Транспортная функция биологических мембран. Виды пассивного транспорта веществ через мембрану. Изменения эритроцитов в гипо, гипер и изотонических растворах
 Скачать 1.16 Mb.
|
|
Лентец широкий: систематическое положение, морфология, географическое распространение, цикл развития. Способ инвазии и локализация в организме хозяина, патогенное действие. Лабораторная диагностика. Меры общественной и личной профилактики дифиллоботриоза. Распространенность в Республике Башкортостан. Дифиллоботриоз Возбудителем дифиллоботриоза являются половозрелые стадии лентеца. В длину он достигает от 2 до 15 м. Число члеников равно нескольким тысячам. Развивается лентец со сменой трех хозяев. Дефинитивные (обязательные) хозяева - человек, собака, реже свинья, кошка, некоторые дикие рыбоядные плотоядные животные. Промежуточные хозяева – рачки (циклопы). Дополнительные хозяева - многие виды пресноводных рыб (щука, окунь, налим, ерш, форель, лосось, хариус, судак, бычок и др.). Откладываемые широким лентецом яйца выводятся из кишечника с фекалиями инвазированных людей или животных. Зародыши, находящиеся в яйцах, должны дозреть во внешней среде, для чего им нужно попасть в воду. Развитие зародыша в яйце завершается в разные сроки, в зависимости от температуры и других условий (в среднем 10-18 дней). Созревший зародыш – корацидий покидает яйцо через отверстие, образовавшееся в результате отпавшей под его давлением крышечки. С помощью ресничек корацидий передвигается в толще воды. Затем корацидии заглатываются циклопами в организме которых через 10—12 дней превращаются в процеркоидов. Циклопы в составе планктона заглатываются пресноводными рыбами, в тканях из них развиваются плероцеркоиды. Заражение человека происходит при употреблении в пищу плохо термически обработанной рыбы, зараженной плероцеркоидами. Местом локализации дифиллоботрий в организме человека являются верхние отделы тонкого кишечника. Широкий лентец часто паразитирует в одном или нескольких экземплярах, однако в районах широкого распространения нередко встречается несколько десятков экземпляров (до 81 паразита) у одного индивидуума. Более серьезного внимания заслуживает токсическое влияние паразита на организм, которое выражается главным образом в воздействии на кровь и кроветворные органы. Часто при дифиллоботриозе развивается дефицит витамина В12. Н. Н. Плотников подчеркивает, что неприятные ощущения в полости рта, обостряющиеся при приеме кислой и соленой пищи, часто являются главной жалобой больных дифиллоботриозом, которая приводит их в первую очередь к стоматологу. Помимо ярко-красных, крайне болезненных пятен и трещин на языке, такие же изменения могут иногда возникать на деснах, слизистой щек, глотки и пищевода; они обусловливают болезненность и затрудняют глотание и прохождение пищи по пищеводу. Зрелые членики лентеца выводятся из кишечника человека во внешнюю среду с экскрементами. Их можно идентифицировать по короткой широкой форме, розетковидному строению матки и т.д. Экзаменационный билет 23 Структура и виды РНК. Отличия ДНК от РНК. Роль РНК в процессе реализации наследственной информации. Рассмотрим, в чем состоят основные отличия ДНК от РНК. РНК - однонитевая молекула. В РНК вместо тимина присутствует урацил (пиримидин). Углеводом в РНК является рибоза. В отличие от ДНК, содержание которого в клетке постоянно, содержание в них РНК сильно колеблется и зависит от интенсивности синтеза белка. В зависимости от функции, выделяют несколько видов РНК: 1.Транспортная (тРНК) - осуществляет перенос аминокислот в рибосомы. Молекулы тРНК состоят из 7595 нуклеотидов и по форме напоминают лист клена. В своем составе они имеют два активных центра: 1) акцепторный конец, к которому присоединяется аминокислота путем ковалентной связи с затратой энергии 1 АТФ. Формируется аминоацил тРНК. 2) антикодоновая петля, комплементарная кодону мРНК. 2.Рибосомная (рРНК). Входит в структуру рибосом. Рибосомы – это рибонуклеопротеиды, состоят из рРНК и белка. Каждая рибосома состоит из двух субъединиц: малой и большой. Местом синтеза рибосомных субчастиц являются ядрышки, содержащие гены рРНК, затем через ядерные поры рибосомные субчастицы транспортируются в цитоплазму. Объединение их с образованием рибосомы происходит в цитоплазме только при наличии мРНК. На рибосомах осуществляется соединение аминокислот в полипептидные цепочки (синтез белка). Во время интенсивного синтеза белка несколько рибосом нанизываются на молекулу иРНК, формируется полирибосома или полисома. 3.Информационная или матричная (иРНК или мРНК) – осуществляет перенос информации о структуре белка от ДНК в рибосомы. Процесс образования иРНК по подобию ДНК называется транскрипцией. Антропогенные экологические системы. Урбоценозы и агроценозы. Роль человека в создании и деятельности антропоэкосистем. Для современного состояния человеческого общества характерна интенсивная урбанизация. Растет количество урбоценозов, т.