Εκπαιδευτικός Όμιλος 1 Βιολογία Γεν. Παιδείας

Transcript

1

2 Εκπαιδευτικός Όμιλος 1 Βιολογία Γεν. Παιδείας

4 Εκπαιδευτικός Όμιλος 3 Βιολογία Γεν. Παιδείας Φίλε μαθητή, Το βιβλίο αυτό, που κρατάς στα χέρια σου προέκυψε τελικά μέσα από την εμπειρία και διδακτική διαδικασία πολλών χρόνων στον Εκπαιδευτικό Όμιλο Άλφα. Είναι το αποτέλεσμα συγγραφής πολλών καθηγητών μας και ο στόχος της ύπαρξής του δεν είναι να υποκαταστήσει το σχολικό βιβλίο, αλλά να εξυπηρετήσει δύο σκοπούς : να είναι ένα βιβλίο οργανωμένο και μεθοδευμένο έτσι ώστε να είναι ουσιαστικό, πρακτικό και φιλικό για το μαθητή, πλήρες σε θεωρία, μεθοδολογία, παρατηρήσεις αλλά και κατηγορίες ασκήσεων, να είναι ένα πλήρες, λειτουργικό και χρήσιμο εργαλείο για τον καθηγητή του μαθήματος και να διευκολύνει την εκπαιδευτική του δραστηριότητα Ελπίζοντας ότι το βιβλίο αυτό θα σε βοηθήσει στην καλύτερη κατανόηση και οργάνωση της διδακτέας ύλης και ουσιαστικότερη επαφή με τη γνώση και την εκπαίδευση, σου ευχόμαστε καλή πορεία στους δρόμους της γνώσης και καλή επιτυχία στους στόχους σου. Οι συγγραφείς - καθηγητές του Ομίλου

6 Εκπαιδευτικός Όμιλος 5 Βιολογία Γεν. Παιδείας Περιεχόμενα 1.1 Βιολογικοί παράγοντες που επηρεάζουν την υγεία του ανθρώπου... 7 Επεξεργασία διαγραμμάτων σε θέματα ομοιόστασης Παθογόνοι Οργανισμοί Είδη παθογόνων μικροοργανισμών με κριτήριο τη δομή και κατασκευή τους...11 Πρωτόζωα...12 Ιοί...19 Μετάδοση μικροοργανισμών...21 Δράση παθογόνων μικροοργανισμών...21 Μετάδοση παθογόνων μικροοργανισμών Αντιβιοτικά...22 Eρωτήσεις - Ασκήσεις Βασικές αρχές ανοσίας Μηχανισμοί άμυνας - Εισαγωγή...27 Μηχανισμοί μη ειδικής άμυνας...28 Μηχανισμός ειδικής άμυνας - Ανοσία...32 Τα ανοσοκύτταρα και η λειτουργία τους Αντισώματα : δομή και λειτουργία Ανοσοβιολογική απάντηση ή απόκριση Αυτοανοσία Αλλεργία...44 Κατηγορίες αλλεργιογόνων Απόρριψη μοσχεύματος Ο ιός του AIDS ΈΝΝΟΙΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ Επίπεδα οργάνωσης της ζωής σε ένα οικοσύστημα Δημιουργία και ανακύκλωση οργανικής ύλης ΡΟΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Αλυσίδα και πλέγμα καταναλωτών διαφόρων τάξεων Ροή ενέργειας...85 Παραγωγικότητα Productivity ΒΙΟΓΕΩΧΗΜΙΚΟΙ ΚΥΚΛΟΙ Βιογεωχημικός κύκλος του ΑΝΘΡΑΚΑ Βιογεωχημικός κύκλος του ΑΖΩΤΟΥ Ενίσχυση εδαφών, που καλλιεργούνται

