Транспортная функция биологических мембран. Виды пассивного транспорта веществ через мембрану. Изменения эритроцитов в гипо, гипер и изотонических растворах
 Скачать 1.16 Mb.
|
|
Экзаменационный билет 1. Транспортная функция биологических мембран. Виды пассивного транспорта веществ через мембрану. Изменения эритроцитов в гипо-, гипер- и изотонических растворах. К основ мехнз транспорта в-в в клетку и из неё относят: 1)пассивный транспорт 2)активный транспорт 3) транспорт в мембранной упаковке, т.е. за счёт образования окруженных мембраной пузырьков. Использование того или иного механизма транспорта зависит от химич природы переносимого вещества, его концентрации по обе стороны клеточной мембраны, в так же от размеров транспортируемых частиц. Пассивным транспортом наз – перенос веществ через мембрану по градиенты из концентрации без затрат энергии. Такой транспорт осуществляется посредством 2х основных механизмов: простой диффузии и облегченной диффузии. Путём простой диффузии транспортируются малые полярные (СО2, Н2О и др) и неполярные (О2, N2 и др.) молекулы, для которых плазматическая мембрана проницаема. Облегчённая диффузия – это транспорт гидрофильных молекул и ионов, не способных самостоятельно проходить через плазмолемму, с помощью специфических транспортных белков. В отличии от простой диффузии облегченная отличается высокой избирательностью по отношению к транспортируемым веществам. свойства ионных каналов: 1)высокая скорость транспорта; 2)высокая избирательность транспорта 3) большинство ионных каналов открыты лишь временно. Сигналом для активации ререносчика и изменения его конформации могут служить: 1) переносимые молекулы 2)специфические не транспортируемые молекулы, для которых в белке переносчика имеются соответсвующие центры свызывания. 3) электрические сигналы. Осмотическое давление плазмы такое же, как и эритроцитов, т.е. оно является изотоническим (от греч. изо-равный, тонок — напряжение) по отношению к клеткам, так что вода не поглощается эритроцитами из плазмы и не выходит из них. При помещении эритроцитов в гипотонический раствор они разбухают и приобретают сферическую форму; мембрана перестает удерживать гемоглобин, и он выходит в окружающую жидкость, окрашивая ее в розовый цвет. Это явление известно как гемолиз (от греч. лизис-растворение). Если поместить эритроциты в гипертонический раствор, то вода будет выходить из эритроцита, они сморщатся (сожмутся, съежатся) Геномные мутации, их классификация, причины и механизмы возникновения. Наследственные заболевания человека, обусловленные изменением числа хромосом. Геномные мутации - это мутации, которые приводят к добавлению либо утрате одной, нескольких или полного гаплоидного набора хромосом. Разные виды геномных мутаций называют гетероплоидией и полиплоидией . 3 типа геномных мутаций: тетраплоидия , триплоидия и анеуплоидия . При этом из всех вариантов анеуплоидий встречаются только трисомии по аутосомам , полисомии по половым хромосомам (три-, тетра- и пентасомии), а из моносомий встречаются только моносомия-Х. Полиплоидия — увеличение числа наборов хромосом, кратное гаплоидному (Зn, 4n, 5n и т.д.). Причины: двойное оплодотворение и отсутствие первого мейотического деления. У человека полиплоидия, а также большинство анеуплоидий приводят к формированию леталей. Анеуплоидия — изменение (уменьшение — моносомия, увеличение — трисомия) числа хромосом в диплоидном наборе, т.е. не кратное гаплоидному (2n+1, 2n-1 и т.д.). Механизмы возникновения: нерасхождение хромосом (хромосомы в анафазе отходят к одному полюсу, при этом на каждую гамету с одной лишней хромосомой приходится другая — без одной хромосомы) и «анафазное отставание» (в анафазе одна из передвигаемых хромосом отстаёт от всех других). Трисомия — наличие трёх гомологичных хромосом в кариотипе (например, по 21-й паре, что приводит к развитию синдрома Дауна; по 18-й паре — синдрома Эдвардса; по 13-й паре — синдрома Патау). Моносомия — наличие только одной из двух гомологичных хромосом. При моносомии по любой из аутосом нормальное развитие эмбриона невозможно. Единственная совместимая с жизнью моносомия у человека — по хромосоме X — приводит к развитию синдрома Шерешевского—Тернера (45,Х0). Семейство Анкилостомиды (кривоголовка двенадцатиперстная