉS ÉLETMŰKÖDÉSE

VI. fejezet

A GOMBÁK

m

T

a r t a l o m

B E V E Z E T É S . V Í R U S O K , P R O K /V R I Ó T Á K . E G Y S Z E R Ű B B E U K A R I Ó T Á K

A rendszerezés alapjai ... 10

A biológiai s z e rv e z ő d é s ... 14

A z élőlények vizsgálata é s c so p o ito sításu k ... 16

A v íia is o k ... 20 A prokarióták (I.) ... 22 A prokarióták ( I I . ) ... 25 A z eg y szerű b b eukarióták általános jellem ző i ... 28 A z eg y szerű b b eukarióták táplálkozása, kiválasztása ... 33 A z eg y szerű b b eukarióták szaporodása ... A z eg y szerű b b eukarióták rendszerezése (I.) ... 38 A z egyszej űbb eukarióták rendszerezése ( I I . ) ... 40 Ö sszefoglaló te s z tfe la d a to k ... 44 A / Á L L A T O K T E S T K É S É L E T M Ű K Ö D É S E A z állatok szei'veződési szintjei ... ....50

A z állati sejt é s a tö b b szövettípusok jellem ző i ( I . ) ... ....53

A z állati sejt é s a főbb szövettípusok jellem ző i (II.) ... ....57

A z állati sejt é s a főbb szövettípusok jellem ző i ( I I I . ) ...60

A z állatok mint h etero tró f élő lén y ek ... ....64

Ö nfenntartó m űködések: légzés, keringés. k iv á la s z tá s ... ....69

A z állatv ilág önreprodukciója ...74

A z állatv ilág önszabályozása ...77

Ö sszefoglaló te sz tfe la d a to k ... ....79

A L E G F O N T O S A B B Á L L A T T Ö R Z S E K K É P V I S E L Ő I N E K S A J Á T O S S Á G A I A z álszövetes é s a testüreg nélküli szövetes á lla to k ... 82

A férgek töi-zsei ... 86

Puhatestűek, a szelvényezetlen te s ltiíja s o k ... 91

A z ízeltlábúak: a fantasztikus v á lto z a to s s á g ... 96

T

ARTALOM

Ú js z á jú a k ... ..

no

H alak: a vizek gerincesei ...113

K étéltűek: a víz é s a szárazföld határán ... ..117

H üllők: a földtörténeti középidő u r a i ...120

M adarak: a levegő szárnyas m e g h ó d ító i... ..123

A z em lősök: a legfejlettebb á lla to k ...!2«

Ö sszefo g laló te s z tfe la d a to k ...135

A Z Á L L A T O K V I S E L K E D É S E A z állato k öröklött m agatartása ...13K Az állato k tanult m a g a ta rtá s a ...142

V iselkedési típusok ( I . ) ...146

V iselkedési típusok (II.) ...153

Ö sszefo g laló te s z tfe la d a to k ...159

A N (‘)V É N Y E K T E S T K É S É L E T M Ű K (')I) É S E A n öv ények é s a n y a g c s e ré jü k ...162

A növényi test szerveződése ...166

A növ én yi szövetek (I.) ...169

A növ én yi szövetek ( I I . ) ...171

A n ö v ények szervei - a g y ö k é r ...176

A n ö v én y ek szervei - a szá r é s a levél ...ISO A hajtás m ű k ö d é s e ...1H2 A n öv én y e g y éb m űködései ...1H6 A növ én yi horm onok ...190 A növ én yek s z a p o m d á s a ...192 A növ én yek e g y e d fe jlő d é s e ...196 A n ö v én y ek rendszertani csoportjai ...202

Ö sszefo g laló te s z tfe ia d a to k ...2 W A G O M B Á K A g o m b ák teste c s életm űködése ...212

A leg fo n to sab b e h ető és m éi^ező g o m b ák fe lis m e ré s e ...215

A zuzm ók ... ..21S Ö sszefo g laló te s z tfe la d a to k ...219

A Z Ö S S Z E F O G L A L Ó T E S Z T F E L A D A T O K M E G O L D Á S A ... .220

F O G A L O M T Á R ...221

E

lőszó

H O G Y A N H A S Z N A U U K A T A N K Ö N Y V E T ?

A tankönyv az ismereteket szövegesen, ábrán és képen jeleníti meg. Az eredmé* nyes tanuláshoz együttes használatuk szükséges. A legfontosabb ismereteket vasta}!, illetve dőU betűs szedés jelöli. A középszintű érettségi követelményeiben szereplő sz«ikszavakat *. míg az emelt szintüekét ••je lz i.

A IciifonlosHhb rogahnak kiemelését a kék s/.íiu1 h áttér is segíti.

A >zínes sáv ineiledi. kisebb Ih'Iűs rvs/ck- Ik'h éidckcN>égek. kiegózitó^k biLílhaiók. c}^viitlul H/ cnK-U s/inlű í-rcllst-}>ihc/. (a biol/»0a rvlvétcühc/) s/.Ukscgcs Ismo reteket is lurlalnia/zák. Ilyeneket li is gyűjthettek mis könyvekből. infonnáci6- hordnzókbó). és el<1adhutjátnk uz órán. Világoskék színnel és eltérő betűtípussal az anyaghoz lattozó feladatok, kjsérletel( leírását jelöltük Gondolkodj el a lelvetett problémán, és igyekezz megoldani!

<>RS/.\C röKZs

Állatok Gerincesek

Az adott élőlénycsoport rendszerezését külön színes nyilakkal emeljük ki. Ez az ismeretek könnyebb rögzítését, éilelmezé- sét segíti. Érdeklődésedtől, céljaidtól fiigg. mennyit sajátítasz el belőlük.

e l l e n ő r i z d TUDÁSOD!

A tananyagot kérdések Ziujiik. Segít.ségük- kel kipiöbálhatod. sikeiült-e megél tened. elsajátítanod a tananyagot.

A fejezetek ismereteinek öszefoglalásiU tesztfcladatok segítik.

A középiskolai biológiaoktatás a kerettanterv bevezeté­ sével le h e tő sé g e t k ap b iz o n y o s ta ila lm i in e g ú ju lásra. koj-szenísítésre. a tanan yag szerk ezetén ek m ódosítilsára.

A több m int húsz év tanítási tapa.sztaiata iizt m utatta szám o m ra, hogy a {>e<h^ó^us sz e re p e d ö n tő a tan ítás folyiunatában. A legjobb tan kö ny v is csak a z ő szem élyi­ ségén. szakm ai tudásán, pedagógiai sokoldalúságán k e­ resztül lehet eied m én y es segítője a tanulók m unkájának. A tankönyvek, valam int a táb lázatokat, kiegészítő ism e­ reteket, feladatokat tailalm azó segédkönyv m egírásakor igy ekeztem elérni, hogy a ta rtalo m feleljen m eg a ma biológiájának, é s adjon leh ető ség et a tanulók gondolkod- tatására. egy es pioblém ák elem zésére.

U g yan ak ko r szeretném , ha a d iákok o lyan könyvet kapnának a kezükbe, am ely biztosítja szám ukra az egyéni tanulás lehetőségéi, hiszen az ö n m ű v elés igénye a közép- iskolás korosztályban is egyre fokozottabban jelentkezik. E zért töiekedtem arra, hogy a k ö ny v érthető, tanulható legyen, látssziuiak világosim a tudást m egalapozó biológiai fogalm ak.

A tankönyv egy tém át folyam jitos. ö sszefü g g ő szö v e­

g ezéssel dolgoz fel. A zon belül azo n b an tagoltabb, m ert

az volt a célom , hogy egyrészt az anyag a kerettanteiv által m eg szab o tt - a tu d o m án y u n k m e g ism eréséh ez bizony

lYteglehetősen szűkös - ónikeretek között is átfogó képet

nyújtson a b io ló gia adott te iü letérő l, m ásrészt hogy az ü ia p s/.ín lű é s az e m e li s / l n t u érettség i v izsga anyaga tartalm ilag elk ülönüljön. Ezért kü lö n jelö ltem az olyan k ie g é sz ítő an y ag o t vagy é rd e k e ssé g e t, am ely a keret- tanten' alapkövetelm ényébe m ár nem tiulozik bele. ugyan­ akkor segíti a tananyag m egértését, vagy az em elt szintű érettségi-felvételi vizsgához szükséges. íg y a tankönyv azoknak az éideklődőbb tanulóknak is lehetőséget biztosít, akik kiegészítenék egy-egy rész ism ereteit, illetve akik em elt szinten szeretnék tanulni a biológiát.

A rendszerező ábrák, grafik on ok a pedagógus //»///•

kajál segíthetik, biztosíthatják a biológiai gondolkodás órai

fejlesztését. A kiegészítő kötet tailalm áv al. felépítésével m indezekhez további tám ogatást nyújt.

IIAN(;StJLY<)/.()M , II(X ;Y A / APRÓ BKTÜS RÍ:SZKK AZ KMKI.T SZIN Tfl U I()L Ó (;iA I ISMIvRKTKK KLSA- .lÁTÍTÁsÁT s z o L < ;Á i j á k :

K ö szö n ö m csa lá d o m n a k, hof^y m in d en k ö rü lm én yt hiztositva seg ítették a m unkám , ktfllégáim nak, a szeged i R a d n ó ti M ikló s K ísérle ti (lim n á zitn n b io ló g ia m unka- közössége pedagógusainak, hogy sza km a i észrevételeikkel, ja v a sla ta ik ka l adtak újahh és ú ja h h inspirációt a sorozat

elkészültéhez.