7 Εκπαιδευτικός Όμιλος 6 Βιολογία Γεν. Παιδείας Κύκλος νερού ( υδρογεωλογικός) Ο ΑΝΘΡΩΠΙΝΟΣ ΠΛΗΘΥΣΜΟΣ Ερημοποίηση ΡΥΠΑΝΣΗ Α. Ρύπανση Ατμοσφαιρικού αέρα Β. Ρύπανση νερού Ευτροφισμός (εύ + τροφή) ΕΞΕΛΙΞΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ταξινόμηση των οργανισμών και εξέλιξη Η θεωρία του Λαμάρκ Η θεωρία της Φυσικής Επιλογής Μερικές χρήσιμες αποσαφηνίσεις στη θεωρία της Φυσικής Επιλογής Η Φυσική Επιλογή εν δράσει Σύγκριση της θεωρίας του Λαμάρκ με τη θεωρία του Δαρβίνου Η ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΣΥΝΘΕΣΗ Οι παράγοντες που διαμορφώνουν την εξελικτική πορεία ΤΙ ΕΙΝΑΙ Η ΦΥΛΟΓΕΝΕΣΗ ΚΑΙ ΑΠΟ ΠΟΥ ΑΝΤΛΟΥΜΕ ΣΧΕΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Η ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΟΥ Το γενεαλογικό μας δέντρο Ποια είναι η θέση του ανθρώπου στο σύστημα κατάταξης όλων των ζωικών οργανισμών; Η εμφάνιση των Θηλαστικών και των Πρωτευόντων Τα χαρακτηριστικά των Πρωτευόντων Η εξέλιξη των Πρωτευόντων Η εμφάνιση των Ανθρωπιδών Οι πρώτοι άνθρωποι Η ποικιλομορφία στους ανθρώπινους πληθυσμούς

8 Εκπαιδευτικός Όμιλος 7 Βιολογία Γεν. Παιδείας Κεφάλαιο Βιολογικοί παράγοντες που επηρεάζουν την υγεία του ανθρώπου Ομοιόσταση : είναι η ικανότητα, που διαθέτει κάθε ζωντανός οργανισμός, να διατηρεί σταθερές όλες τις εσωτερικές συνθήκες λειτουργίας του, παρά το γεγονός ότι πολλά δεδομένα εξωτερικών συνθηκών αλλάζουν συνέχεια (αλλαγές διατροφής, θερμοκρασίας περιβάλλοντος, ). ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΗ ΟΜΟΙΟΣΤΑΤΙΚΟΣ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ Ασθένεια : είναι οποιαδήποτε περιστασιακή διαταραχή ομοιόστασης. Πλήρης άρση ομοιόστασης επιφέρει το θάνατο. Ανωμαλία που προκαλεί άρση της ομοιόστασης Παράγοντες διαταραχής της ομοιόστασης : 1. Περιβαλλοντολογικοί (παθογόνοι μικροοργανισμοί, ζέστη, κρύο, έλλειψη Ο 2, τοξικές ουσίες, ) 2. Κακή λειτουργία οργανισμού (υψηλή αρτηριακή πίεση, εμφάνιση όγκου ) 3. Έντονες καταπονήσεις ( δηλητηρίαση, χειρουργική επέμβαση, συναισθηματική φόρτιση ) Υπάρχουν πολλοί ομοιοστατικοί μηχανισμοί στο ανθρώπινο σώμα, που σταθεροποιούν π.χ. : τη θερμοκρασία του σώματος. Περιγράφεται παρακάτω αναλυτικά. τη συγκέντρωση των σακχάρων στο αίμα, μέσω ελεγχόμενης παραγωγής ινσουλίνης από το πάγκρεας. τη συγκέντρωση του νερού, μέσω της νεφρικής λειτουργίας και του αισθήματος της δίψας το ph του αίματος, που πρέπει να είναι σταθερό στο 7,4, μέσω ρυθμιστικών διαλυμάτων τα επίπεδα του CO 2 μέσω της ρύθμισης της λειτουργίας των πνευμόνων και της καρδιάς. Ένας από τους βασικούς ομοιοστατικούς μηχανισμούς είναι η σταθεροποίηση της θερμοκρασίας του ανθρώπινου σώματος στην περιοχή τουλάχιστον του κορμού, όπου βρίσκονται τα ευαίσθητα όργανα, που επιτελούν τις κύριες διεργασίες. Το δέρμα έχει παντού ευαίσθητους θερμοϋποδοχείς (ειδικά νευρικά σωμάτια), που μετρούν συνεχώς την εξωτερική θερμοκρασία και το μήνυμα των θερμοϋποδοχέων μεταφέρεται στο κέντρο μέτρησης θερμοκρασίας στον εγκέφαλο. Τότε : Αν το περιβάλλον είναι ψυχρό, το κέντρο ρύθμισης θερμοκρασίας του εγκεφάλου στέλνει μήνυμα στα αιμοφόρα αγγεία. o Τα αγγεία αμέσως συστέλλονται, δηλαδή γίνεται αγγειοσυστολή, ώστε να περιορίζεται η επιφάνειά τους και επομένως και η απώλεια θερμότητας στο περιβάλλον. o Οι τρίχες της επιδερμίδας ανορθώνονται ώστε να αποτελέσουν καλύτερο θερμομονωτικό μέσο εγκλωβίζοντας ζεστό αέρα.

