Skip to main content
Global

22.E: פרוקריוטים - חיידקים וארכיאה (תרגילים)

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    206351

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    22.1: גיוון פרוקריוטי

    פרוקריוטים נמצאים בכל מקום. הם מכסים כל משטח שניתן להעלות על הדעת שבו יש מספיק לחות, והם חיים על ובתוך יצורים חיים אחרים. בגוף האדם הטיפוסי, התאים הפרוקריוטים עולים על מספר תאי גוף האדם בכעשרה לאחד. הם מהווים את רוב היצורים החיים בכל המערכות האקולוגיות. חלק מהפרוקריוטים משגשגים בסביבות שאינן מסבירות פנים לרוב היצורים החיים.

    סקירת שאלות

    צורות החיים הראשונות על פני כדור הארץ נחשבו _________.

    1. צמחים חד תאיים
    2. פרוקריוטים
    3. חרקים
    4. בעלי חיים גדולים כמו דינוזאורים
    תשובה

    א

    מחצלות מיקרוביאליות __________.

    1. הן צורות החיים המוקדמות ביותר על פני כדור הארץ
    2. השיגו את האנרגיה והמזון שלהם מפתחי אוורור הידרותרמיים
    3. הם יריעה רב שכבתית של פרוקריוטים הכוללים בעיקר חיידקים אך גם ארכאים
    4. כל האמור לעיל
    תשובה

    ד

    האורגניזמים הראשונים שחימצנו את האטמוספירה היו

    1. ציאנובקטריה
    2. אורגניזמים פוטוטרופיים
    3. אורגניזמים אנאירוביים
    4. כל האמור לעיל
    תשובה

    א

    הלופילים הם אורגניזמים הדורשים ________.

    1. ריכוז מלח של לפחות 0.2 M
    2. ריכוז סוכר גבוה
    3. תוספת הלוגנים
    4. כל האמור לעיל
    תשובה

    א

    תגובה חופשית

    תאר בקצרה כיצד היית מזהה נוכחות של פרוקריוט שאינו ניתן לתרבות במדגם סביבתי.

    תשובה

    מכיוון שהאורגניזמים אינם ניתנים לתרבות, ניתן היה לזהות את הנוכחות באמצעות טכניקות מולקולריות, כגון PCR.

    מדוע מדענים מאמינים כי האורגניזמים הראשונים על פני כדור הארץ היו אקסטרופילים?

    תשובה

    מכיוון שהתנאים הסביבתיים בכדור הארץ היו קיצוניים: טמפרטורות גבוהות, חוסר חמצן, קרינה גבוהה וכדומה.

    22.2: מבנה הפרוקריוטים

    ישנם הבדלים רבים בין תאים פרוקריוטים לתאים אוקריוטיים. עם זאת, לכל התאים ארבעה מבנים משותפים: קרום הפלזמה, המתפקד כמחסום לתא ומפריד בין התא לסביבתו; הציטופלזמה, חומר דמוי ג'לי בתוך התא; חומצות גרעין, החומר הגנטי של התא; וריבוזומים, בהם מתרחשת סינתזת חלבון.

    סקירת שאלות

    נוכחותו של גרעין סגור קרום היא מאפיין של ________.

    1. תאים פרוקריוטיים
    2. תאים אוקריוטיים
    3. כל התאים
    4. וירוסים
    תשובה

    ב

    איזה מהבאים מורכב מתאים פרוקריוטיים?

    1. חיידקים ופטריות
    2. ארכאה ופטריות
    3. פרוטיסטים ובעלי חיים
    4. חיידקים וארכאה
    תשובה

    ד

    דופן התא היא ________.

    1. פנים לקרום התא
    2. חיצוני לקרום התא
    3. חלק מממברנת התא
    4. פנים או חיצוני, תלוי בתא המסוים
    תשובה

    ב

    אורגניזמים הסבירים ביותר להימצא בסביבות קיצוניות הם ________.

    1. פטריות
    2. חיידקים
    3. וירוסים
    4. ארכאה
    תשובה

    ב

    פרוקריוטים צובעים כגראם חיובי או גראם שלילי בגלל הבדלים בתא _______.

    1. קיר
    2. ציטופלזמה
    3. גרעין
    4. כרומוזום
    תשובה

    א

    פסאודופפטידוגליקן הוא מאפיין של קירות ________.

    1. תאים אוקריוטיים
    2. תאים פרוקריוטים חיידקיים
    3. תאים פרוקריוטים ארכאיים
    4. תאים פרוקריוטים חיידקיים וארכאיים
    תשובה

    ג

    שכבת הליפופוליסכריד (LPS) היא מאפיין של הקיר של ________.