I* fejezet

BEVEZETÉS.

VÍRUSOK,

PROKARIÓTÁK.

EGYSZERŰBB

EUKARIÓTÁK

A biológia tudományának felépítése

>

é

Az alapfogalmak

^biólógia vizsgálati módszerei

í<Vj^élőlénVek csoportjai,

^ '^ a /e n d s z e re z é s lényege

Vírusok, prionok

^ ;Prokarióták

7

^ £wm ■ ^ w ■ ■ # A

Az egyszer^bb^eukarióta

élőlények je lle m z i működésük

* %

1 0 BKVKZKTÍ:S. VÍRUSOK, l’ROKARIÓTÁK. KíiVS/KRÜBB KUKARIÓTÁK

A

RENDSZEREZES ALAPJAI

A mai ism ereteink szerin t a vihígegyetein folya- m atosiin Viíltozik. zajlik az evolúció. A v álto ­ z á s o k a t - je lle g ü k s z e rin t - k ü lö n b ö z ő típ u ­ sokba sorolhatjuk. B eszélhetünk fl/ik a i, k c n iía í, b io ló g iai cs lá rs a d a liiii változásokról (m ozgás- fo n n ák ró l), az adott terület evolúciójáról.

K v o lú iió , fejlő dés: iiz anyag folyiunatos vál- toziísa.

Bi()ló);iaí cvolúcíó:* uz élővilág állundó vál-

toziisu.

A BIOLCX3IA H ELY E A T U D O M Á N Y O K K Ö Z Ö T T

A változ<'tsokat a fizika, a kém ia, a b io ló g ia tu do ­ m ánya, illetve a társadalom tudom ányok .sora (tör­ té n elem , szo cio ló g ia stb .) vizsgálja. C é lju k az adott terü let törvényszem ségeinek a felderítése. E tu d o m án y o k szü k ség szerű en ö sszefü g g en ek,

k ö lc sö n ö se n fe lié te le zik , é s eg yh en kie g é szítik egym ási.

A b io ló g ia (hiosz = élet; Utgosz = tudom ány [görög ]) az élőlényekkel fo glalkozó ten n észet- tudomiíny. Vizsgálja az élet keletkezésének lehető­ ségét. iiz élet m egjelenési form áit, azok m ű k ö d é­ sét. Feltárja az élő é s élettelen közötti különbséget é s kapcsolatot.

K ezdetben csak a növénytan (bo tan ika), az állattan (zoológia) é s az em bei tan (antropológia)

m dom á nyteriiteie alakult ki. m ajd az ism eretek

10.1. Kurl Linné és KiUtihei Hál

b ő v ü lé sév e l a b io ló g iá n b elü l tu d o m á n y á g a k különültek el. A z élő rend szerek kel foglalkozó tudósokniik egyre nag y o b b szükségük volt egyéb tudom ányok ism ereteinek felhasznáhlsi'ua is. így m ind több hatá>1 udom ány vált ki a biológia tudo­ m ányterületeiből, tu do m án yág aibó l. M a fontos szerep et tö lten ek be a m in d en n ap i életü nk ben iiz alkalnuizoii hiológiai tudom ányok, hiszen köz­ vetlenül b efo ly áso lják a z em b eriség m eg élh e­ tését. létét.

Tuddinánytcriilelck: <i növénytan (botiinika). az álliinan (zoológia) és az cinbcilan (antiopológia). T ud om ány ágak: rendszertan (sziszlcmatika). bonclan (analómia). sejttan (cilológta). szövettan (hisztológia). szervtan (organológía). élettan (fiziológia), környezettan (ökológia), viselkedéstan (etológia), örökléstan (genetika), cgyedfcjlődcstan (onlogcnctika), törzsfcjlődcslan (filogenetika) stb. llH lártudoniány: biokémia, biofizika, biokiber­ netika. biotechnológia, bionika, bioinatematika, biometria. btoineteorológia stb.

A lkalm axoU bi<>iógiai tu d o m án y o k : orvos­ tudomány. mczőgazdasiígi tudományok stb. R EN D SZERTA N I A L A PF O G A L M A K

Már az ókori egyiptomi és görög gondolkodók is megpróbálták az akkori ismeretek alapján cso­ portosítani a körülöttük található élőlényeket. Arisxtolclcs/. az általa ismert mintegy 500 állatot kél csopoitba, a nem vörös verúckre és a vörös vemekie osztotta.

Az egyre bóvüló tényanyag fokozta a csopor­ tosítás igényét. K ari IJiin c (1707-1778) svéd ter­ mészettudós. botanikus és or%'os (lo.i.) az 1735-ben megjelent Syslenia naiiirae (A tenncszet icndsze- re) című könyvében csopoitosította <iz élőlényeket. Rendszeiező munkájának alapja az általa javasolt

kettős latin fajnév (hinomináUs nomenklatúra) és

a rendszerfani kafegórícík sora. Elgondolásiiinak továbbfejlesztett változiitát használjuk ma is.

Linné könyvében az tikkor isméit több mint hetvenezei faj növényeit a porzósziím és a termők alapján igyekezett tudományos igénnyel osztá­ lyozni. Az ő csoportosítása sem volt tökéletes, hi­ szen az azonos porzószíímú növények között egyéb lényeges eltéiés is megjelenhet. Az önkényesen kiemelt tulajdonságok összehasonlítása miatt tá­ voli fajok is ugyanabba a kategóriába keiülheltek.

A RKNDSZKRKZKS AI.AI»JAI 1 1

Kílaihcl Pál (1757-1817) miigy<ii tcnnészct- tudÁs (iO.i.) Lihrté i'örtdszörezé>;értek aliipjiít elfő- giidva - azi továbbfejlesztve - csoportosította a Magyaroisziigon akkor ismert növényeket. Mun- kájii során oiNzágunk egyes lerülcteinck élőhelyi viszonyait is igyekezett figyelembe venni, ami <1 novényföldrajzi. ökológiai ismeretek felhasz- náliísát jelentette. A növények közül 1015 fajt rendszerezett, többet 6 írt le először. Ezek közül 44 faj meg ma is viseli felfedezője nevét (például: szőlő- v. Kitaibel-mályva - Kitaibela vitifoiia; fehér v. Kitaibel-v<ufű - Knautia kitaibelii). A kor tennészettudósaihoz hasonlóan a növénytan mellett állattannal, földtannal, kémiával is eredményesen fngliilkozott.

Csoportosítsd a lelsorolt élőlényeket az általad kiválasztott tu­ lajdonságuk alapján:

levelibéka, kaméleon, papucsállalka. tölgyfa, zöldgyile tulipán, nád. ponty, ófiás amőbal

A z é lő v ilá g ren d szerez ésén ek e lső p ró b á l­ k o zásai során oz élő lén ye ket kiru g a d o ii, fő le g

külsőiéig m eg fig yelh e lő liilííjíliuiságaik a lapján rendszerezlek. E zt iiic.stcrscges r c n d s /c n i e k n e­

vezzük.

A b iológiai rendszerezés aiup eg ysége <i faj (Species: Sp). Kar! Linné, svéd tennészettudós ja ­ v asolta, hogy a fajok kapjanak kettős latin nevet. Ezt m in d a mai napig használjuk, hiszen a latin név „nem zetk özi” . így m inden biológusnak itzo- nos élőlényt jelent.

A kettő s név egyben csopoilosít is. A n év első tagja a nem zetség, m ás néven nem . A n em azt a cso p o ilo t jelen ti, am elyhez az élőlény tartozik. A máscxlik tagja pedig a nem zetségen belüli adott fajt je lö li. H o m o h a b ilis f l o n u f e t v c í u . s U onuf sa p ien s H o m o Jieidelhergensis i i

nem zetség faj név -> - > ügyes em ber egy enes em b er bölcs em ber heidelbergi em b er i 4,

faj nem zetség A m ag y ar m egnevezés is használja a kettős nevezéktant, de a nem és a faji jellem ző ford íto tt so iren d b en követi egymá.st.

A kettő s latin név használatával m ár cso po r- tosíturfck. d e .szükséges nag y o b b e g y sé g e k e t is létrehozni. A L inné által java.solt rcndszeit<mi k a­ teg ó riák mai egységei a következők:

F aj feletti i’en d sx crtaiil kateg<Siiák (példával)

Állatok Töw/.s > Gerincesek

KKNi) Főemlősök Emberfélék SUM/KiNÍt; Homo/emberek

FAJ satpiens/bölcs ember

F aj a la tti re iid s /e rla n i k a te g ó riá k

- alfaj: ten nészetb en létrejött cso po rt a fajon belül,

- \'álu>zot**.

- fo r m a (eltérés)**.

Egy alfaj a faj egyedeiiiek a köm yezethez való alkalm azkodása során alaku lhat ki. A z elterjedés következtében mi'is hatáso k, környezeti tényezők befolyásolhatják az eg y ed ek fejlődését. E zekhez az élőlények alkalm azko dh atn ak , ezzel m egvál­ tozhatnak. (II.1.)

11.1. Két alfaj elterjedési területe (a dolmányos és a kormos vaíjú)

1 2 BKVKZKTRS. VÍRUSOK, I’ROKARIÓTÁK. K ín s /K R Ü B B KI;KARIÓTÁK

12.1. A h ú z ig a liu n b n ch;iny fajláj;«. ► Szíip<>rílh<njiik-e ezifkel e}>ynuíssal?

R assz:* földrajzilag jól elkülöníthető csoport a fajon belül. lendszeitanilag inegfelel az alfajnak. K ajla:* az em b er által kialakított cso p o it a fa­ jo n belül. Pl.: racka ju h . jo n a tán alm a.