9 Εκπαιδευτικός Όμιλος 8 Βιολογία Γεν. Παιδείας o Το μυϊκό σύστημα πραγματοποιεί συσπάσεις (τρέμουλο) ώστε να το σώμα να διατηρηθεί ζεστό λόγω καύσεων. Ο κορμός συντηρείται ζεστός, ενώ τα άκρα αφήνονται να ψυχθούν. Αν αντίθετα το περιβάλλον είναι θερμό, το κέντρο ρύθμισης θερμοκρασίας του εγκεφάλου στέλνει μήνυμα στα αιμοφόρα αγγεία και στους ιδρωτοποιούς αδένες. o Τα αιμοφόρα αγγεία διαστέλλονται, δηλαδή γίνεται αγγειοδιαστολή, ώστε να αυξηθεί η επιφάνειά τους και επομένως να προσφέρεται θερμότητα στο περιβάλλον. o Οι ιδρωτοποιοί αδένες παράγουν άφθονο ιδρώτα, ώστε αυτός να διαβρέξει το δέρμα και να εξατμιστεί απορροφώντας θερμότητα από το ανθρώπινο σώμα ψύχοντάς το. Το αίμα στη συνέχεια εισέρχεται στο εσωτερικό του σώματος ψύχοντάς το. o Το κεντρικό νευρικό σύστημα περιορίζει αυτόματα τις περισσότερες μυϊκές δραστηριότητες ώστε να αποφευχθεί η υπερθέρμανση από υπερβολικές καύσεις. Όλο το σώμα είναι θερμό και ιδρωμένο στην προσπάθειά του να ψυχθεί.

10 Εκπαιδευτικός Όμιλος 9 Βιολογία Γεν. Παιδείας Επεξεργασία διαγραμμάτων σε θέματα ομοιόστασης Έκθεση του ανθρώπινου οργανισμού σε ακραίες θερμοκρασίες Αν ο ανθρώπινος οργανισμός εκτεθεί σε ψηλή και σε χαμηλή θερμοκρασία, τότε ο ομοιοστατικός μηχανισμός διατήρησης θερμοκρασίας ενεργοποιείται ώστε να κρατηθεί σταθερή η θερμοκρασία του σώματος. Σε ψηλή θερμοκρασία (ζέστη) : Η διάμετρος των επιδερμικών αιμοφόρων αγγείων μεγαλώνει Μυϊκοί σπασμοί δεν υπάρχουν Εκκρίνεται ιδρώτας Το νευρικό σύστημα οδηγείται σε κατάπτωση για αποφυγή υπερθέρμανσης. Αντίθετα σε χαμηλή θερμοκρασία (κρύο) : Η διάμετρος των επιδερμικών αιμοφόρων αγγείων μικραίνει Μυϊκοί σπασμοί πραγματοποιούνται έντονα Δεν εκκρίνεται ιδρώτας. Το νευρικό σύστημα οδηγείται σε διέγερση για διατήρηση της θερμοκρασίας. Θερμοκρασία περιβάλλοντος Διάμετρος αιμοφόρων αγγείων Συχνότητα μυϊκών σπασμών Έκκριση ιδρώτα ώρες ημέρας