е. городов, происходит слияние соседних городов с образованием мегаполисов. Условия жизни в городах своеобразны. В городах легче решить вопросы, связанные с трудоустройством, обеспечением разнообразными продуктами питания, медицинским обслуживанием. Наряду с этим, имеются и отрицательные факторы урбоценозов: Высокая плотность населения приводит к высокому темпу жизни, перенапряжению нервной системы и стрессам. Промышленные и бытовые отходы загрязняют почву, воду и воздух. Многие из них являются токсичными, обладают аллергенными, мутагенными и канцерогенными свойствами. Аэрозольные загрязнения воздуха приводят к повышенной облачности и образованию тумана, нарушают теплообмен и города становятся «тепловыми островами». Неблагоприятно действуют на человека шум, вибрация, гиподинамия. Несмотря на то, что площадь суши, занята городами менее чем на 5%, воздействие их на окружающую среду огромно. Город не производит продукты питания, не обогащает воздух кислородом, почти не возвращает воду и неорганические вещества в круговорот веществ. Уровень заболеваемости в городах в 1,5-2 раза выше, чем в сельской местности. Агроценозы (сельскохозяйственные экосистемы), характеризуются следующими особенностями: 1. Химизация 2. Механизация. 3. Снижение видового разнообразия организмов (искусственно сохраняются только отдельные виды культурных растений и домашних животных). 4. Эрозия почвы и ухудшения качества воды в реках и озерах в результате стока поверхостных вод, насыщенных пестицидами и минеральными удобрениями. Таким образом, люди живут на Земле в различных условиях окружающей среды, что связано с различием биогеографических характеристик разных регионов. Люди отличаются друг от друга в самых разных аспектах. Биологическая изменчивость у человека касается антропометрических показателей: длина тела, рук, ширина плеч и т.д. Наследование антропометрических показателей зависит от многих генов. Зональный характер географической изменчивости многих признаков свидетельствует о существовании экологической изменчивости людей. Изменчивость физиологических, морфологических и др. признаков людей подтверждает длительную историю формирования типов людей, названных адаптивными. Аскарида человеческая: систематическое положение, морфология, географическое распространение, цикл развития. Способ инвазии и локализация в организме хозяина, патогенное действие. Лабораторная диагностика. Меры общественной и личной профилактики аскаридоза. Распространенность в Республике Башкортостан. Аскаридоз Заболевание распространено повсеместно. Размеры аскариды: самки – до 45 см, самца – до 25 см. Ротовое отверстие окружено тремя губами. Половая система у самок – парная ,у самцов – непарная. Патогенное действие. Инвазионная стадия – яйцо с личинкой. Яйца достигают инвазионности во внешней среде, при благоприятных условиях (оптимальная температура +240С, влажность, доступ кислорода) на 20-25 день. Человек заражается при их проглатывании их с немытыми овощами, зеленью .Большое значение в распространении аскаридоза играют механические переносчики яиц гельминтов – мухи и тараканы. Из яиц аскариды выходят личинки. Личинки, пробуравливая стенку тонкого кишечника, проникают в кровь и мигрируют (в течение 2 недель) в легкие. Личинки аскарид оказывают механическое повреждение стенок кишечника и ткани легких, токсико-аллергическое действие. В легких они передвигаются в просветы бронхиол и с мокротой заглатываются в ЖКТ. Половозрелости достигают в тонком кишечнике, где живут в среднем около 1 года. В кишечнике они мобильны и могут иногда переползать в печень, желудок, пищевод, глотку, рот. Взрослые особи вызывают авитаминоз С и механические повреждения ЖКТ. Лабораторная диагностика. Обнаружение яиц в фекалиях (через 3 мес. после заражения) или личинок в мокроте. Неоплодотворенные яйца вытянутой формы, с мелкообугристой оболочкой. Оплодотворенные яйца овальной формы с толстой крупнобугристой оболочкой. Инвазионные яйца содержат петлеобразно свернутую личинку. Экзаменационный билет 24 Центральная догма молекулярной биологии. Основные этапы биосинтеза белка (краткая характеристика). Весь процесс биосинтеза белка можно представить в виде очень простой схемы, которую необходимо хорошо запомнить (рис. 1). Представление о том, что генетическая информация хранится в клетке в виде молекулы ДНК и реализуется благодаря транскрипции в РНК и последующей трансляции в белок известно как «Центральная догма молекулярной биологии». ДНКРНК белок. транскрипция трансляция Как видно, функционирование (экспрессия) генов от ДНК до белка реализуется благодаря двум глобальным молекулярно-генетическим механизмам: транскрипции и трансляции. Итак, генная информация у всех клеток закодирована в виде последовательности нуклеотидов в ДНК. Первый этап реализации этой информации состоит в образовании РНК по подобию ДНК, который называется транскрипцией. I этап биосинтеза белка – транскрипция. Транскрипция начинается с обнаружения особого участка гена в молекуле ДНК, который указывает место начала транскрипции - промотора (рис. 2) с помощью специального фермента РНКполимеразы. После присоединения к промотору РНКполимераза раскручивает прилежащий виток спирали ДНК. Две цепи расходятся и на одной из них фермент осуществляет синтез мРНК. Сборка рибонуклеотидов в цепь происходит с соблюдением правила комплементарности нуклеотидов. В связи с тем, что РНКполимераза способна собирать полинуклеотид только в одном направлении, а именно от 5’ к 3’-концу, матрицей может служить только та цепь ДНК, которая обращена к ферменту своим 3’-концом. Такую цепь называют матричной или антисмысловой (рис.2). Другая, антипараллельная цепь ДНК, называется кодогенной или смысловой, т.к. последовательность нуклеотидов этой цепи полностью соответствует последовательности РНК и читается в том-же направлении, т.