    1. תאים ארכאיים
    2. חיידקים גראם שליליים
    3. תאים פרוקריוטים חיידקיים
    4. תאים אוקריוטיים
    תשובה

    ב

    תגובה חופשית

    ציין שלושה הבדלים בין חיידקים לארכיאה.

    תשובה

    התגובות ישתנו. תשובה אפשרית היא: חיידקים מכילים פפטידוגליקן בדופן התא; ארכאה לא. קרום התא בחיידקים הוא דו-שכבה שומנית; בארכאה, זה יכול להיות דו-שכבה שומנית או חד-שכבה. חיידקים מכילים חומצות שומן על קרום התא, ואילו ארכאים מכילים פיטניל.

    הסבר את ההצהרה שלשני הסוגים, חיידקים וארכיאה, יש אותם מבנים בסיסיים, אך בנויים מרכיבים כימיים שונים.

    תשובה

    גם לחיידקים וגם לארכאה יש ממברנות תאים ושניהם מכילים חלק הידרופובי. במקרה של חיידקים מדובר בחומצת שומן; במקרה של ארכאה, זהו פחמימן (פיטניל). גם לחיידקים וגם לארכאה יש דופן תא המגנה עליהם. במקרה של חיידקים, הוא מורכב מפפטידוגליקן, ואילו במקרה של ארכאה מדובר בפסאודופפטידוגליקן, פוליסכרידים, גליקופרוטאינים או חלבון טהור. גם דגלים חיידקיים וארכאיים נבדלים זה מזה במבנה הכימי שלהם.

    22.3: מטבוליזם פרוקריוטי

    פרוקריוטים הם אורגניזמים מגוונים מבחינה מטבולית. ישנן סביבות רבות ושונות על פני כדור הארץ עם מקורות אנרגיה ופחמן שונים ותנאים משתנים. פרוקריוטים הצליחו לחיות בכל סביבה על ידי שימוש בכל מקורות האנרגיה והפחמן הזמינים. פרוקריוטים ממלאים נישות רבות על פני כדור הארץ, כולל מעורבות במחזורי תזונה כגון מחזורי חנקן ופחמן, פירוק אורגניזמים מתים ושגשוג בתוך אורגניזמים חיים, כולל בני אדם.

    סקירת שאלות

    איזה מהיסודות הבאים אינו מיקרו-נוטריינט?

    1. בורון
    2. סידן
    3. כרום
    4. מנגן
    תשובה

    ב

    פרוקריוטים שמקבלים את האנרגיה שלהם מתרכובות כימיות נקראים _____.

    1. פוטוטרופים
    2. אוקסוטרופים
    3. כימוטרופים
    4. ליטוטרופים
    תשובה

    ג

    אמוניפיקציה היא התהליך שבו _____.

    1. אמוניה משתחררת במהלך הפירוק של תרכובות אורגניות המכילות חנקן
    2. אמוניום מומר לניטריט וחנקה בקרקעות
    3. חנקה מהאדמה הופכת לתרכובות חנקן גזי כגון NO, N 2 O ו- N 2
    4. חנקן גזי קבוע להניב אמוניה
    תשובה

    א

    צמחים משתמשים בפחמן דו חמצני מהאוויר ולכן נקראים _____.

    1. צרכנים
    2. מפיקים
    3. מפרק
    4. מקבעי פחמן
    תשובה

    ב

    תגובה חופשית

    חשבו על התנאים (טמפרטורה, אור, לחץ וחומרים אורגניים ואי-אורגניים) שאתם עשויים למצוא בפתח הידרותרמי בים עמוק. איזה סוג של פרוקריוטים, מבחינת הצרכים המטבוליים שלהם (אוטוטרופים, פוטוטרופים, כימוטרופים וכו '), היית מצפה למצוא שם?

    תשובה

    התגובות ישתנו. בפתח הידרותרמי בים עמוק, אין אור, ולכן פרוקריוטים יהיו כימוטרופים במקום פוטוטרופים. מקור הפחמן יהיה פחמן דו חמצני המומס באוקיינוס, כך שהם יהיו אוטוטרופים. אין הרבה חומר אורגני באוקיינוס, ולכן פרוקריוטים כנראה ישתמשו במקורות אנאורגניים, ולכן הם יהיו כימוליטוטרופים. הטמפרטורות גבוהות מאוד בפתח ההידרותרמי, כך שהפרוקריוטים יהיו תרמופיליים.

    22.4: מחלות חיידקיות בבני אדם

    מחלות ומגפות הרסניות הנישאות בפתוגנים, הן נגיפיות והן חיידקיות באופיין, השפיעו על בני האדם מאז תחילת ההיסטוריה האנושית. הסיבה האמיתית למחלות אלה לא הובנה אז, וכמה אנשים חשבו שמחלות הן עונש רוחני. עם הזמן, אנשים הבינו כי התרחקות מאנשים נגועים, וסילוק הגוויות והחפצים האישיים של קורבנות המחלה, הפחיתו את סיכוייהם לחלות.