11 Εκπαιδευτικός Όμιλος 10 Βιολογία Γεν. Παιδείας 1.2. Παθογόνοι Οργανισμοί Μικροοργανισμοί ή μικρόβια : πολύ μικρού μεγέθους οργανισμοί μονοκύτταροι ή πολυκύτταροι. Δεν είναι ορατοί με γυμνό μάτι. ΕΚΤΟΣ ΕΞΕΤΑΣΤΕΑΣ ΥΛΗΣ Τα μηχανήματα, που κάνουν την απαραίτητη μεγέθυνση, ώστε να τους παρατηρήσουμε, είναι : α) Τα οπτικά ή φωτονικά επιτραπέζια μικροσκόπια, που κάνουν μικρή σχετικά μεγέθυνση β) Τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια, που κάνουν ισχυρή μεγέθυνση και γ) τα μικροσκόπια σάρωσης σήραγγας που έχουν δώσει εικόνα του ατόμου! Βασικές έννοιες και ορολογία Αρκετοί μικροοργανισμοί προκαλούν πρόβλημα στον ανθρώπινο οργανισμό στην προσπάθειά τους να πολλαπλασιαστούν σε βάρος του. Η σχέση των παθογόνων μικροοργανισμών με τον άνθρωπο δεν είναι απλά συμβιωτική σχέση αλλά παρασιτική. Παράσιτο λέγεται ένας οργανισμός όταν επιβιώνει σε βάρος άλλου οργανισμού, δηλαδή προκαλώντας του πρόβλημα, παρενέργειες, βλάβες. Ξενιστής λέγεται ο οργανισμός, που φιλοξενεί το παράσιτο. Ένας μικροοργανισμός δεν έχει αισθητήρια όργανα και αισθήσεις, όπως ο άνθρωπος, ώστε να μπορεί να ανιχνεύσει το περιβάλλον του. Στην εξωτερική του επιφάνεια όμως διαθέτει εξωτερικά πρωτεϊνικά μόρια, που λέγονται αντιγόνα. Με τα αντιγόνα αυτά ο μικροοργανισμός μπορεί να προσδιορίζει αν το κύτταρο με το οποίο έρχεται τυχαία σε επαφή είναι κατάλληλο για να χρησιμοποιηθεί σαν ξενιστής του. Ουσιαστικά ο μικροοργανισμός εξετάζει αν τα δικά του αντιγόνα ταιριάζουν (είναι συμβατά) με τα αντίστοιχα του υποψήφιου ξενιστή του. Αν τα αντιγόνα ταιριάζουν, ο μικροοργανισμός προσβάλλει το κύτταρο κάνοντας το ξενιστή του. Αν όχι το εγκαταλείπει.