е. от 5’ к 3’-концу. Поэтому генетический код иногда пишут по молекуле РНК, иногда – по кодогенной ДНК. Продвигаясь вдоль цепи ДНК, РНКполимераза осуществляет последовательное точное переписывание информации до тех пор, пока она не встречает на своем пути STOPкодонтерминатор транскрипции. У человека три стоп-кодона – TAG, TGA, ТAA (или UAG, UGA, UAA). П этап биосинтеза белка трансляция. Трансляция включает 3 фазы: инициация, элонгация и терминация. 1 - Инициация фаза начала синтеза полипептида. Происходит объединение находящихся порознь в цитоплазме субчастиц рибосомы (большой и малой). Формируется рибосома, в составе которой различают пептидильный и аминоацильный центры. Происходит присоединение к рибосоме первой аминоацил тРНК. Рассмотрим, как же проходят в клетке эти процессы. 1) В молекуле любой мРНК вблизи 5’-конца имеется участок, комплементарный последовательности нуклеотидов рРНК малой субчастицы рибосомы. Рядом с этим участком расположен стартовый кодон АУГ, кодирующий аминокислоту - метионин. Малая субчастица рибосомы соединяется с мРНК. Затем происходит объединение малой субчастицы с большой субчастицей, формируется рибосома. В рибосоме образуются два важных участка – пептидильный центр - П-участок и аминоацильный центр – А-участок. К концу фазы инициации П-участок занят аминоацил тРНК, связанной со стартовой аминокислотой - метионином, а А-участок готов принять следующий за стартовым кодон. 2) В рибосомы транспортируются молекулы тРНК (см. таблицу, рис. 6). Молекулы тРНК состоят из 7595 нуклеотидов и по форме напоминают лист клена (рис. 7). В своем составе они имеют два активных центра: 1) акцепторный конец, к которому присоединяется транспортируемая аминокислота путем ковалентной связи с затратой энергии 1 АТФ. Формируется аминоацил тРНК. 2) антикодоновая петля, комплементарная кодону мРНК. 2я фаза элонгация удлиннение полипептида (рис. 6, таблица). Внутри большой субчастицы рибосомы одновременно находятся около 30 нуклеотидов мРНК и только 2 информативных триплета-кодона: один в аминоацильном А-участке, другой в пептидильном П-участке. Молекула тРНК с аминокислотой вначале подходит к Ацентру рибосомы. В том случае, если антикодон тРНК комплементарен кодону мРНК, происходит временное присоединение аминоацил-тРНК к кодону мРНК. После этого рибосома передвигается на 1 кодон по мРНК, а тРНК с аминокислотой перемещается в Пучасток. К освободившемуся Аучастку приходит новая аминоацил-тРНК с аминокислотой и вновь останавливается там в том случае, если антикодон тРНК комплементарен кодону мРНК. Между аминокислотой и полипептидом образуется пептидная связь и одновременно разрушается связь между аминокислотой и ее тРНК, а также между тРНК и мРНК. Освободившаяся от аминокислоты тРНК выходит из рибосомы в цитоплазму. Она готова соединиться со следующей аминокислотой. Рибосома снова перемещается на 1 триплет. 3 фаза терминации завершение синтеза полипептида. Когда на рибосоме появляется один из бессмысленных STOP-кодонов, синтез белка прекращается. При этом к последней аминокислоте присоединяется вода и ее карбоксильный конец отделяется от тРНК. В результате пептидная цепь теряет связь с рибосомой, которая распадается на 2 субчастицы. Синтезировалась полипептидная цепь – первичная структура белка. Посттрансляционная модификация белка – формирование в каналах ЭПС 2 и 3 структуры, и в комплексе Гольджи – 4 структуры белка. Размер мтДНК невелик – 15 тыс. п.н., которые могут кодировать от 25 до 125 белковых цепей. Присутствие в митохондриях мтДНК обеспечивает участие органелл в синтезе РНК и специфических белков, а также указывает на существование цитоплазматической наследственности. Старение как закономерный этап онтогенеза. Проявления старения на молекулярном, клеточном и организменном уровнях. Гипотезы, объясняющие механизмы старения. Старение – это общебиологический процесс увядания организма, свойственный всему живому. Это заключительный естественный этап онтогенеза, заканчивающийся смертью. Наука о старости называется геронтологией. Она изучает основные закономерности старения, проявляющиеся на всех уровнях организации – от молекулярного до организменного. Раздел медицины, изучающий болезни старых людей, называется гериартрией. Старческие изменения вначале обнаруживаются во внешних признаках: теряется эластичность кожи (образование морщин), изменяется зрение (развивается дальнозоркость, снижение упругости хрусталика приводит к катаракте), снижается слух, меняется осанка, появляется седина, ухудшается память, выпадают зубы. На органном уровне у пожилых понижается физическая сила и выносливость, снижается жизненная емкость легких, повышается артериальное давление, развивается атеросклероз. В клетках снижается количество воды, снижается синтез АТФ, активный транспорт ионов, активность окислительного фосфорилирования, ферментов репликации и репарации ДНК, в соматических клетках накапливаются генные и хромосомные мутации. Сложный вопрос – когда появляются признаки старения организма? Старческие изменения становятся очевидными в пострепродуктивном периоде онтогенеза. Вместе с тем, ко времени достижения менопаузы у женщин большинство функций и внешних признаков далеко не достигают состояния, характерного для старых людей. С другой стороны, многие изменения начинают проявляться задолго до снижения репродуктивной функции. Например, снижение упругости кожи наблюдается у женщин уже в 30 лет (у мужчин только в 80). То же самое можно сказать о появлении седых волос, развитии дальнозоркости и т.