A tu d o m á n y fe jlő d é s é v e l a z e m b e r e g y re jobban képes befolyásolni <iz élővilágot. M ind en ­

n ap o s g y ak o rla t, hogy a n ö v é n y te n n e sz tő k és állatten yésztő k a fajon belül különböző m ódosu- lilsokat. fajtáikat alakítanitk ki. <12.1.)

M a közei 2 m illió fajt ism er a bio ló g ia tu do­ m á n y a, de a feltételezések szerin t e n n é l jó v a l több él a Földön. A lendkívüli m értékben m egnőtt Ísmerelhalm<iz kezelésére a külső je g y e k alapján rend szerező m esterséges rendszerek m ár alkal­ m atlan ok . E zéil azokat csiik egy-egy részterü le­ ten (p l.: élelm iszer- és tak arm án yn öv ény ek stb.) használjiík.

Milyen nehézségek, gondok jeienlkezhelnek n meslerséges rendszer használata során?

A ÍV jlő d éslö rIciicli (tc r n ic s /c lc s ) r e n d s z e r

a fa j o k a i s z ó n n a z ó s u k . ro k o n s á g u k a la p já n

('So/H>rlosílja. A lendszer felhasználja a z élővilág

evolúciójáról, fejlődéséről m egszerzett ism erete­ ket is. A z élőlények, ü fajok változnak, új fajok különülnek el. általában bonyolultabb*! válnak, m ások kipusztulnak. A fö ld k éreg b en m egtalált leletek (lenyom atok, k ö vü letek ) vizsgálatából és a mai élőlények alaktani, biokém iai sajátságaiból következtethetünk a lezajlo tt változiísokra. a ro­ konságra, a lesziírmitzásiii.

L elet:* az élő lén y m egk öv esed ett m aradv á­ nya vagy negatív m intája a földkéregben. (12.2.)

íjc n y o m a t* az élőlény kü lső form ájának m eg­

szilárd u lt n y o m a a fö ld k é re g b e n (ü led é k es kőzetekben). (12.3.)

az élőlény szils'u d szöveteinek, ellen­ álló részeinek inegköve.sedett m aradványa a földkéregben.

Az ISOO-as évek közepéig a tudósok az( hittek, hogy a fajok nem változnak. A fóldkcicgből előke­ rülő leletek lanúsiíga alapján azonban mindinkább tailhatatliuíná váll ez az álláspont.

A RKNDSZKRK/KS Ai.AI»JAI 1 3

13.1. h u m in kés. D iinan

J . K. Laniaix'k (1744-1829) franclu természet­ tudós (l.VI.) elsőként vetette el a fajok állandósá* gámik elvét.

Elképzelése szerint a fajok azért változnak, m ert az élőlényeket befolyásolja a környezet. Az <gyed alkalmazkodik a megváltozol! viszo- nyo-khoz. így átalakul. (Példáiul a zsiráf nyaka azért nyúlt meg. inei1 nyújtózkodni kellett a falevélért.) Az egyedi cici során szerzett tulajdonságokat azonban az élőlények nem kcjK'sck örökíteni u(ö- daikra. így <iz elképzelése hibás volt.

(‘liarics Dtinvin ( 15 0 9 -1882) angol iciincszcl-

tu d ó s (13.1.) ad ta m eg a fajok változ;ís<'iniik. <iz élő* viliig cvolúciójtíniik - lényegében m a Is tudoin<ínyos érv én y ű - m agytirázatát.

Ötéves fold köriiii útjiin tanulmányozt<i a kon­ tinensek élővilágát és a megtalált kövületeket. Számtalan feljegyzését, rajz<U jelentette meg az

Egy lerntészeHiulós iiUizóxoi « f'ötd körűi című

könyvében 1839-ben. Húsz evvel később jelent meg koi szakalkoiö munkája: A fújok ereílele.

A fajok megváltozásának okát abban látta, hogy a létéit való küzdeleinben a gyengék elpusz- tulitak. szelektálódnak, az erősek éleiben manidnitk és lovábbszaporodniik. így a faj fennm<uad. de a tu­ lajdonságok megváltoznak és öiöklődnek. Később megjelent könyveiben (IH7I: Az etnher

xzúrmo-13.2. Darwin iejiuatására készített korai karikatúra.

A fajok erfüete című könyvet a hóna alatt tarló D;u\vin

és a síró gorilla az ..Állatkínzás megakadályoziísiíra alakult társasiíg” ajtaja előtt áll

Ziístí és az ivari kiválaxzuís: IH72: Az érzelmek kifejezése az embernél és az áflai<>knál) iiz ember

evolúciójáról is kifejtette az akkori tái^adalmat inegnízó véleményét (1A2>). Elképzelései új ala­ pokra helyezték a biológiai tudományok egész sorát.

A fejlődcstöilcneti icndszeibcn is a fa j a rend­

szerezés alapegysége, a kö zö s szíinnazástt, k ü lső alakjukban és h e iső fe lé p ílé sü k h e n csaknem tel­ je s e n m egegyező, ö n m a g u kh o z h a so n ló term e-

k é n y u tó d o k a t lé tre h o zó eg y e d e k ö sszesség e.

A fajineghatúrozás lény eges elem e a term ékeny utódok létiehoziísiinak ké|>essége.

Egy új ídj íeltedezésekor az élőlény telépílésének vizsgdlüld mellett miéit kell megvizsgálni i leleteket, az ősök lulajdon- ságait is a besorolása során? A mai rendszerekbe besoroljuk a már kihalt, ismeri íajokal is. MiérP

E L L E N Ő R IZ D TU D ÁSO D!

1. M i a különbség a faj é s a fajta k ö zö tt?

2. M iért helytelen - biológiai szem pontból is - a „fajüldözé.s” k ifejezés a m ai e m b e n e nézve?

X H o g y an szolgáltatnak bizonyítékot a leletek íiz evolúcióról?

4 . M iért volt je le n tő s Linné m un kássága a biológia tudom ánya .számára?

1 4 BKVKZKTÍ:S. VÍRUSOK, l’ROKARIÓTÁK. KíiVS/KRÜBB KUKARIÓTÁK

A

BIOLOGIAI SZERVEZODES

Ha e g y fajra gondolunk, egy adott élőlényt, egye- d e t k ép zelü nk m agunk elé. A faj egyedek fo n n á - já b an létezik. A z egyed a hio ió g ia i szerveződés

egység4í, m ely a körn yezetétől j ó l elhatárftlhaUK a m ásiktól különálló fo rm á b a n létezik, vof^yis az élő vilá g szerkezeti és m űködési alapja.

A z eg y fajhoz tartozó egyedek csoportokban élnek, hiszen elterjed ési terü letü k nem en g ed i m eg, h o g y a faj m in d en e g y e d e ta lá lk o z z o n . A zok, am elyek találkozhatnak egym ással, akár sz;ipoiodhatnak is.A féiiyleges s^tp ím n lá si közöS‘

ség et a lk o tó eg yed ek ö sszesség ét n é p e ssé g n e k ip<tpulck'ió) nevezzük.

Á kiilö n h ö ző fa jo k fyoptilációi e g y időhi'n. egy helyen együtt élnek, tá rsu lá st {bi<H'ön<>zis) a lk o t­ nak. S zo ro s kapcsolatban vannak az é lő h e lly e l ih io tó p ). am ely azo n é lő és élettelen té n y e ző k ö sszesség e, m elyek b izto sítjá k a tá rsu lá s é le t­ fe lté te le it. A z e g y ü tté lé s k ö zb en az e g y e d e k .

p o pulációk hatnak egym<lsra é s az élettelen kör* n y ezetre is.

A társulások a Földön egym iis m ellett hely ez­ k ed n ek el. Ezen életform iik a terület csapadék-, h ő m érsék leti é s fén yv iszon yaitól fü g g ő en fo r­ dulnak elő. A z éghajlati övéknek líiegfelelő, egész

kontinen.'iehv, (k eánokra kiterjedő elrendeződésük a b io m . A z öv ezetes elhelyezkedés a v ízszintes

m e lle tt fü g g ő le g e s irán y ú is le h et. A h e g y e n felfelé is változnak az éghajlati tényezők. A m ér­ sé k e lt é g ö v e g y ik je lle g z e te s b io m ja p é ld á u l a lo m bos erdő. m elyhez M agyarország je len tő s területei is t<utoznak. (I4.i.)

14.1. M olekuliíktól <i bioszféráig - n szei^'eződési szintek

10000 Utraibolya-sugarzás 7000 . &akt6ríu(nok. s p ^ k 1000 ... ... _{^ hóhalár} 100 20 10 ... ... ... ... ‘'utajötvtzföiótti talaj ... b«rtangiakö áltatok -tOOO

? í i :

^ ^ ts m v a sta g zó n ájaat«n06ra|zai

...

14.2. Az elő rendszerek clőforduláKii

A bio szféra szó k ettő s éitelm ű . E redetileg a

földi élet színteiét je le n ti. A m ásik jelentésében Földünk legteljesebb s z e n 'e z ő d é si szintje, m ely ­ be a kéregben, a föld felszín en, a levegőben és a vízben é lő egyedek ö sszesség e tiutozik. K iter­ je d ése a teng eiszint alatt, illetve a tengerszint fe­ lett körülbelül 9000 m éterig figyelhető meg. (14.2.)