12 Εκπαιδευτικός Όμιλος 11 Βιολογία Γεν. Παιδείας Είδη παθογόνων μικροοργανισμών με κριτήριο την επικινδυνότητά τους για τον άνθρωπο Έτσι σύμφωνα με τη συμβατότητα ή όχι των αντιγόνων τους με τα ανθρώπινα κύτταρα οι μικροοργανισμοί διακρίνονται στις παρακάτω κατηγορίες : Μη παθογόνοι : βακτήρια δέρματος, ιοί και μύκητες φυτών κ.λ.π. Δυνητικά παθογόνοι : βακτήρια, που βρίσκονται φυσιολογικά σε διάφορα σημεία του σώματος χωρίς να προκαλούν πρόβλημα, αλλά σε κατάλληλες συνθήκες (ελαττωμένη αντίσταση λόγω λήψης φαρμάκων, ασθένειας όπως καρκίνος, γενική σωματική ή ψυχική καταπόνηση ) προκαλούν ασθένεια. π.χ. το βακτήριο Escherichia Coli που ζει κανονικά στο στόμα και το έντερό μας ( μικροχλωρίδα εντέρου), αλλά σε κατάλληλες συνθήκες μπορεί να προκαλέσει στοματίτιδα. Παθογόνοι : βακτήρια (όπως αιμόφιλοι, στρεπτόκοκκοι, σταφυλόκοκκοι), πολλοί ιοί και μύκητες. Είδη παθογόνων μικροοργανισμών με κριτήριο τη δομή και κατασκευή τους Ευκαρυωτικοί : είναι όσοι έχουν πυρήνα για προστασία του γενετικού τους υλικού. Στο κυτταρόπλασμα έχουν οργανίδια, κυρίως ριβοσώματα για παρασκευή πρωτεϊνών. Μονοκύτταροι : πρωτόζωα Πολυκυτταρικοί ή κοινοκυτταρικοί : μύκητες Προκαρυωτικοί : είναι όσοι έχουν δεν πυρήνα, αλλά το γενετικό υλικό τους είναι διασκορπισμένο στο κυτταρόπλασμα. Εκεί έχουν οργανίδια, κυρίως ριβοσώματα. Μονοκύτταροι : βακτήρια Ακυτταρικοί : Ιοί. Τους κατατάσσουμε σε ανεξάρτητη κατηγορία επειδή ουσιαστικά δεν έχουν χαρακτηριστικά ζωής, όπως οι άλλοι. Είναι πολύ απλές κατασκευές, μία πρωτεϊνική σακούλα, που περιέχει το γενετικό υλικό, χωρίς οργανίδια.

13 Εκπαιδευτικός Όμιλος 12 Βιολογία Γεν. Παιδείας Πρωτόζωα Ευκαρυωτικοί μονοκύτταροι, πολλαπλασιάζονται με απλή ή αγενή ή αφυλετική διχοτόμηση (χωρίς διαφοροποίηση σε φύλο, αρσενικό ή θηλυκό). Το γενετικό υλικό τους είναι δίκλωνο DNA μικρού μήκους. Διαθέτουν δυνατότητα κίνησης με βλεφαρίδες, μαστίγια και ψευδοπόδια. Τα κυριότερα είναι : Τρυπανόσωμα : προσβάλλει το νευρικό σύστημα και το παραλύει και προκαλεί την ασθένεια του ύπνου με κατάληξη το θάνατο. Φορέας = μύγα τσε τσε (Αφρική). Πλασμώδιο : προσβάλλει τα ερυθρά αιμοσφαίρια και προκαλεί ελονοσία. Φορέας = κουνούπι. Ιστολυτική αμοιβάδα : μεταφέρεται με ακαθαρσίες στον εντερικό σωλήνα και προκαλεί αμοιβαδοειδή δυσεντερία. Τοξόπλασμα προκαλεί σοβαρές βλάβες σε εσωτερικά όργανα. Φορέας = κατοικίδια ζώα, κυρίως γάτες. Αντιμετωπίζονται με χρήση αντιβιοτικών. Οι βλεφαρίδες χρησιμοποιούνται από τα πρωτόζωα σαν κινητήρια μέσα προώθησης, πραγματοποιώντας ακολουθίες κινήσεων Ερυθροκύτταρα προσβεβλημένα από πλασμώδια