и некатор американский). Систематическое положение, строение, географическое распространение и цикл развития представителей. Способы инвазии, локализация в организме хозяина, патогенное действие. Лабораторная диагностика. Меры общественной и личной профилактики анкилостомидозов. Возбудитель анкилостомоза. Черви красноватого цвета. Длина самки 10-18 мм, самца 8-0 мм. Передний конец искривлен на спинную сторону. На головном конце червя расположена ротовая капсула с 4 зубцами. Яйца анкилостомы овальные, с притуплёнными полюсами, покрыты тонкой, прозрачной оболочкой. Жизненный цикл. Оплодотворенные яйца выводятся во внешнюю среду. При благоприятной температуре из яиц выходят личинки. Они еще не инвазионны. Личинки 2 раза линяют. При второй линьке кутикула отслаивается. Личинка становятся инвазионной. В организм человека личинки могут попасть через рот с загрязненной пищей и водой. Но чаще всего они активно внедряются через кожу. В человеческом организме личинки совершают миграцию. Патогенное воздействие анкилостомид заключается в механическом повреждении слизистой оболочки кишок с образованием длительно кровоточащих ранок, а также в сенсибилизации организма продуктами обмена с развитием аллергии. Диагностика. С диагностической целью проводят анализ фекалий на наличие яиц и личинок гельминта. Профилактика. Личная: в очагах анкилостомоза нельзя ходить по земле без обуви, общественная - выявлении и лечении больных, благоустройство населенных пунктов. Экзаменационный билет 2. Клеточная теория как доказательство единства всего живого. Основные положения и современное состояние клеточной теории. Клетка - это структурная единица живого, функциональная единица, единица развития. Этот уровень изучают цитология, цитохимия, цитогенетика, микробиология Современная клеточная теория включает следующие основные положения: №1 Клетка - единица строения, жизнедеятельности, роста и развития живых организмов, вне клетки жизни нет;. №2 Клетка - единая система, состоящая из множества закономерно связанных друг с другом элементов, представляющих собой определенное целостное образование; №3 Клетки всех организмов сходны по своему химическому составу, строению и функциям; №4 Новые клетки образуются только в результате деления исходных клеток; №5 Клетки многоклеточных организмов образуют ткани, из тканей органы. Жизнь организма в целом обусловлена взаимодействием составляющих его клеток; №6 Клетки многоклеточных организмов имеют полный набор генов, но отличаются друг от друга тем, что у них работают различные группы генов, следствием чего является морфологическое и функциональное разнообразие клеток – дифференцировка. Медико-генетическое консультирование как основа профилактики наследственных болезней. Пренатальная (дородовая) диагностика. Профилактика наследственных заболеваний направлена на предотвращение развития наследственных заболеваний на ранних стадиях и не допускание их. Отказ от вредных привычек. Медико-генетическое консультирование – это один из видов специализированной помощи населению и эффективный способ профилактики наследственных болезней. Основные направления: - Уточнение диагноза. - Прогноз потомства. - Предупреждение появления в семье детей с наследственной патологией. Задачей медико-генетических консультаций является регистрация семей с высоким риском развития наследственных заболеваний. Диагностика – обнаружение наследственных заболеваний у человека на ранних стадиях. Пренатальная диагностика проводится до 20 недель беременности в случаях: - Обнаружения перестроек хромосом у одного из родителей. - Наличие у родителей наследственного заболевания, обусловленного доминантным геном. - Наличие в семье ребёнка с рецессивным наследственным заболеванием. - Возраст матери старше 36 лет. - Наличие привычных выкидышей. - Наличие в семье детей с пороками развития. Методы: - Фетоскопия – непосредственное наблюдение. - Узи - Амниоцентоз – пункция околоплодного пузыря. - Кордоцентоз - Биопсия ворсин хориона – проводится во время первой трети беременности. Власоглав: систематическое положение, морфология, географическое распространение, цикл развития. Способ инвазии и локализация в организме хозяина, патогенное действие. Лабораторная диагностика. Меры общественной и личной