P o p u lá c ió (ncpcSvScg):* az egy fajhoz tiulozó azon egyedek összessége, m elyek tényleges szaporodási közösséget alkotnak.

T á r s u lá s (hi(K*önó/is):* <»z egy időben, egy helyen együtt élő po pulációk összessége. Biom:** a táisuhlsok zonáÜ san elhelyezkedő, eg ész kontinensekre k ite ije d ő sora.

B io szféra:* a le g m ag asab b ök ológiai ren d­ szer, a földkéregnek, a vízburoknak é s a leve­ gőnek az a része, ahol a z élet létezik.

A BI()L()(;LVI s z k k v k z o d k s 1 5 Egysejtű vízi élőlény Többsejtű vízi élőlény Többsejtű szárazföldi élőlény

bioszféra vái élőlények vízi élőlények szárazföldi élőlények

Egyed feletti

szerveződési biom part menti viz^ gyökerező htnárosok lombos erdő

szintek _{biocönózis (társulás)} - tündérrózsa-tiínáros cseres-töigyes

populáció (népesség) likacsoshéjúak fehér tündérrózsák erdei egerek

Az egyed egyed

(sejt V. szervezet)

likacsostiéjú

(egysejtű*) fehér tündérrózsa erdei egér

szervrendszer - - a légzés szervrendszere Egyed alatti szerveződési szintek szerv szövet • levél szállítószövet légcső porcszövet

sejt rostasejt porcsejt

15.1. Egy szervezet és egy egysejlű létének szeiA'eződési színijei. ► Mire uuif a cxiUag? A z egyedben is m egfigyelhetők szerveződési

szintek. A z egyed lehet szerv eze l, ha o ly an több­ sejtű élőlényről van szó, m elyben a sejtek együtt* m ű kö dv e alkotnak élőlényt. A szervezeten belül s z e rv r e n d s z c r l alkothatn<ik a sz e rv e k . A szerv valam ilyen feladatra szerveződött sejtek ö ssz e s­ sége, tö bb ny ire szö v ete k b ő l épül fel. A szövetek a zo n o s m űködésű sejtekből állnak. A z eg y sejtű élőlény ek esetében tennészetesen az eg y ed m aga a s e jt. Ezeknél nincs szövet, szerv é s szei*\'iend- szer. A 15.1. ábrim látható a szerveződési szintek ö sszeh aso n lító tábláz*ita.

Válassz ki egy lakóhelyed környékén található élólénytl Sorolj fel olyan fajokat, amelyekkel közösen populációt, társulást, biomot alkot! Milyen élőlényekkel tartozik a biosztérába?

A sejten belül találunk sejtalk o tó k at (például a citoplazma. a mitokondríum stb.). melyek újabb szerveződési szintet alakítanak ki. ezek azonban önálló életre képtelenek.

S z e n re n d sz e r:* ineghatiuozott szen ek együtt­ m űködése adott cél érd ekében (állatokban). S zerv :* különböző sejtek (általában), szö ve­ tek eg yü ttm ű kö dése m egh atiü ozott m űködés érdekében.

S zövet:* hasonló alakú és azonos m űködésű sejtek összessége.

Sejt:* az élővilág legkisebb önálló életre képes egysége. A z élőlények alaki és m űködési eg y ­ sége.

A fenti egységek az élővilág szeiveződésében egym ásra épülő (hierarchikus) szei'veződési szin ­ teket jelentenek. A bonyolultabb szei^vezettségűek iiz eg yszerű bb felép ítésű szin teket m agukba fo g ­ lalják, kapcsolatuk k ölcsönös. A zonban m inden szintre külön .sajátos je le n sé g e k é s törvényszerű­ ségek a jellem ző k , nem eg y szerű en a részeknek, az alac.sonyabb szinteknek összetételei.

E L L E N Ő R IZ D TU D ÁSO D!

1. M i a különb.ség a rendszerezés é s a szerv ező dés között a biológia tud om ány ában? 2. M i a különbség a faj é s a pop uláció k ö zö tt?

3 . M ié rt a sejt a legkisebb önálló életre k ép es egy ség <»z élővilágban, é s m ié it nem a sejtalkotók? 4 . V an-e m inden faj szerveződésében szeiv re n d sz er? M iéit?

5. M ié it neiTi lehetséges, hogy az alacson yab b szerveződési szintek eg y szeril összetételeként alak ul ki a m agasabb szerveződési szin t?

1 6 BKVEZKrí:s. N ÍRUSOK, I’ROKARIÓTÁK. K(;YS/KRr;BB KCKARIÓTÁK

Az

ÉLŐLÉNYEK VIZSGÁLATA

ÉS CSOPORTOSÍTÁSUK

A B IO L O G IA I KUTATAS

A biológiai kutatás, m int m inden kutatási foim a. m ó d sz c ila n i láncolat. A z clő lcn y vagy c lő lc n y - cso p o il m e^fiyt'lésévef kezdődik. A z alkalm azott inódszert. a m egfigyelcsekct, a kapott e te d in c n y e ' kel p ontos jegyzőköiiyvl>eii kell lögzíteni. A tapiisz- talato k at cc lsz crű összehasonlítani m ás cicdm é* n yekkel.

Kísérletek végzésekor ügyelni kell arr<». hogy

a vizsgálat csitk egy tényező m egválloztalásitia irá­ n y u ljo n . E gyúttal b izto síta n i kell a z elle n ő rz é s lehetőségét.

A v izsgálatokhoz a biológus gyakran alkalm az

mtníelll. A m odell o ly an eszköz, m ely a vnlósiígot

leegyszerűsíti, d e annak leglényegesebb lészleteít tiut.ilm azza. Segítségével sziinulálhatjuk. e lő re je* lezhetjük a változ«ísokat.

A kutató a m egfigyelt, összehüsonlított, ponto­ san rögzített, kísérlettel, szim ulációval vagy m odel­ lel vizsgált jelen ség et érlékeli, érlelinezi. elemzi-

E zután összeveti a szakirodalom ban m egtalálható eredm ényekkel, m ajd inegfogalm;izz<i .<<aj2it tudn> miínyos véleményei. A kutatás apuhiikúiósscil Zi'uul. v ag y is a z eredm ényeket ism eiletni kell a tudom á- nyO'S világgal.

16.1. Fehcije löntgendiffnikciós képe. A pont<^ a röntgen- sugarak becsapódlsát jelzik a lemezen

A kutatils eszközei m indig tükinzik az adott koit. A fizika é s a kém ia fejl<>dése, k oiszerú m ódszerei a biológiai kutatá.sok eredm ényességét is javítottiik.

A k c in ia i a n a lí /i s (m en n y iség i és m inőségi elem zés) az élőlényeket felépítő molekuliík inennyt- ségét, azok összetételét vizsgálja.

A röiitgeiuliffrokdó lényege, hogy a löntgen-

sugaatknak a részecskéken töjiénő szóródiisij alap­ já n k övetkeztethetünk a molckuh'tk felcpítéscre. szerkezetére (16.1.).

A z itllrahiin^ é s a rnnlfiensn^ár a z élőlények

belső szerveinek viz.sgálatát segítette elő.

A k ü lö n b ö ző kromatográfiák (gél-, vékony- léteg-. papíi kiomatográfiii) elősegítették az itnyagok egyre tökéletesebb elv álasztását (16.2.). A krom a- tográfia azon alapszik, hog y a z anyagok - külön­ böző tulajdons;ígaikból eredően - egy m ozdulatlan rendszerben, a hordozóban (gél, pitpír stb.) eltérően m ozognak.

A z elválasztás hatékonyságát fokozza az elekt­ rom osság felhasználása^ e z a m ódszer a m oleku­ lákat töltéseiknek m egfelelően elválasztó elekínt- forézis.

A r<u/itHtkliviftís seg ít a konneghatároz<lsban. é s fo rra d a lm a síto tta az. an y a g csere-fo ly a m a to k vizsgálatát.

16.2. K ro m a to g ráfia (eg y nnoszatscjl fo to szin téz ise son'm keletkezett anyagok szétválasztása)

AZ ÉLÓLÉNYKK VIAS(;ÁLATA <\S()W )R'I()SÍ TÁSIJK 1 7 FÉNYMIKROSZKÓP FÉNYMIKROSZKÓP kc|> n k u h ir in ik io * é s in a k ro b c iU tíló ELEKTRONMIKROSZKOP kul6dcs6. t á r g y o b je k tív tú ig y iiN Z ta l tü k ö r ^ e le k tr o n -a g y ú e le k t r o n ­ n y a l á b in a g D e s e s ..le n e s e k "

17.1. A R obcH H ook iiltal továbbfejlesztett L ecuw enhoek-fcle m ik io sz k ó p é v a mai m ikroszkópok két alaptípusii: a m od ern fénym ikroszkóp é s a z elektronm ikroszkóp. ► Milyen lényeges küiönbség van a kél niikntszkóp közölt? Mi ennek a köveikezfnénye?

A m ik n > s/k ó p <l7.l.) <iz egyik legrégebbi, egy­ ben legaliip vetób b eszk ö ze a biológiai v iz sg á ­ latoknak. A n ltm l van L eeuw enhoek (1 6 3 2 —1723) k é s z íte tte a z e ls ő v aló b an n ag y (3 0 0 -s z o ro s ) nagy ítású m ikioszkópot.

A fé n y m ik r o s z k ó p fe jló d é sé v e l m a m á r az elm életi határéiléknek tekinthető 0 .1 jnm-es fel­ bontás is elérhető.