д. У мужчин снижение синтеза мужских половых гормонов, характерное для старого организма, начинается примерно в 25 лет. Но в целом можно констатировать, что в пострепродуктивном периоде, когда происходит инволюция половых желез, все признаки старости нарастают и прогрессируют. Геронтологии известно не менее 500 гипотез, объясняющих и первопричину, и механизмы старения. Рассмотрим некоторые из них. Эндокринная (Броун-Секар, 1889). Причина старения – понижение функции половых желез. Они показали, что после инъекции вытяжки из семенников жизненный тонус повышается. Половые гормоны действительно стимулируют жизнедеятельность организма, однако при этом нарушаются физиологические функции, организм работает «на износ», органы выполняют непосильную нагрузку, что ускоряет процесс старения и наступления смерти. Интоксикационная (Мечников, 1903). Старение наступает под влиянием продуктов гниения в толстом кишечнике, в организме происходит накопление токсичных продуктов азотистого обмена, наступает самоотравление. В настоящее время хорошо известен омолаживающий эффект разнообразных диет, направленных на освобождение организма от шлаков. Они действительно способствуют нормализации функций многих органов и систем, повышению работоспособности и умственному напряжению. Перенапряжения ЦНС (Павлов, 1912, Селье, 1938). Нервные потрясения и перенапряжение вызывают преждевременное старение. Генетическая гипотеза. Процесс старения находится под генетическим контролем, который осуществляется при помощи специальных генов или генетических программ. Программные гипотезы основываются на генетической детерминированности процесса старения: в определенное время запускаются гены старения. Хотя время наступления старческих изменений зависит от генетических факторов, этими факторами не являются специальные гены или программы. Тип Членистоногие: классификация и общая характеристика. Медицинское значение и распространенность представителей в Республике Башкортостан. Характерные черты членистоногих: Трехслойные первичноротые многоклеточные животные. Тело сегментировано. Сегменты тела имеют разное строение, выполняют разные функции и группируются на 3 отдела: голова, грудь и брюшко (гетерономная сегментация) Членистые конечности. Значение конечностей: передвижение, органы чувств, компоненты ротового аппарата, защита и нападение. Поперечнополосатая мускулатура и обособление отдельных групп мышц. Наружная хитинизированная кутикула, выполняющая роль наружного скелета и защиты. Смешанная полость тела – миксоцель, образующаяся во время эмбрионального развития в результате слияния первичной и вторичной полостей тела. Развитие систем органов – пищеварительной, дыхательной, нервной, выделительной, кровеносной, эндокринной и половой. Пищеварительная системасостоит из трех отделов: переднего (эктодермального происхождения), среднего (энтодермального) и заднего (эктодермального). Она начинается ротовым и заканчивается анальным отверстием. Средний отдел снабжен пищеварительными железами (гепатопанкреас). Органы дыхания различны в зависимости от среды обитания. У представителей, обитающих в воде, представлены жабрами, которые способны усваивать кислород, растворенный в воде. У обитателей суши – легкие или трахеи, которые приспособлены к использованию кислорода воздуха. Органы выделения – видоизмененные метанефридии, мальпигиевы сосуды и коксальные железы). Метанефридий начинается в полости тела воронкой (нефростом). От воронки идет извитой каналец, который открывается наружу выделительной порой в боковой стенке тела. Воронка и проток имеют реснички, вызывающие движение экскреторной жидкости. Кровеносная система незамкнутая. Имеется пульсирующий орган – сердце, расположенное на спинной стороне тела. Нервная система представлена брюшной нервной цепочкой, надглоточным ганглием, выполняющим функцию головного мозга, и окологлоточных комиссур. На вентральной стороне тела находятся 2 нервных ствола, имеющих в каждом сегменте утолщения, которые соединяются между собой комиссурами. Развиты органы чувств: зрение, слух, обоняние, осязание, равновесие, вкус. В развитии членистоногих наблюдаются следующие ароморфозы: гетерономная сегментация тела (метамерия), появление членистых конечностей, развитие поперечно-полосатой мышечной системы, усложнение строения нервной системы, кровеносная система незамкнутого типа, усложнение строения дыхательной системы, появление наружного хитинизированного покрова. Членистоногие раздельнополые животные, половой диморфизм резко выражен. Развитие прямое или с метаморфозом (полным или неполным). Медицинское значение членистоногих: Механические или специфические переносчики возбудителей болезней (тараканы, клопы, мухи, блохи). Возбудители болезней (чесоточный клещ, Вольфартова муха). Промежуточные хозяева гельминтов (раки, крабы, циклопы). Ядовитые животные (пауки, скорпионы). В типе членистоногих медицинское значение имеют три подтипа: жабернодышащие (Branchiata), хелицероносные (Chelicerata) и трахейнодышащие (Tracheata). Экзаменационный билет 25 Предмет биологии. Биологические науки, их задачи, объекты изучения. Методы биологии. Значение биологии как базисной дисциплины в подготовке врача. Биология – наука, которая изучает жизнь как особую форму движения материи, законы ее существования и развития (от лат. биос – жизнь, логос – учение). Термин биология был впервые предложен эволюционистом Ж.