14 Εκπαιδευτικός Όμιλος 13 Βιολογία Γεν. Παιδείας Μύκητες Είναι οργανισμοί ευκαρυωτικοί μονοκύτταροι ή συνήθως κοινοκυτταρικοί, δηλαδή σχηματίζουν αποικίες, όπου παραμένουν αυτοτελή κύτταρα μεν, αλλά συνδεδεμένα μεταξύ τους σε μία κοινωνία. Οι χαρακτηριστικές νηματοειδείς δομές, που σχηματίζουν τότε, λέγονται υφές. Επειδή στη ζαχαροπλαστική και αρτοποιεία χρησιμοποιούμε συχνά μύκητες για τη διόγκωση (φούσκωμα) του ζυμαριού, ονομάζονται συχνά και ζύμες. Πολλαπλασιάζονται με αγενή διχοτόμηση, αλλά και με εκβλάστηση (ανάπτυξη προεξοχής του κυττάρου, που σταδιακά μεγαλώνει και τελικά ανεξαρτητοποιείται). Το γενετικό υλικό τους είναι δίκλωνο DNA. Υφές μυκήτων Κάποιοι είναι παθογόνοι για τον άνθρωπο προκαλώντας προσβολές, που λέγονται γενικά μυκητιάσεις. Κυριότεροι παθογόνοι είναι : Candida Albicans : Προκαλεί μυκητίαση πνευμόνων, κολπίτιδα, στοματίτιδα, που λέγεται καντινίαση Δερματόφυτα : Προκαλούν κυρίως δερματικές μυκητιάσεις σε τριχωτά και υγρά μέρη του σώματος, που τρίβονται. Εγκαθίστανται κυρίως σε πτυχώσεις του δέρματος, δηλαδή π.χ. ανάμεσα στα δάχτυλα των ποδιών ή στη βουβωνική (γεννητική) περιοχή. Εκβλάστηση μυκήτων σε ζύμη Τυρί με αποικία φαγώσιμων μυκήτων (ροκφορ)

15 Εκπαιδευτικός Όμιλος 14 Βιολογία Γεν. Παιδείας Βακτήρια Είναι μονοκύτταροι προκαρυωτικοί οργανισμοί, που σχηματίζουν αποικίες. Ορισμένα είναι παθογόνα. Τα βακτήρια διαθέτουν ριβοσώματα, χωρίς να διαθέτουν άλλα οργανίδια (μιτοχόνδρια, χλωροπλάστες ). Κόκκος Βάκιλοι Σπειρύλλιο Διπλόκοκκος Στρεπτόκοκκος Σταφυλόκοκκος Το γενετικό υλικό τους είναι δίκλωνο κυκλικό DNA μικρού μήκους. Βάσει σχήματος λέγονται κόκκοι αν είναι σφαιρικά, βάκιλοι αν είναι μακρόστενα και σπειρύλλια αν έχουν σχήμα ελικοειδές (ταινίας). Αν πολλοί κόκκοι συνδεθούν μαζί σε σχήμα κομπολόϊ, λέγονται στρεπτόκοκκος, αν όμως είναι συσσωματώματα, λέγονται σταφυλόκοκκοι. Έξω από την κυτταρική μεμβράνη διαθέτουν εξωτερικό κάλυμμα, που λέγεται κυτταρικό τοίχωμα και κάποια διαθέτουν εξωτερική κάψα. Ορισμένα βακτήρια διαθέτουν μαστίγια και βλεφαρίδες, που είναι κινητήρια ή συλλεκτήρια εξωτερικά νημάτια. Ενδοσπόριο : είναι σχηματισμός προστασίας ορισμένων βακτηρίων από βίαιες και αντίξοες εξωτερικές συνθήκες ( π.χ. υψηλή θερμοκρασία, ακτινοβολίες ). Τότε το βακτήριο αφυδατώνεται γρήγορα, συρρικνώνεται και σχηματίζει ένα σκληρό πρωτεϊνικό περίβλημα, που μπορεί να προστατέψει το γενετικό υλικό ενός βακτηρίου για μήνες. (π.χ. βακτήρια τετάνου). Όταν το ενδοσπόριο ή σπόριο βρεθεί ξανά σε ευνοϊκές συνθήκες, ενυδατώνεται και μετατρέπεται ξανά σε βακτήριο. Βασικά και πολύ γνωστά παθογόνα βακτήρια είναι το Vibrio cholerae ( δονάκιο της χολέρας ) και το Treponema Pallidum ( τρεπόνημα ή σπειροχαίτη σύφιλης) Σχηματισμένο ενδοσπόριο σε βακτήριο τετάνου