A fé n y m ik ro sz k ó p k ü lö n b ö ző v álto zatai:

mikroszkóp \/j:igmomU RirhárJ (1865-1929)]. fázish m iniszt-. polarizóciós. fliuneszcem ia- és

uilunholyo-niikroszMóp.

A fé n y tn ik ro sz k ó p o s v iz sg á la to k n a k a z a z alapcive. hogy a készítm ény egyes részletei akkor k ü lö n b ö zteth ető k m eg, h a az egyes ré szletek rő l e lté rő fén y su g arak é rk ezé sét érzék eljü k . E nnek okozója lehet fényelnyelési. fénytörési, fényvlssza- veródési különbség.

A fejlődésben újabb nagy lépést je le n te tt «iz

elektronm ikroszkóp kifejlesztése (£ “. A. K. Ruska.

1931). Ez az elektronok segítségével m á r n ano ­ m éteres vagy annál kisebb részleteket is elk ü lö ­ níthet. V áltozata, a pásztázó (scanning) elektron- m ik ro szk ó p térbeli képet készít a tárgyról. <17.2.)

Jelenleg a legnagyobb újdonsiig a szíím/lógép, am ely új lehetőségeket nyújt a biológiában. A fel­ do lgozh ató adatok m ennyisége, a g ép által elv ég ­ zett a d a té ilé k e lé s m in ő sé g e táj táv lato k iit nyit a k utató k előtt. N e feledjük azonban, ho g y m in­ den m ó d sz e il az em ber használ é s irányít! (I7..í.)

17.2. T érhatású (scanning) elektronm ikroszkópos kép: baktérium okat b ekebelező fehéivérsejt. >■ Miinunlttsí- tollak a képen?

17..\ Sziím ítógéppel k észített m olekulaszerkezeti kép a vér hem oglobinjáról és e g y enzim ről (lizozim )

1 8 BKVKZKTÍ:S. VÍRUSOK, l’ROKARIÓTÁK. KíiVS/KRÜBB KUKARIÓTÁK

l«.l. Egy piokiirlótiicscgy eukiiiióta sejt. ► Ihiny^iu-

esek a sejtek?

A Z É L Ő V IL Á G CSO PO RTJA I

A sziínniizást figyelem be vevő fejlődéslöiléncti rendszerek m egalkotói m ind a mai napig vitáznak ciz élő v ilág inegfelelő csoportosításiiról. A haj­ dani nö vény világ (flóra) és állatvilág (fau n a) fel­ osztás <1 inai tudoinány szerint m ár nem taitható. A sejtek pontosabb m egism erésével a prokarióta- e u k arió ta je lleg e k (ix.i.) felt<trása szükségszerűen m eg válto ztatta az osztályozást. Ennek m e g fe le­ lően k é t alapv ető cso p o ilo t különböztetünk meg. P r o k a r ió ta * (p ro = elő tti; k ario n = m ag): o ly an sejt vagy élőlény, m elynél a sejt nem ta ita lm a z elkülönült sejtm agot.

K iik a rh íla * (cu ” v aló d i; k ario n s m a g ): o lyan sejt vagy élőlény, melynél a sejt tailalm az elkülönült sejtm agot, ö nálló belső m em brán- rendszere (m aghm iya, m itokondrium stb.) viui.

A p n /k a rió n ík közé a b<iktérÍuinok tiutoznak.

A m ásik , az eukarióU i szerveződ ésű c so p o ilo t a sejtatak tan i, a biokém iai ism eretek, a m e g is­ m ert anyagcsere-folyam atok, a g enetika é s a fe j­ lőd ésb io lóg ia alapján további cso p o rto k b a sorol­ hatjuk.

Az élővílitg csoportjainak kialakításában mára u lendszciczők jói elkülönítik a prokariótiíkat és a többsejtű cukarióta növények, állatok cs goinbiik oiNZiígát. A köw tn’ik U'\yt egy.sejfű eitkaríóui élőlé­

nyek viszont tieni vúíuszÜHtlók e! néhány h'iM>sej- tűtől, ezeket sziirnuizósuk alapján azonos törzsbe kell stmilni. A problémák feloldására több megol­

dási javiLsIat is született. Az egyik Lynn Man>ulis (1938-2011) ötbirodalmas rendszere, melyet R. I I . VVIiiltakcr (1924-1980) elképzeléseit to­ vábbfejlesztve alakított ki. A vizes közegben élő „sem növények, sem gombák, sem állatok*' igen változatos csoportját proitH iisziáiiak nevezte el. Ide sorolta az eukiirióta egysejtüeket. de az egy­ szerű szervezettsegű többsejtűeket is.

l o m ('a v a lic r - S n iith a X X . .sziiziid végén to­ vábbi csoportokat h o zo tt letie. A protoctiszták kö­ zül a zöld- és a v ö iösm oszatokat a növények közé. a si'ugás és barna színanyagúiikat egy m aga alkotta N ö v én y szerű ek (C h ro m is ta ) o rsz ág áb a sorolta. A heterotróf táplálkoziísúak közül a fejlettebbeket

itz E ukarióta egysejtűek (Protozoa), a fejletleneb­

b ek et a z O se u k a rió tá k (A rc h e o z o a ) orsz<ígába sorolta be.

E helyen Lynn M argulis rendszerét követve az eukiuiótákat négy részi e. birodalom ra osztjuk:

az eg yszerű b b e tika rió tú kra (imfU>ctisziókra). a növényekre, a gom bákról és a z állóinkra.

Kg>’s / e r ű h b e tik a r íó tá k (P ro to c tis /.tá k ):* iiz élővilág eukiuióta eg y sejtű ek et é s önálló élőlényt alko tó sejtcsoportokat (sejttársulás, esetleg telep es szerv ező d é sű e k ) ta ilalm azó orsziíga (proto = első. ctista = létrehozott —> „elsőként létrehozott” ).

K özöttük vannak ostoros, állábas, csillós eg y ­ sejtűek, lég ebben a gom biíhoz sorolt eg y sej­ tű vagy többsejtű élőlények, moszat.sejtek, sőt ak ár nagym éretű ten geri m oszatok is.

A két részből álló ö tb iio d a lm a s le n d sze r a mai ism ereteket felh aszn álva igyekszik tükrözni az elképzelt evolúciós változásokat. A baktériu* inok - m int az e lső elterje d ő élőlények - sokféle form ára ágaztak: k ü lö n b ö ző színűek, változatos alakúak é s táplálkoziisúak voltak. A nagy form a- gazd ag ság leh etőv é te tte , hogy m egjelenjen ek a sejtm agvas, belső m em bránszervecskékkel ren­ delk ező eu karióta egysejtűek . Ezek eg yes k é p ­ viselőiből különülhettek e l a protoctiszták tö b b ­ sejtű élőlényei, m elyek továbbdifferenciálódtak a növényekre, az állatoki.a és a gom bákra. (i»2 .)

AZ ÉLÓLÉNYKK VIAS(;ÁLATA <\S()W )R'I()SÍ TÁSIJK 1 9

19.1. A z élővilág töizsfáju

A törA sla <iz élőlények sziínniizaísi kapcsohilaínak beinutatásiíia törekszik. B ár nagyon sok ism eret g y ű lt ö ssze az élővilágról, m égis • hiszen nem is* m erjü k pontosíin a hajditni változilsokut - nagyon sok a bizonytalansiig. A törzsfa igyekszik b em u­ ta tn i a z élőlén y ek rokonsági viszonyait, lesziír* ma2^Lsukat. <19.1.)

A z evolúció során egy élőlén y cso p o itb ó l két v a g y tö b b e lté rő c so p o rt is k ia la k u lh a t. E k k o r

m ondjuk, hogy a közös ŐNből /HÍrhiizcimoson fejlőd­ nek iiz élőlények. A m ennyiben egy csoportból nem fejlődik ki új. a z elő ző tő l elkülönülő típus, akkor a fejlődésben m cgrek cd tck et a z ev o lú ció oldal-

ágának nevezzük.

Figyeld meg. hogyan jelzi a törzsfa az élőlények párhuzamos (ejlódését. miből láthatod, hogy <i csoport az evolúció oldalága, hol találsz közös őst! Keress mindegyikre példát a törzsfán!

E L L E N Ő R IZ D TU D ÁSO D!

1. M i segíti elő a biológia tu d o m ányán ak egyre g yo rsuló fejlődését? 2. H ogyan használhatók a biológiai ku tatásokban a kém iai m ódszerek?

3 . G o n d o ld végig, m ire lehetne használni a .sz<imítógépet a biológiai kut<itásokban!

4 . M i okozzii, hogy az egyik kutató az e g y ik , a m ásik k u tató a m ásik cso p o rtb a o sztja ugyanazt a törzsei, osztályt?

5. M ié rt van sok bizonytalanság m eg m a is a rendszerezésben? 6. M it jelent: az evolúció oldalága, párhuzam osan fejlődés, közös ős?

2 0 BKVEZKrí:s. N ÍRUSOK, I’ROKARIÓTÁK. K(;YS/KRr:BI{ KCKARIÓTÁK

A

v í r u s o k

A v íru s szó halliitán szinte m indenki betegségre, valam ilyen kórra gondol. A lapvetően helyesen, hiszen a m indennapi életben a vírusok k iuosító h a tá sa eg y é rte lm ű e n érv é n y e sü l. E rre u ta l az eln ev ezésü k is (vírus = m éreg). D. J. Ivan ovszkij oro sz m ik robiológus 1892-ben nevezte íg y el iizt az any<igot. am ely kísérletében a baktérium szűrőn átjutva m egfeilő zte a dohánynövényt.