    סקירת שאלות

    מחלה שנמצאת כל הזמן באוכלוסייה נקראת _____.

    1. מגיפה
    2. מגיפה
    3. מהותי
    4. מתהווה מחדש
    תשובה

    ג

    איזו מההצהרות על ביופילמים אינה נכונה?

    1. ביופילמים נחשבים לאחראים למחלות כמו סיסטיק פיברוזיס.
    2. ביופילמים מייצרים רובד שיניים, ומתיישבים צנתרים ותותבות.
    3. ביופילמים מתיישבים פצעים פתוחים ורקמות שרופות.
    4. כל ההצהרות אינן נכונות.
    תשובה

    ד

    איזו מההצהרות הללו נכונה?

    1. אנטיביוטיקה היא כל חומר המיוצר על ידי אורגניזם כי הוא אנטגוניסטי לצמיחה של פרוקריוטים.
    2. אנטיביוטיקה היא כל חומר המיוצר על ידי פרוקריוט כי הוא אנטגוניסטי לצמיחה של וירוסים אחרים.
    3. אנטיביוטיקה היא כל חומר המיוצר על ידי פרוקריוט שהוא אנטגוניסטי לצמיחת תאים אוקריוטיים.
    4. אנטיביוטיקה היא כל חומר המיוצר על ידי פרוקריוט המונע צמיחה של אותו פרוקריוט.
    תשובה

    א

    תגובה חופשית

    הסבר את הסיבה לכך ששימוש לא זהיר ומוגזם באנטיביוטיקה הביא לבעיה עולמית גדולה.

    תשובה

    אנטיביוטיקה הורגת חיידקים הרגישים אליהם; לפיכך, רק העמידים ישרדו. חיידקים עמידים אלה יתרבו, ולכן, לאחר זמן מה, יהיו רק חיידקים עמידים.

    חוקרים גילו כי שטיפת תרד במים מספר פעמים אינה מונעת מחלות הנישאות במזון כתוצאה מ - E. coli. איך אתה יכול להסביר עובדה זו?

    תשובה

    E. coli מיישב את פני העלה ויוצר ביופילם שקשה יותר להסירו מאשר תאים חופשיים (פלנקטוניים). בנוסף, ניתן לקלוט חיידקים במים בהם גדלים צמחים, ובכך להיכנס לרקמות הצמח במקום פשוט להתגורר על פני העלים.

    22.5: פרוקריוטים מועילים

    לא כל הפרוקריוטים הם פתוגניים. נהפוך הוא, פתוגנים מייצגים רק אחוז קטן מאוד מהמגוון של העולם המיקרוביאלי. למעשה, חיינו לא יתאפשרו ללא פרוקריוטים. רק תחשוב על תפקידם של פרוקריוטים במחזורים ביו-גיאוכימיים.

    סקירת שאלות

    אילו מאלה מתרחשים באמצעות קיבוע חנקן סימביוטי?

    1. הצמח נהנה משימוש במקור אינסופי של חנקן.
    2. האדמה מרוויחה מהיותה מופרית באופן טבעי.
    3. חיידקים נהנים משימוש בפוטוסינתטים מהצמח.
    4. כל האמור לעיל מתרחש.
    תשובה

    ד

    תרכובות סינתטיות המצויות באורגניזם אך אינן מיוצרות בדרך כלל או צפויות להיות נוכחות באותו אורגניזם נקראות _____.

    1. חומרי הדברה
    2. ביורימדיאטורים
    3. תרכובות סרבנות
    4. קסנוביוטיקה
    תשובה

    ד

    ביורמדיציה כוללת _____.

    1. השימוש בפרוקריוטים שיכולים לתקן חנקן
    2. השימוש בפרוקריוטים לניקוי מזהמים
    3. השימוש בפרוקריוטים כדשנים טבעיים
    4. כל האמור לעיל
    תשובה

    ב

    תגובה חופשית

    חברך מאמין שפרוקריוטים תמיד מזיקים ופתוגניים. איך היית מסביר להם שהם טועים?

    תשובה

    הזכר להם את התפקידים החשובים שפרוקריוטים ממלאים בפירוק ושחרור חומרים מזינים במחזורים ביו-גיאוכימיים; להזכיר להם את הפרוקריוטים הרבים שאינם פתוגנים אנושיים וממלאים נישות מיוחדות מאוד. יתר על כן, הסימביונים החיידקיים הרגילים שלנו חיוניים לעיכול שלנו ולהגנה עלינו מפני פתוגנים.