профилактики трихоцефалеза. Распространенность в Республике Башкортостан. Власоглав человеческий (Trichocephalus trichiurus) – возбудитель трихоцефалеза . Возбудитель локализуется в нижних отделах тонкого кишечника (преимущественно в слепой кишке), верхних отделах толстого кишечника. Власоглав паразитирует только в организме человека. Смены хозяев не происходит. Это типичный геогельминт, который развивается без миграции. Для дальнейшего развития яйца гельминта с фекалиями человека должны попасть во внешнюю среду. Развиваются они в почве в условиях повышенной влажности и достаточно высокой температуры. Заражение человека происходит при проглатывании яиц, содержащих личинки власоглава. Это возможно при употреблении загрязненных яйцами овощей, ягод, фруктов или другой пищи, а также воды. В кишечнике человека под действием пищеварительных ферментов оболочка яйца растворяется, из него выходит личинка. Половой зрелости паразит достигает в кишечнике человека через несколько недель после заражения. Паразит питается кровью человека. Происходит интоксикация организма человека продуктами жизнедеятельности паразита: появляются головные боли, повышенная утомляемость, снижение работоспособности, сонливость, раздражительность. Нарушается функция кишечника, возникают боли в животе, могут быть судороги, может возникать малокровие (анемия). Часто развивается дисбактериоз. При массивной инвазии власоглавы могут вызвать воспалительные изменения в червеобразном отростке (аппендиците). Диагностика. Обнаружение яиц власоглава в фекалиях больного человека. Профилактика. 1. Соблюдения правил личной гигиены. 2. Санитарно-просветительская работа с населением. В Башкирии распространенность довольно высокая, так как влажный регион. Экзаменационный билет 3. Мембранный принцип строения клетки. Структура и функции цитоплазматических мембран (жидкостно-мозаичная модель Зингера-Николсона). все мембраны образуют липопротеидные плёнки; имеют двойной слой липидов. В составе мембран до 20% воды. липиды. Мембраны состоят из липидов трех классов: фосфолипиды, гликолипиды и холестерол. Фосфолипиды и гликолипиды состоят из двух длинных гидрофобных углеводородных «хвостов», которые связаны с заряженной гидрофильной «головой». Холестерол придает мембране жесткость, занимая свободное пространство между гидрофобными хвостами липидов и не позволяя им изгибаться. Поэтому мембраны с малым содержанием холестерола более гибкие, а с большим — более жесткие и хрупкие. Клеточные мембраны часто асимметричны, то есть слои отличаются по составу липидов, переход отдельной молекулы из одного слоя в другой (так называемый флип-флоп) затруднен. Различается состав и ориентация мембранных белков. Одна из важнейших функций биомембраны — барьерная. Например, мембрана пероксисом защищает цитоплазму от опасных для клетки пероксидов. Еще одно важное свойство биомембраны — избирательная проницаемость. В 1972 г. Сингер и Николсон (Singer, Nicolson) предложили жидкостно-мозаичную модель мембраны, согласно которой белковые молекулы плавают в жидком фосфолипидном бислое. Они образуют в нем как бы своеобразную мозаику, но поскольку бислой этот жидкий, то и сам мозаичный узор не жестко фиксирован; белки могут менять в нем свое положение. Покрывающая клетку тонкая мембрана напоминает пленку мыльного пузыря — она тоже все время «переливается». Хромосомные мутации, их классификация. Причины и механизмы возникновения хромосомных мутаций. Наследственные заболевания человека, обусловленные хромосомными мутациями. - Хромосомные – видны в световой микроскоп. Различают несколько видов хромосомных мутаций. Межхромосомные (транслокации) – перенос целой хромосомы или её части и присоединение этого участка к другой негомологичной хромосоме. Внутрихромосомные (инверсии) – выпадение участка хромосомы. Разворот этого участка хромосомы на 180 градусов и вновь встраивание в эту же хромосому. Делеция (выпадение) – потеря срединного участка хромосомы. Дефиненси - потеря концевого участка хромосомы. Дупликация – повтор одного и того же участка хромосомы. У человека обнаружены все типы хромосомных мутаций: делеции, дупликации, инверсии и транслокации. Делеция (нехватка участка) в одной из гомологичных хромосом означает частичную моносомию по этому участку, а