A z Ivanovszkij által vizsgált dohánym ozaik víius. in in t m inden ism eil vím s, leg aláb b kétfé­ le anyagból épül fel. A z alkotók egyike ii iw klehi-

sav: a víi us ö rö k ítő anyaga, a m ásik a fe h é rje .

M indkét víi-usalkotó m olekula igen nagy m éretű (ú g y nevezett m akrom olekula) ugyan, de <i vírus m érete így is csak a nanom éteres taito m án yb an viin. vagyis csak elektronm ikroszkóp segítségével látható.

E g y vírusban csak egyféle örökítőanyag lehet, v agy d e z o x irib o n u k le in sav (D N S ), v ag y rib o ­ nukleinsav (R N S). A vím sok ez alapján is csop or­ tosíthatók.

A n u k le in s a v h o z k a p c so ló d n a k a fe h é rje - m olekulák igen szíibályos, az adott vírusra jellem ző fonnáU an. A z így m egjelenő felépítés is osztályo ­ zásra ad lehetőséget.

NtikleíiiSHv alapján lörtcnó cso|M>rlosítás:

D N S -vínisok:** szcm ölcsöi okozó vim s. rákkeltő a d e n o v íiu s. herpesz, cinbei him lő (variola). R N S -v ín iso k :* * m um psz-, influenza- (20.2.),

HIV-vírus. a száj- és körömfáji'is. a mbcola. a kiinyiiró. az agyhiülyagyullitdás (kullancs), a veszettség vírusa. 20.1. Különböző alakú vírusok

f c h c r je b u to k ö iö k íttS a n y a g

ö r ö k ít^ u n y u g

f e h é ijc b u r o k

20.2. Az influcnzitvíms rajza. > Milyen lí/msii vtnis? Alak s/.crin(í cs<>p»rl(>sílás (20.].>:

llclíkális vírus: a nukleínsav spirálisan helyezke­ dik ci. és ezen csigavon<ilban találhatók a fchcrjc- innlckuli'ik. Pl.: dohányinozaik víms, influcnz<ivíius. muinpszvíius, a veszettség vírusa.

Kuhíkális vírus: a nukleínsav kőiül a fehérjék szabályos sokszögben elhelyezkedve kristály- szerkezetet hoznak létre (ikoz^icder. dodekaéder). Pl.: a bi'uányhitnlő. a herpesz, a rubeola, a jiuvá- nyos gyermekbénulás viioisa.

Binális vírus: mindkét előző szerkezeti fonruít egy- szene mutatja. Pl. Ixikteriofág, rákkeltő RNS-víius. Ezeket ajelleg zetes kristályszerkezeteket csírk a vírus szabad fonnájábirn figyelhetjük m eg. Ez a viríon**, mely életjelenségeket (önálló anyagcsere és szaporodás, n övekedés) nem m utat. M egfelelő köiitlm ények között kiki istályosítható, eltartható. A bak térium ok at e lp u sz tító antibio tiku m o kn ak ellenáll.

HRIJKAUS v ír u s

A VÍRUSOK 2 1 uj VIIUS bekci'ül ii nukleinsitv

\

u guzdiisejt ^ iinyugCNCiéjcl^ ONN2CC íru>ok iinyagiiiniik " s o k s z o ro s itíiM i 21.1. A vírusfertőzés foly«uTiata

V íru s :* sejtek b ő l k isz a b a d u lt inakioiinole- kulái'ís rendszer, m elynek m űködési feltétele a g azdasejt.

A v íru src iio z c s l'olyam ata (21.l.):

A virion képes n ic g k ö lo d n í az é lő sejt (a gaz- dasejit) felü letén . A z ö rö k ítő a n y a g a h-cjut, a fch crjeb u io k p edig kívül m arad. A sejten belüli vírus-nukleinsavat nevezzük veg ela lfv

vírii.'ínak. A v íru s ö rö k le te s tu la jd o n s á g a it

ta rta lm a z ó an yag b e é p ü lh e t a sejt ö rö k ítő - anyag áb a, é s hosszú ideig ott m aradhat. Vagy b e k e rü lv e a z o n n a l, vag y a b e é p ü lé s után a k tiv á ló d v a (m ég nem tisz tázo tt, m ik o r és m iéit indul be a m űködése) át.szcrve/i a gitzda- sejt no rm ális m űködését, és a sejt anyagaiból a víixjs anyagait k é sz ítte ti cl. A tö bb száz pél­ dányban elkészült víi-us-nukleinsavat és vírus­ fe h é r jé k e t ö s s / c é p í tle t í, m a jd k ö v e tk e z ik a k is /a h a d u lá s , az új virionok kikerülnek a sejtből.

A vírusok gyakran csak egyféle sejtet tudnak megfeilőzni, azaz gazdaspecifiku.sak. Van növényi (pl. dohánym ozíiik v ím s), állati (pl. a száj- é s köröm fájás vím sa, biuom fipestis). em beri vím s (pl. m um psz) és a baktérium okat m egfeitózó bak­ teriofág.

A z ed d ig iek b ő l is k id erü lt, hogy a v ím so k rendszeilani besorolása n em lehetséges. A mai életfogalom nak nem fele ln ek m eg. a víioisokat nem tekinthetjük élőknek. N incs sejtes szeikeze- tük. nem inutatnak ö n á lló életjelenségeket, csak a gazdasejtben képesek „clő sk ö d n i” .

A vírusok kialakulásához élő sejtre volt szü k ­ ség, tehát a földi élet kiahtkulása után jelenhettek m eg. S ajátságaik m iatt n em soroljuk ő k et eg y et­ len cso p o itb a sem .

Interleronok:** a sejtek által tennell vímsellenes összetett fehérjék. A víiusferlőzcs hatásaira alakul­ nak ki, és a környező Nejtekben is kiváltják az anyag képződését. így a sejtek ellenállókká válnak a fertőzéssel szemben.

S/i'KViKÁi.is kknds/.kkkk: a vírusok mellett az utóbbi években u tudomány felfedezett néhány, a vírusnál is egyszerűbb rendszert. Ezek gy;tkorluti* Lig molekulák, ^ y i k változatuk RNS. és így fehcije ncIkUl: a milsik fehcrje. <unciy nuklcinsav ncikül képes befolyilsolnl a gazdasejtet, olt tud sz4t)X>rodni, egyben betegséget okoziii. Róluk többet megtudva a biológia új távlatait fedezhetik fel a kutatók.

Virold: egyláncú kör alakú RNS-molekula. Mai istneieteink szerint nein hati'unz meg enzimei, ugyanakkor képes saját maga egyes lészleteit ha­ sítani. átalakítani. A növényi sejtekben kialakuló enzim (RNS-függő RNS-poIimeniz) képezi, sokszo­ rozza. Pl.: a burgonya bütykösscgct okozó viroid. IhioiK** sejtekben kiiü;tkuló hibi'ts fehcije. iunely kóros foiyiunalokat indít el. Nagyméilékben ellen- <íll különböző hatilsoknak (UV, y-sugáiz<ís, enzimek, hő). Mai ismereteink szerint a sejtben tevékenyen részt vesz újabb molekuláinak Icirehoziisiiban (sza­ porodik). Pl.: szivacsos agysorvadás, súrlókói. Creuizfeldt-Jacob szindróma.

E L L E N Ő R IZ D TU D ÁSO D!

1. M ié it nem lehettek a víru.sok a F ö ld ö n elő szö r m egjelent lények? 2. M iért nem tekintjük élőnek a v ím so k at?

X M ié rt betegítő hatású a vírus?

4 . M i lehet az o k a a vírus élőlény-specifitásának (növényi, állati vím s, bakteriofág stb.)?

2 2 BKVKZKTÍ:S. VÍRUSOK, l’ROKARIÓTÁK. KíiVS/KRÜBB KUKARIÓTÁK

A

PROKARIOTAK (I.)

A scjtiniig nélküli sejtek, a piokaiiónik lehettek <12 első é lő rendszerek <12 élővilág földi fejlődésében. A baktérium ok ősei m ár a foldtöiténeti őskorban, kb. 3,5 m illiárd évvel ezelőtt m egjelentek.

O sh a k lc ríiim o k :* * az ősbaktérium ok k ü lönleges é lő h e ly e k e t n ep e siíe n ek be (m ag as só ta rta lm ú , m ag as hőmciNckletií vygy erősen sitvas v íz stb.). M cglchclőscn sajátsitgos fejlődésükkel és élettnód- ju k k iil itz evoiúciő oldalágaként m aradtak fenn.

A következőkben inkább a valódi baktérium okkal foglalkozunk.

A prokiu ióták m a elterjedt, je lle g z e te s c so ­ portja u valódi baktérium ok.

V A LÓ D I (M A I) B A K T ÉR IU M O K

A v a ló d i b a k té riu m o k k é p v ise lő i a m a i bak- ténuiT>ok. m elyekkel életünk nagyon sok tcj'ülelén találkozunk. Sejtes szerveződésűek, prokarióták. E n n ek m e g fe lelő en á tla g o s m éretü k 1—4 nm . A liikjuk nagyon változatos, lehet göm b. p álcika vagy c sá v á it form ájú.

(fö in l) ( t m r u s ) : állhatnak k ettesével, négye.sével. láncokban, csom ókbiin. Pl. gennykeltő. tü d ő g y u l­ ladási okozó baktérium .