-Б. Ламарком в 1802 г. для обозначения науки о жизни как особом явлении природы. В развитии биологии выделяют три основных этапа: I – систематики (Карл Линней), II – эволюционный (Чарльз Дарвин), III – микробиологии (Грегор Мендель). История развития биологических наук представляет собой цепь крупных событий и обобщений: 1735 г. – К Линней ввел бинарную (двойную), классификацию для систематизации многообразия живых организмов где указывается принадлежность к роду и виду. Например, Drozophila (род) melanogaster (вид). 1839 г. – создание клеточной теории Шлейдена и Шванна. 1859 г. – опубликована эволюционная теория Ч.Дарвина. 1865 г. (Г.Мендель) – 1900 (Ги де Фриз, Корренс, Чермак) – открытие фундаментальных законов наследственности. Начало 20 в. – Т.Морган – создание хромосомной теории наследственности - развитие экологических исследований, созданы представления о биоценозе (Сукачев), экологической системе (Тенсли), биосфере и ноосфере (Вернадский). 1953 г. – создана трехмерная модель молекулы ДНК (Уотсон и Крик). Это год зарождения молекулярной биологии. В настоящее время достижения в области геномики и современные молекулярно-генетические технологии открывают доступ к изучению молекулы ДНК Современная биология находится на полосе открытий, значение которых трудно переоценить. Это, прежде всего, успехи, связанные с развитием генетики, а именно, расшифровка генома человека дала толчок исследованиям в области генодиагностики, генотерапии и генной инженерии. Работы со стволовыми клетками и первые попытки клонирования являются залогом прогресса в области трансплантологии. Т.о., смело можно сказать, что во многом от успехов в области биологических дисциплин будут зависеть перспективы развития медицины и человечества. Объектом изучения биологии являются живые организмы, их строение, функции, индивидуальное (онтогенез) и историческое (эволюция, филогенез) развитие, их взаимоотношение друг с другом и с окружающей средой. Биология не является единой дисциплиной, а представляет собой совокупность более 50 дисциплин, которые можно подразделить на следующие группы: - общебиологические (цитология, генетика, эволюционное учение и др.) - морфологические дисциплины (например: анатомия, гистология, патологическая анатомия) - физиологические (физиология растений, животных, нормальная физиология, патологическая физиология) - экологические (биогеография, паразитология) - пограничные (биохимия биофизика, молекулярная биология и др.) Значение биологии для медицины. «Теоретической основой медицины является биология» - академик Давыдовский. Методы изучения генетики человека: цитогенетический метод (характеристика, цель, задачи). Этапы приготовления препаратов метафазных хромосом. Цитогенетический метод Главная задача кариотипирования – идентификация хромосом кариотипа человека. В медицинской цитогенетике главная задача – ответить на вопросы: нормален ли хромосомный набор и в чем состоит найденное отклонение. Специфичность кариотипа определяется общим числом, размером и формой хромосом. Существуют прямые и непрямые методы цитогенетики. При прямом методе для исследования берут клетки, активно делящиеся в организме (костный мозг, фибробласты кожи). Этот метод имеет сравнительно узкое применение, преимущественно в цитогенетических исследованиях новообразований кроветворной системы. Непрямые методы связаны с предварительным культивированием выделенных из организма клеток в питательной среде in vitro. Чаще всего их источником служит периферическая кровь. Широко используются также разные ткани абортированных эмбрионов человека, клетки амниотической жидкости. Способы окраски хромосом:Рутинная окраска позволяет охарактеризовать число и морфологию хромосом, выявить некоторые структурные нарушения, в частности, поломки, межхромосомные обмены с образованием дицентрических хромосом, крупные транслокации.Дифференциальная окраска хромосом основана на неравномерности окраски хромосом по длине в зависимости от химического состава и степени конденсации. Наиболее широко используется G – окраска. FISH-окраска – окраска хромосом флуоресцентными красителями.Т.К. каждая хромосома имеет свой цвет, легко обнаружить транслокации (желтый цвет на красном). Цитогенетический метод используется для анализа кариотипа человека. Набор хромосом соматических клеток данного вида организмов называется кариотипом. Кариотип– это видоспецифический признак, характеризующийся определенным числом, строением и генетическим составом хромосом. Каждой хромосоме кариотипа имеется своя пара – гомолог – это хромосома с такой же структурой и таким же набором генов. Поэтому кариотип – это диплоидный набор хромосом. Нормальный кариотип человека включает 46 хромосом, или 23 пары: из них 22 пары – аутосомы (одинаковые по строению и набору генов) у представителей разного пола и 1 пара половых хромосом (гетерохромосомы), которые различаются у представителей разного пола и обозначаются буквами X и Y. Филярии – возбудители трансмиссивных гельминтозов. Систематическое положение, строение, географическое распространение, циклы развития, патогенное действие представителей. Лабораторная диагностика. Меры общественной и личной профилактики филяриозов. Онхоцеркоз Возбудитель распространен в Африке и Ю.