16 Εκπαιδευτικός Όμιλος 15 Βιολογία Γεν. Παιδείας Βλεφαρίδες Σπειρύλλιο Μαστίγια Τα πλέον γνωστά και επικίνδυνα βακτήρια : 1. Neisseria meningitidis ( ναϊσσέρια ) προκαλεί τη μικροβιακή μηνιγγίτιδα. 2. Vibrio cholerae ( δονάκιο της χολέρας ) προκαλεί τη χολέρα 3. Treponema Pallidum ( τρεπόνημα ή σπειροχαίτη σύφιλης) προκαλεί σύφιλη 4. Mycobacterium tuberculosis ( βάκιλλος του Κώχ ) προκαλεί φυματίωση 5. Salmonella typhi ( σαλμονέλλα ) προκαλεί τυφοειδή πυρετό 6. Haemophilus influenzae (αιμόφιλος της ινφλουέντζας ) προκαλεί πνευμονία και μηνιγγίτιδα Salmonella : βάκιλλος τροφ. δηλητηρίασης Βάκιλλοι φυματίωσης Haemophilus : στρεπτόκοκκος πνευμονίας Vibrio cholerae : δονάκιο της χολέρας

17 Εκπαιδευτικός Όμιλος 16 Βιολογία Γεν. Παιδείας ΕΚΤΟΣ ΕΞΕΤΑΣΤΕΑΣ ΥΛΗΣ Πολλαπλασιασμός βακτηρίων Είναι αγενής με διχοτόμηση (προηγείται πολλαπλασιασμός DNA). Σε ιδανικές συνθήκες (θρεπτικό υλικό, ph, θερμοκρασία ο C, απουσία υπεριώδους ακτινοβολίας και ανοσοποιητικού συστήματος) διπλασιάζονται σε χρόνο Τ, που λέγεται χρόνος διπλασιασμού. Κάθε είδος βακτηρίου έχει συγκεκριμένο Τ (από 20 λεπτά μέχρι 1,5 24/ωρο). Έτσι αν μία μικρή αποικία βακτηρίων περιέχει αρχικά Ν 0 βακτήρια, τότε σε ιδανικές συνθήκες και σε χρόνο t = T θα γίνουν 2 N0 t = 2T θα γίνουν 2 2 N0 2 N0 t = 3Τ θα γίνουν N0 2 N0. t = ντ να γίνουν 2 N0 δηλαδή ισχύει N N0 2 όπου ν = αριθμός διαιρέσεων, που πραγματοποιήθηκε σε χρόνο t, οπότε t 2 3

18 Εκπαιδευτικός Όμιλος 17 Βιολογία Γεν. Παιδείας Καλλιέργειες βακτηρίων και αντιβιόγραμμα Δοχεία καλλιέργειας Όταν υποψιαζόμαστε ότι ένας άνθρωπος προσβλήθηκε από παθογόνο μικροοργανισμό, που μπορεί να είναι σοβαρά επικίνδυνος, θέλουμε να προσδιορίσουμε το συντομότερο δυνατόν ποιος είναι αυτός ο μικροοργανισμός και ποιο αντιβιοτικό είναι το καταλληλότερο για να τον εξουδετερώσει. Τότε παίρνουμε δείγμα από υγρά του ασθενούς (αίμα, ούρα, κόπρανα ) και εμβολιάζουμε μικρή ποσότητα από αυτά σε δοχεία καλλιέργειας, που φέρουν κατάλληλο θρεπτικό υλικό. Τα δοχεία αυτά αφήνονται σε κλίβανο σταθερής θερμοκρασίας o C (καλλιέργεια) και μετά από πάροδο κατάλληλου χρόνου παρατηρείται στο μικροσκόπιο η αποικία, που σχηματίστηκε. Ο μικροβιολόγος κατά κανόνα αναγνωρίζει από την όψη το μικροοργανισμό. Σε περίπτωση όμως, που δεν είναι απόλυτα σίγουρος, δοκιμάζει διάφορα αντιβιοτικά πάνω στην καλλιέργεια για να δεί ποιο επιφέρει ταχύτερη και πιο μαζική εξολόθρευση της αποικίας. Το αποτέλεσμα της μελέτης αυτής λέγεται αντιβιόγραμμα. Καλλιέργειες βακτηρίων