P á lc ik a (h a c íllu s): rövid vaskos, hosszú, karcsú, orsŐ V ag y fonál alakú. Pl. tejsavbaktériuin. a pestis, a T B C kórokozója, szalm onella, tetanusz k ó ro k o ­ zó ja. közönséges bélbaklérium (E scherichia coli. k o li bitkicrium).

( 's a v a r (sp íríllu n i, v íhrío): pl. a szifilisz-, a vi.ssza- té rő iiíz (boreiia), a kolerabitktérium .

22.1. B aktérium sejt m ikroszkópos képe

ö iö k ítA iin y a g s e jlp la z in a

to k

-s e jtfa l

bctürcinkcdcit scjlhártya

22.2. A bitktcrium sejt felépítése

A b ak térium sejt alap ját — m int m inden sejt­ nek - a rití>f)Iaznia adja. E bben találjuk a m ag-

a n y a g o t, a g y ű rű a la k ú D N S -t. E h h e z n em

kapcsolódnak olyan fehérjék, m int az eukiuióta s e jte k D N S -éh ez . A s e jtp la z m á t a se jllu tríy a veszi körül. A c ito p iaz in áb an nein je llem ző ek a m em brán-sejtalkotók, v iszo n t a prokariőtáknál szokásos - a z ö n álló b első m em bránt bizonyos m éilékig helyettesítő - felü letn ö v elő betürem ke-

ílések (m ezoszöm ák) m egtalálhatók.

A sejtfa l is m inden b ak téiiu m n ál előfordul. Ellenálló, merev, szénhidrátból é s fehérjéből épül fel. A z alak biztosíti'isa m ellett fontos szerepe van a sejt védelm ében. (22.1.. 22.2.)

A ntibiolikuni:** élő szei'vezetek (pl. gom bák. Uik- térium ok) állal term elt sz e iv e s anyag, am ely m ás élőlényekie kiíiosító hatílsú. A gyógyászatban a biik- térium ok. gombiík ellen gyógyszerként használjuk.

É rdekes, hog y a b a k té riu m se jtb e n nag y o b b a belső nyom ás, m int a köm yezetben. A sejtfala m egvédi az élőlényt a szétpukkadástól. Egyes anti­ biotikum ok a baktérium sejtfalának képzését aka­ dályozzák. így pusztítjiík el a kórokozókat.

A baktérium oknak vannak járu lék o s sejtalko ­ tóik is. m elyek nem m in den egyedben találhatók meg. A sejtfalon kívül figy elh etjü k m eg a tokol (főleg szénhidrát építi fel). A tok védelm et bizto ­ sít a sejt sziímiüa, gyiikran a giizditszei vezetet be- tegítő hatása is érvényesül.

T ö bb baktérium k ép es arra, hogy kedvezőtlen körülm ények között osztódás, szaporodás helyett egy átment(7rendszert, ú n. bakteriospórát hozzon létre. (2Í.I.)

A l’kO K A R IO T A K d.) 2 3

■ ■ -‘^■- ■ ■'. ■••• • ■•:V->:^- _{- ' - r}

2.^.1. Baktci iospónm tctaniksz kórokozójábiin. ► FifiyeM

me){, milyen vashtfí o hokleríos/xira sejtfala!

rr

W

■

,ÍÍC^':

23J . Fotoszintctiziiló és kemoszintetiziíló biiktcriuinok (Chiotniitiuin sp. és bíboikénUiktéiiutn)

BaklcriospórH (cndoKpom): a baktérium átmen- |6 rendszere. (Nem a szaporodiíst szolgálja!) Hát­ rányos körülmények között a sejt a leglényege* sebb anyagait igen ellenálló, vastag sejtfallal veszi köiiil. A környezeti tényezők javulásával újra <iz eredeti sejt ahikul ki. (Kiselőadás: iHisztőrözés.) A Utiktéi ium ok egy része aktív m ozgásra k é­ pes. E z t a Ix ik te r io r s ifló k " (2.U.) teszik lehetővé. Ezek u z eukariótáknál előforduló csillóktól eltérő felc p ítc sű e k . A sejten tö ilé n ő e lie n d e z ő d é sü k a faj rendszertani bélyege.

A k tív ino/i^ás:* az élő lén y sujút e n erg iáját (A T P-t) használja fel a m ozgáshoz.

P a s s z ív m o zg ás:* a z élő lén y kü lső e n e rg ia hatásitra m ozdul el. m ozog.

M int m inden élő. a baktérium ok is n y íti rend­

szerek, vagyis anyagot é s energiát cseréln ek ki

a környezetükkel. A z anyagot - szervest, illetve s z e rv e tle n t - az é lő lé n y b eép íth eti a se jtjé b e , vagy anniik eloxidálásával kém iai en erg iát nyer. E z h aszn álh ató fel közvetlenü l az anyagc.sere-23.2. Bakleriocsillök

ISv -iíL > Vt

V . N

í . f '

folyam ataihoz. Egyesek képesek a n a , hogy a fény fotonjainak eneigiáját használjcík fel szen 'es anyag képzésére. íg y olyan k ém iai kötések et alakíta­ nak ki. ainelyekben m ár a sejt sziímára felhasznál­ ható form ában van je len «i kém iai energia.

A baktérium ok képviselői a bioszférában szin­ te mindenütt megtalálhatók. Jelentős m éitékű elter­ je d é sü k eg y ik o k a. h o g y sz á m o s táp lálk o z ási

fo n n a, nagy v áltozatosságban alakult ki náluk. A legigénytelenebb csoportjukat az a iito lr ó f bak­ térium ok képviselik. E zek tápanyagát a szervet­ len anyagok adjcík. az energiát pedig vagy a fény­ ből (foío szinlelizólók) v ag y a szervetlen anyagok elo x id álá sá b ó l n y erik (ke m o szin le tizd ió k }. A z autotrófok nem kórok ozó k. (2.^..'.)

A u to tró í':* o ly a n élő lén y , m ely sz e rv e tle n any ag o k b ó l (C O2. H ^O . N H j stb.) építi fel saját szerves anyagait. F orm ái:

a) F o to s /in te ti/á ló k (fo to au to tró ro k ):* saját

szerves anyag aik at a foto szintézis során a fényenergia segítségével maguk építik fel. Pl. bíborbaktérium .

h) K c m o s /ín tc ti/á ló k (k em o a u to tró f'o k ):*

saját szerves anyagaikat maguk építik fel, m elyhez az en erg iát szervetlen anyagok eloxidálásából nyerik.

P éldául a nitrifikáló baktérium esetében:

o x . o x . N H3 N O y - N O 3-a m tn ó n iu n i t i i t i o n n ilrú tio n kénbaktérium : H jS o x .

s

k é n * h id io g é n k é n denitrifikáló bitktérium: re d . r « d . N O3- N O f -> N2 / n iir ú lio n n i ii i li o n n i ti o g é n o x . S S O2 k é n k é n - d io x id

2 4 BKVKZKTÍ:S. VÍRUSOK, l’ROKARIÓTÁK. KííVS/KRÜBB KUKARIÓTÁK

24.1. A gyökérgümő: szimbiózis a növény és ii Ixikté* riutn között. ► Milyen éfőíények alh/lholjók?

H ét e r o lr ó r (k c n io h e lc ro tró l’):* olyiin élőlény, ainely felvett szei-ves vegyületekbol építi fel sa­ já t szerv es anyagait. S peciális fonnái:

a) P a r a / j f á k (élő sk ö d ő k ):* m ás élőlények

szerv es anyagait használók. A z élősködők a giizdaélőlény legyengülését, betegségét, o k o zzá k . T ág a b b éile le in b e n a p a ra z ita táp lálk ozása, szaporodiísa v a g y /é s e lte r­ je d é s e a m ásik élő lény re van utalvii. Pl.: a kolera baktérium a az em berben, v ag y az e m b e r húgyutait m egfertőző baktérium .

h) S z im h ío n tá k (s /in ih ió /is h a n ciok):* k ö l­

csön ösen előnyös együttélésben é lő fajok. P l. a nitio géng yű jtő baktérium é s a p illan ­ gósvirágú növény kapcsolata, cellulózbon­ tó baktérium a .szarvasm<uha bendőjében.

c) S y .a p ro filá k ( k o r li a d c k - r o tlia d c k la *

k ó k ):* az elhalt élőlények szerves vegyü- leteit felhasználók. F ontos szerepük van a z ásványosításban, a szerves vegyületek sz e rv e tle n n é alak ítá sá b an . Pl. ro th a sz tó biiktérium . a talaj cellulózbontó b ak tériu ­ m ai, ecetsav baktérium .

K c m o tró fo k í* a kcm oautotiófok c.s a hctcro- tró fok ö.sszefoglaló neve.

A b a k té riu m o k tö b b s é g e sz e rv e s a n y a g o t használ fel, vagyis hclcr«>lrór. A táplálékuk zö ­ m ét a szénhidrátok teszik ki, de használhatnak feh éijét és z-sírokat is. A törzsfejlőd és alatt kiala­ kultak speciális h etero tró f táplálkoziisi típusok is. Ilyen az élő sk ödő , a szim b ió zisb an é lő (szim - bionta. 24.1.) é s a sz^tprofita táplálkozi'isi mód.