Америке. Самка имеет нитевидное тело размерами до 5 см, самец – 4 см. Микрофиллярии – 0,03 мм (рис. 90). Способ заражения человека - трансмиссивный. Заражение происходит при укусе мошек. Патогенное действие. Половозрелая особь локализуется в поверхностных слоях подкожной клетчатки, образуя подкожные узлы – онхоцеркомы, имеющие размеры от горошины до голубиного яйца. Микрофилярии мигрируют в лимфоузлы, в глазное яблоко, в кожу Лабораторная диагностика. Обнаружение микрофилярий в мазках крови; или половозрелых форм в коже. Лоаоз Возбудитель распространен в Африке. Самка имеет нитевидное тело размерами до 5 см, самец – 3 см. Микрофилярии – 0,03 мм. Способ заражения человека - трансмиссивный. Заражение происходит при укусе слепней рода Chrysops. Патогенное действие. Ведущими патогенетическими компонентами являются токсико-аллергическое действие и механическое раздражение во время миграции лоа. Половозрелая особь локализуется в подкожной клетчатке. Живет до 17 лет. У больного наблюдаются боли в конечностях, крапивница, калабарский отек (быстропроходящий мигрирующий отек участков кожи). Микрофиллярии мигрируют по кровеносным сосудам. Лабораторная диагностика. Обнаружение личинок в толстой капле крови. Под конъюнктивой лоа-лоа видны невооруженным глазом (рис.90). Дирофиляриоз Возбудитель распространен в странах с теплым климатом. Самка имеет нитевидное тело размерами до 7 см, самец – 4 см. Микрофиллярии – 0,04 мм. Механизм заражения человека. Заражение происходит при укусе комаров. Патогенное действие. Половозрелая особь может локализоваться в поверхностных слоях кожи, под конъюнктивой. У больного наблюдаются боли, возникающие из-за миграции дирофилярий. Микрофилярии мигрируют по кровеносным сосудам. Лабораторная диагностика. Обнаружение личинок в толстой капле крови. Экзаменационный билет 26. Способы репродукции клеток: Периодизация и биологическое значение митоза. Амитоз. Эндомитоз. Политения. Биологическое значение митоза заключается в точном идентичном распределении сестринских хроматид (или дочерних хромосом) между дочерними клетками. В результате этого деления из одной материнской клетки образуются две генетически идентичные и равноценные дочерние клетки, которые имеют хромосомный набор, по количеству и качеству точно соответствующий исходной материнской клетке. Так поддерживается постоянство кариотипа (т.е. набора хромосом) в поколениях клеток. МЦК – это совокупность процессов, происходящих в клетке от одного деления до следующего и заканчивающихся образованием из одной материнской двух новых дочерних клеток с неизменным набором хромосом. В МЦК условно можно выделить два периода: собственно митоз (деление) и интерфазу. В интерфазе различают 3 периода: пресинтетический (G1-период), синтетический (S-период), и постсинтетический (G2-период) (рис. 12). В пресинтетическом периоде клетки имеют диплоидный набор хромосом (2n), причем, каждая хромосома состоит из 1 хроматиды (рисунок). Формула хромосом 2n2c, где n – число центромер или хромосом, c – число хроматид. В синтетическом периоде происходит репликация ДНК. После окончания S-периода каждая хромосома состоит уже не их 1, а из 2 сестринских хроматид. Формула хромосомного набора, соответственно, приобретает вид 2n4c (т.е.на 2 хромосомы теперь приходится 4 хроматиды. В постсинтетическом клетка готовится к делению. Формула хромосом остается прежней – 2n4c. За интерфазой следует непосредственно деление клеток – митоз, в котором различают два этапа: Деление ядра клетки – кариокинез; Деление цитоплазмы клетки – цитокинез. Митоз состоит из 4 фаз: 1 – профаза (иногда выделяют прометафазу); 2 – метафаза; 3 – анафаза; 4 – телофаза. Каждая предыдущая фаза обуславливает переход к следующей (рис. 13). Другими способами деления клеток являются амитоз (прямое деление клетки), эндомитоз - деление хромосом без деления ядра и цитоплазмы (вновь образованные дочерние клетки имеют хромосомный набор 4n4c), эндоредупликация (политения) – удвоение хромосом без расхождения сестринских хроматид (вновь образованные дочерние клетки имеют хромосомный набор 2n4c). Смерть как закономерный этап онтогенеза. Клиническая и биологическая смерть. Основы реанимации. Смерть – неизбежный заключительный этап онтогенеза. Наступлению биологической смерти нередко предшествует состояние клинической смерти, при котором клетки и ткани сохраняют возможность восстановления жизнедеятельности с помощи реанимационных мероприятий. Клиническая смерть выражается в потере сознания, прекращении сердцебиения и дыхания. Клиническая смерть обратима, если длится не более 6-7 минут. После этого наступают необратимые изменения в коре головного мозга и наступает биологическая смерть. Биологическая смерть характеризуется тем, что она необратима и связана с гибелью клеток, прекращением самообновления и жизнедеятельности клеток. Первой погибают клетки коры головного мозга, затем – эпителий кишечника, легких, печени, клетки сердечной мышцы… Т.