дупликация (удвоение участка) – частичную трисомию. Большинство хромосомных аномалий (полиплоидии, гаплоидии, трисомии по крупным хромосомам, моносомий) несовместимы с жизнью – эмбрионы и плоды элиминируются из организма матери в основном в ранние сроки беременности. синдрома кошачьего крика – при делеции средней части короткого плеча 5-й хромосомы (5р15), Формы биотических связей в природе. Типы взаимоотношений между организмами. - Конкуренция – форма взаимоотношения организмов или разных видов, которая складывается в результате борьбы за одинаковые или сходные условия существования. - Хищничество – форма биотических связей организмов разных видов, основанная на пищевых взаимоотношениях. - Антибиоз – взаимоотношения между организмами разных видов, когда особи одного вида выделяют вещества, угнетающие жизнедеятельность особей других видов. - Симбиоз – совместное сосуществование видов, извлекающих взаимную выгоду. +Мутуализм – взаимозависимое, взаимовыгодное сожительство разных видов. + Форез - случайное, эволюционно незакреплённое носительство одного организма другим. + Паразитизм – форма симбиоза, когда один организм живёт за счёт другого и причиняет вред. + Комменсализм – один из организмов пользуется пищей, защитой другого не причиняя ему вреда. < Синойтия – совместный дом (рак отшельник – нереида). < Эпойтия – временное прикрепление одного организма к другому (прилипала – акула). < Паройтия – параллельной существование двух видов, слабого около сильного (мальки рыб – медузы). < Энтойтия – временное проживание организма одного вида в другом без причинения вреда. Экзаменационный билет 4 Уровни организации живой материи. Иерархическая соподчиненность разных уровней организации живого. Первое научное определение жизни дал Фридрих Энгельс «Диалектика природы» 1898г. Жизнь есть способ существования белковых молекул, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей средой. С прекращением обмена веществ прекращается жизнь. Свойства живого. - Самовоспроизведение - Самообновление - Саморегуляция Целостность и дискретность Обмен веществ - это процессы ассимиляции и диссимиляции. Наследственность-это свойство живых организмов передавать свои признаки потомкам. Изменчивость-это свойство изменяться под влиянием окружающей среды. Движение-свойство перемещаться в пространстве. Раздражимость-свойство отвечать различными реакциями на воздействия окружающей среды. Уровни организации живого: - Микробиосистема:(-молекулярный –субклеточный –клеточный) - Мезобиосистема:(-тканевой –органный –организменный) - Макробиосистема:(-популяционно-видовой –биогеоценотический –биосферный) Пути воздействия человечества на природу (антропогенные факторы). Антропогенные экологические системы (урбоценозы и агроценозы), их характеристика. Роль человека в строении и деятельности антропоэкосистем. - Антропогенные факторы - воздействие человека на другие живые существа и на среду обитания. Направление действия антропогенного фактора: - Использование природных ресурсов вплоть до истощения. - Возделывание растений и приручение животных. - Интродукция – ввод новых сортов растений и пород животных. - Селекция – выведение новых сортов животных и растений. Агробиоценоз, или агроценоз (от греч. agros – поле), – неустойчивая экосистема, созданная и поддерживаемая человеком с целью производства сельскохозяйственной продукции. Примеры агробиоценозов – поля, культивируемые луга, огороды, сады, виноградники Человек вносит в агроценозы дополнительную энергию (в результате обработки почвы, использования удобрений, полива и т. п.), доля которой не превышает 1% от энергии солнечного излучения, усваиваемой растениями агробиоценоза. По сравнению с естественными биогеоценозами в агроценозах резко снижено разнообразие видов, а те виды, которые культивируются человеком, обладают слабо выраженными механизмами саморегуляции и поддерживаются благодаря искусственному отбору. Популяции культурных растений «изнежены» уходом в течение многих поколений. Нередко они утрачивают свойства, обеспечивающие их выносливость, поскольку селекцию этих растений проводят на повышение урожайности в ущерб другим особенностям. Урбоценоз - это тоже что и городские экосистемы., т. е. флора и фауна выжившая и размножающаяся в городских условиях |