A bak térium ok k iv á ló szap oro dó - és a lk a l­ m azkodóképességüknek is köszönhetik elterjedé­ süket. Iviuos é s ivartalan szaporodásra egyaránt képesek. Ivartalanul oszUkUissa! ihasuíUis) szapo­ rodnak. m ellyel hatalm as egy edszám is elérhető. A z ivaros szaporodásuk az á im en eii egyesülés

(k o n ju g á c ió ) eg y ik fo rm á ja . A sz a p o ro d ó két

egyed közül <iz eg yik egy pUizmahidat hoz létie, am elyen m egkettőződött D N S -ének egyike vagy annak eg y része átkei ül ii m ásik, befogadó b a k ­ térium ba. Ez később iviutalanul osztódik.

Kiselőadás: a baktériumok szaporodási típusainak hatása a bak­ tériumok elterjedésére. Hogyan befolyásolja ez a baktériumok környezetre gyakorol! hatását?

I v a r ta la n .sza p o ro d ás:* olyan életjelenség. iUTiely során az utódot e g y szülő hozza létre.

Je lle m z ő i: általáb an sok utód jö n létre, az utódok tu lajdo nságai a szülővel é s eg y ­ m á ssa l is m e g e g y e z n e k , fe la d a ta a faj egyedszám ának a növelése.

T íp u sa i: kettéosztódils. bimbóz<ís. spóra­ képzés, teleprészletckk el vagy vegetatív szervekkel való szaporodás.

Iv a ro s sza|M »rodás:* o ly an életjelenség, m ely során az utódot két eg yed (két sejt) hozza létre, .fellein ző i: az utód a két szülő örököse, így kevert, közös g énállom ányú, a faj vál­ tozatosságát fokozzií.

T íp u sa i: teljes ö sszeo lv ad ás (kopuláció), átm eneti egyesülés (konjugáció), ivai>>ej- tekkel (gam étákkal).

E L L E N Ő R IZ D TU D ÁSO D!

1. M i m iatt terjedhettek el a biiktérium ok a Földön? 2. M iben különbözik eg y vírus é s egy bak térium ?

X S orolj példáikat a baktérium nak növénnyel. ízeltlábúval és geiin cessel v aló szim b ió zisb a!

4 . M iért fontos eljárás a pasztőrözés?

APKOKAKIÓTÁKdi.) 2 5

A

PROKARIOTAK (II.)

V A LÓ D I B A K T É R IU M O K -

K É K B A K T É R IU M O K (K É K M O S Z A T O K ) R endszertani eihelyezkedésükről <i sziszCeinatí- kusok sokat vitatkoznak. A régi rendszertanban a növények között volt a helyük, hiszen zöld szín­ anyag (klo ro fill) segítségével fotoszintetiziíinak. és a sejtfaluk ban a növényi sejtfalat alk o tó cellu ­

lóz is i:negtahílható. A baktérium ok közé (ciano- baktcri um ok) sorolja viszont őket, hogy sejtfaluk to v áb b i ö sszetev ő i, D N S ‘ ük jellegzetes>;égei a baktéri um rokonságm utaln<ik.

K ííyszcrű r d c p ílc s ű eR )sejlű v a g j Tonalas tö b b s e jtű p r o k a r íó ta é lő lén y ek (25.1.). Je lle g ­ zetes a sejtjeik körüli k o cso n y ás burok, am ely a tö b b s e jtű e k n é l k ö zö s. Ő si b a k té riu m o k b ó l sz/uiTiiiznak. A u to tró f fotoszintetizíiló élő lény ek. A k lo ro fill m e lle tt tö b b e k k ö z ö tt k é k e s s z ín ­ an y ag u k is segít a fén yenergia m eg k ö téséb en . A fotoszintetikus pigm entek a m em bránbetüiem - ked ések h ez rögzítve találhatók m eg. <25.2.)

A kék m oszato k az eg ész F öldön elterjed tek. Főleg édesvízben, de a tengeiekben. sőt a talaj fel­ ső rétegében is m egtalálhatók. Jól elviselik a szél­ sőséges körülményeket, tennálvizekben, szikláikon, a sarkvidéken is előfordulnak.

A PR O K A R IÓ T Á K JE L E N T Ő S É G E

Néz; uláiu: milyen szerepet löllenek be a baktériumok d ler mészetben? Mire használhatja az ember a baktériumokat (élel­ miszer-. gyógyszeripar, szennyvíztisztítás, mezőgazdaság stt).)? Mi miatt okozhatnak gondot a baktériumok az ember számára?

25.2. Egyicejtű kékb;tktéi iuni elektroninikinszkópos képe A Föld szinte m inden pontján élnek prokiuióta élőlények. A haktér'uuuok a vizekben, a talajban, az élőlényekben, sőt m ég - az általuk egyébként ne>n kedvelt élettérben - a levegőben is inegta- lálhatók. Sok közöttük a ko zm op olita faj.

K o/iiioiM )llta faj:** a F öld legtöbb részén e lő ­ forduló faj (.jnindenütt” elteijedt). Pl.: nitiogén- g yűjtő biiktérium , gyulladiiskeltő baktérium .

A vizekben <i plankton alkotójctként é s «iz alj­ zaton is előfordulnak. A p atto k közelében általá­ ban nagyobb m ennyiségben találkozhatunk velük (25J.). A z em ber közösségei (pl. települések) tovább fokozzák az eg y ed sűm ség ük et. A sok baktériuin oxigénhiányos (anaerob) körülm ényeket hozhat létre, am i a szerves anyag erjedését eredm ényezi.

P lan kto n;** a vízben leb egő életm ódot foly­ tató, k ism éretű élőlény ek összessége.

25.1. Egysejtű és fonalas kékbaktérium 25.3. Elszaporodott kékmoszijtok

2 6 BKVKZKTRS. VÍRUSOK, I’ROKARIÓTÁK. K ín s /K R Ü B B KI;KARIÓTÁK

26.1. A baktcriumsejt fonnái: gömb. pálcika és két csavail A biíktériuinoknak fontos szerepe van a szeny- nycződésck lebont;lsában. Ezt a m ódot h aszn ál­ ja az e m b e r a bakteriális szen ny víztisztítók e se ­ tén is. O x ig én hián yo s közegben a z erjed és során keletkező m etán ..biogiizként" hasznosítható. Elő­ n y ö seb b eljárás az, hogy levegő átbuborckoltatá- siival — nagy felülettel elősegítve a szerv es anyag és a baktérium ok találkoz«ís<tt - biztosítják u gyor­ sabb. ae ro b lebontást. (26.2.)

E r je d é s (ferm e n táció ):* a sejtben - általában - oxigénhiányos (anaerob) környezetben lezíij- ló lebontó anyagcsere-folyam at, m elynek vég­ term ék e alkohol vagy szerves sav.

A Uilíij anyagforgalm ában is fontos s^zerepe van a baktérium oknak. A sz<»profita m ik ro orga­ nizm uso k (cellulózbontó, rothasztó) an y ag cseré­ je a talaj szerves an yagait szervetlen anyag ok ra

bontja, m elyeket a kem oszintetiz;ilók (nitrifikáló. den itririk áló ) felhasználhatnak. A n itro g én g y ű j­ tő baktérium ok a levegő - a legtöbb prokai ióta és az eukcu ióták sziímiíra felhasznál hatatlan — n itro­ génjét képes beépíthetővé tenni.

S z á m o s, a b a k té iiu m o k a n a e ro b le b o n tá si fo ly am ata ib an k e le tk e z ő an y ag o t h aszn o sít az

élelm iszeriiK tr is. A szerves anyagok o x ig é n h iá­

nyos kö rü lm ény ek közötti lebontásakor alkohol (pl. etan o l) vagy valam ilyen szerves sav (p l, tej- sav, e c e ts a v ) k é p z ő d ik a s z e rin t, ho g y m ily en b a k té riu m vég zi az e rje s z té s t (fe rm e n tá c ió t). A z eg y e s baktéi ium ok anyagcseréjében k eletk e­ ző te js a v h atásá ra a tej feh érjéi k ic sap ó d n a k , aludttej, túró. sajt képződik.

H aso nló m ódon alakul ki a jo g h u rt, ső t a sa­ vanyú káposzta kialakításait is a baktérium ok segí­ tik. A szab ado n hagyott bor m egsavan yod ásáéit az ecetsav -b ak tériu m o k okolhatók. A z ételec et

előállításakor viszont ipari m éretek között hasz­ nosítják a baktérium ok leb o n tó fo ly am atát (az alkoholt ecetsavvá o xid álják , m iközben energiát nyernek az életfolyam ataikhoz).

A g yó g yszerifw r szin tén h asznosítja a bakté­ rium ok an y ag c se ré jéb en keletk ező an yag okat. A term elt an tib io tik u m o t (tetraciklin. sztrepto- inicin. eritrom ícin. n isztatin ). vitam int ( B j2.C ) elkülönítik é s tisztítj<ik. m ajd a felhasználásukkal gyógy.szereket készítenek.

A g cnctika fejlődésével a könnyen tartható, jól sziiporodó baktérium okbii géntechnológiai e ljá ­ rással beültethetnek o ly an inform ációkat (géne­ ket), iunelyek felhasználásával a baktérium képes a m eghatározott anyagot ten n eln i. így teiineltet a g yó gy szeripar pl. inzulint. A baktérium ok e n ­ zim jei is - elkülönítve - felh asználhatók g y ógy ­ szerek előállítására (pl. a sztreptokinííz a véralva­ dási problém ák ellen h aszn ált baktérium enzím ). A m ező ^ttu la sá g a silóziisk or h aszn álja fel a b aktériu m o kat. A tejs<ivtennelő b aktérium ok hatásáni a nedvdús n ö v ény i részek jo b b a n eltait- hatók. A talaj tápan yag ának növelésében fontos