е. биологическая смерть – это длительный процесс. Острица: систематическое положение, морфология, географическое распространение, цикл развития. Способы инвазии и локализация в организме хозяина, патогенное действие. Лабораторная диагностика. Меры общественной и личной профилактики энтеробиоза. Распространенность в Республике Башкортостан. Энтеробиоз Возбудитель распространен повсеместно. Самка имеет нитевидное тело размерами до 1 см, самец – 0,4 см. Механизм заражения человека. Заражение происходит через рот при проглатывании яиц острицы, содержащих личинки. Факторами передачи являются грязные руки, загрязненные продукты, детские игрушки, дверные ручки, посуда, предметы обихода Поскольку яйца достигают зрелости уже через 4-5 часов находясь на теле хозяина (обычно в перианальных складках), возможна аутореинвазия. Энтеробиоз наиболее распространенный гельминтоз. Патогенное действие Острицы обитают в нижних отделах тонкого кишечника, прикрепляясь к стенке при помощи присасывающего действия луковицы пищевода. При этом они нарушают целостность слизистой кишечника. Продолжительность жизни остриц 1-2 мес. Зрелые самки выползают через анальное отверстие для откладки яиц чаще ночью, поэтому у детей наблюдается неспокойный сон, зуд в области промежности, раздражительность. У девочек может развиться вульво-вагинит. Лабораторная диагностика. Обнаружение яиц в соскобах из перианальных складок. Яйца имеют ассиметричную форму, оболочка бесцветная, многослойная. Внутри находится зародыш. Экзаменационный билет 27 Генетический код и его свойства. Генетический код – это запись в уникальных участках молекулы ДНК информации о структуре белков и полипептидов. Каким же образом в молекуле ДНК зашифрована информация о структуре белка? Ответ на этот вопрос был дан в 1961 году Фрэнсисом Криком. Ф. Крик и его коллеги предположили, что информация должна быть выражена через блоки – кодоны. Они предположили, что кодоны должны включать не менее 3-х нуклеотидов. Почему? В природе обнаружено 20 различных аминокислот, из которых комплектуются все белки. Для того, чтобы зашифровать 20 вариантов аминокислот, генетический код должен включить как минимум 3 нуклеотида, т.к. из двух нуклеотидов можно скомбинировать только 42 =16 вариантов, а из трех нуклеотидой – 43 = 64 варианта.. Полная расшифровка генетического кода проведена в 60-х годах XX века. Оказалось, что из 64 возможных вариантов триплетов 61 кодирует различные аминокислоты, а 3 являются бессмысленными, или STOP-кодонами: UAG, UAA, UGA кодонами, на которых прекращается считывание наследственной информации. Свойства генетического кода Триплетность: каждый кодон включает 3 нуклеотида. Универсальность: у всех живых организмов, существующих на Земле, генетический код одинаковый, что свидетельствует о единстве происхождения всего живого. Кодон AGA кодирует аминокислоту аргинин и у бактерий, и у человека, и у всего живого. 2. Вырожденность: 61 триплет на 20 аминокислот. Отсюда следует, что некоторые аминокислоты должны шифроваться несколькими триплетами. Это имеет очень важное значение, поскольку замена нуклеотида не всегда может приводить к замене аминокислоты). Например, аминокислоту валин кодируют три триплета: GTT, GTC, GTA, GTG. 3.Специфичность: каждый триплет соответствует только 1 аминокислоте: GTT- только валин. Кодон ATG является стартовым (метионин). 4.Универсальность: у всех живых организмов, существующих на Земле, генетический код одинаковый, что свидетельствует о единстве происхождения всего живого. Кодон AGA кодирует аминокислоту аргинин и у бактерий, и у человека, и у всего живого. 5.Непрерывность и неперекрываемость (считывается без пропусков). Норма: 123 123 123 123 … Делеция (утрата): 123 231 231 231 … (произошел сдвиг рамки считывания). Вставка: 123 112 312 312 312 …(произошел сдвиг рамки считывания). 2. Филогенез пищеварительной и дыхательной систем хордовых. Онтофилогенетически обусловленные врожденные пороки развития органов пищеварительной и дыхательной систем. Особенностью хордовых является филогенетическая и онтогенетическая связь пищеварительной и дыхательной систем. Филогенетическая связь определяется тем, что дыхательная система хордовых развивается на основе пищеварительной. Пищеварительная и дыхательная системы в начале закладываются в виде прямой трубки, подразделенной на 3 участка: передний, средний и задний. У ланцетника нет специализированных органов дыхания. Дыхательную функцию выполняет глотка – передняя часть пищеварительной трубки, пронизанная жаберными щелями. Функция жаберных щелей – фильтрация воды. Филогенез пищеварительной системы У хордовых, начиная с рыб, пищеварительная и дыхательная функции осуществляются специализированными системами, объединенными анатомически общей полостью рта и глотки. У рыб за глоткой следует пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник, заканчивающийся анусом. В отличие от ланцетника развита печень и желчный пузырь. Единственное отличие пищеварительной системы земноводных – удлинение кишечника и впадение толстой кишки в клоаку. У пресмыкающихся возникает слепая кишка – важное эволюционное приобретение, позволяющее расширить рацион питания. У млекопитающих развитие идет в направлении дифференциации пищеварительного тракта, в частности, увеличения размеров слепой кишки. Возникает пищевая специализация на травоядных и плотоядных. У плацентарных млекопитающих клоака отсутствует и прямая кишка заканчивается анусом. Филогенез органов дыхания Жабры – наиболее ранние специализированные органы дыхания, которые впервые появляются у рыб, которые сохраняются только у личинок земноводных. У рыб позади последней жаберной дуги за счет выпячивания глотки формируется парное образование – плавательный пузырь (рис.). Он не является органом дыхания, а выполняет гидростатическую функцию (уравновешивание тела рыбы в толще воды). У земноводных во взрослом состоянии органами дыхания становятся легкие, которые преобразуются из плавательных пузырей. Легкие крупноячеисты и имеют относительно малую дыхательную поверхность, поэтому газообмен осуществляется преимущественно через кожные покровы. Пресмыкающиеся окончательной вышли на сушу и в отличие от земноводных у них появляются как верхние дыхательные пути (рот, нос), так и нижние (гортань, трахея, бронхи, легкие). Их легкие мелкоячеистые. У млекопитающих дыхательные пути полностью отделены от пищеварительной системы и только перекрещиваются с ней в глотке. Бронхи многократно разветвляются вплоть до бронхиол, ведущих в альвеолы – легочные пузырьки, имеющие огромную дыхательную поверхность (у человека до 90 м2). Основной мышцей, изменяющей объем грудной полости, является диафрагма. 3.Эхинококк и альвеококк: Локализуются в печени, легких, головном мозге, редко – в других органах эхинококк (Echinococcusgranulosиs, рис.6.12) альвеококк (Alveococcusmultilacularis, рис.6.13) Инвазионная стадия онкосфера Способ заражения человека алиментарный. Заражение происходит при заглатывании яиц с онкосферой при употреблении немытых овощей, фруктов, зелени, через грязные руки при контакте с собаками (эхинококк), кошками (альвеококк), при выделке шкур диких плотоядных животных. Диагностика рентгенологический метод, УЗИ, томография, радиоизотопное сканирование. Эхинококкоз довольно распространенное во всем мире паразитарное заболевание, приносящее огромный ущерб здоровью людей. Наиболее эндемичными считаются зоны Средиземноморья, Черного моря, Среднего Востока, Азии. В Республике Башкортостан насчитывается более 700 неблагополучных по эхинококкозу пунктов, в которых выявлены пораженные сельскохозяйственные животные. Эхинококк во взрослой стадии имеет ленточную форму, длиной длина около 2 - 6 мм.(рис.88) Тело состоит из головки и 3 - 4 члеников (проглотид), из них последний очень крупный, превосходит по длине все проглотиды вместе взятые. На головке находятся хоботок с двумя рядами крючков и четыре присоски. Первый членик содержит мужские половые органы. Второй является гермафродитным, последний членик содержит мешковидную матку с боковыми выпячиваниями, наполненную зрелыми яйцами. Яйцо паразита окружено многослойной быстроразрушающейся оболочкой, внутри него содержится зародыш (онкосфера). Онкосфера имеет слегка овальную форму и толстую, радиально исчерченную оболочку (эмбриофору). Онкосферы эхинококка, практически не отличаются от онкосфер других тениид, встречающихся у собак, и поэтому диагностика эхинококкоза собак по онкосферам практически неосуществима. Паразит в личиночной стадии представляет собой пузырь, наполненный жидкостью, который может достигать размеров от просяного зерна до головы новорожденного ребенка и более. Стенка эхинококкового пузыря плотная, почти не просвечивает, состоит из кутикулярной и герминативной оболочек. Герминативная оболочка, выстилающая полость пузыря, формирует множество протосколексов (зародышевых головок), формирующих эхинококковый «песок». Вокруг пузыря организм хозяина образует фиброзную капсулу. Развитие эхинококка происходит со сменой двух хозяев. Дефинитивные хозяева эхинококка - собака, волк, шакал и некоторые другие хищные млекопитающие. Промежуточные хозяева - многие травоядные копытные млекопитающие, в том числе овцы, козы, крупный рогатый скот, верблюды, северные олени, свиньи и некоторые другие животные. Факультативным промежуточным хозяином является человек. Альвеококк: Гельминт дниной 2 - 3 мм. По строению напоминает эхинококк. Яйцо паразита окружено многослойной быстроразрушающейся оболочкой, внутри него содержится зародыш (онкосфера). Онкосферы практически не отличимы от онкосфер других тениид. Паразит в личиночной стадии представляет собой мелкопузырчатое образование, напоминающее гроздь винограда. Развитие происходит со сменой двух хозяев. Дефинитивные хозяева альвеококка – лисица, песец, кошка, иногда собака, шакал и некоторые другие хищные млекопитающие. Промежуточные хозяева - некоторые грызуны и редко другие животные. Факультативным промежуточным хозяином может быть человек. Экзаменационный билет 28 Сходства и различия транскрипции генов у прокариот и эукариот. Транскрипция включает 3 фазы: инициация, элонгация и терминация синтеза иРНК. Транскрипция начинается с обнаружения ферментом РНК-полимеразой промотора, который указывает место начала транскрипции – это инициация. РНК-полимераза разрывает водородные связи между двумя цепочками ДНК транскриптона и по правилу комплементарности на нем осуществляет синтез мРНК- элонгация - до тех пор, пока она не встречает на своем пути STOPкодон (терминация). Это схема транскрипции генов прокариот. У эукариот вначале синтезируется большая молекула проинформационной РНК (про-РНК), списывающая информацию как с экзонов, так и с интронов. Затем в ядре клетки происходит созревание про-РНК - процессинг, т.е. удаление интронов и сплайсинг – соединение экзонов и формирование молекулы и-РНК. Затем и-РНК поступает из ядра в цитоплазму, где формируется рибосома. Методы изучения генетики человека: популяционно-статистический метод. Применение закона Харди-Вайнберга для изучения генетической структуры популяций человека. |