Транспортная функция биологических мембран. Виды пассивного транспорта веществ через мембрану. Изменения эритроцитов в гипо, гипер и изотонических растворах
 Скачать 1.16 Mb.
|
Это метод изучения генетической структуры популяций.Популяция – это совокупность особей одного вида, длительно населяющих одну территорию, относительно изолированных других групп особей данного вида, свободно скрещивающихся между собой и дающих плодовитое потомство. Возможности метода: Метод позволяет охарактеризовать генофонд популяции. Генофонд - это частота и спектр аллелей и генотипов, характерных для данной популяции. Метод позволяет охарактеризовать генетический груз популяции. Генетический груз – это частота и спектр мутантных аллелей, генотипов и распространенность наследственных заболеваний в конкретной популяции. Дает возможность охарактеризовать мутационный процесс, оценить роль наследственности и среды в формировании генетической структуры популяции, в возникновении болезней. Позволяет охарактеризовать демографические процессы в популяциях человека, выявить источники происхождения мутаций (по градиенту частот), определить основные направления миграций населения по спектру мутаций. Основой для выяснения генетической структуры популяций является закон Харди-Вайнберга Харди (Английский математик), Вайнберг (немецкий врач). (1908) или з-н поддержания генетического равновесия в популяции: в идеальной популяции частоты генов и генотипов находятся в равновесии и сохраняются неизменными в ряду поколений. Основные положения з-на Х-В: частота аллелей в популяции – величина постоянная. p+q=1 (100%) Частота генотипов также величина постоянная и может быть выражена формулой: (p+q)2 = p2+2pq+q2=1, или АА+2Аа+аа=1. Эта формула дает возможность рассчитать частоту встречаемости в конкретной популяции гетерозиготных носителей рецессивных аллелей. Отряд Клещи (классификация, морфологическая характеристика, циклы развития клещей). См. членистоногие + Клещи (Acari). Представители этого отряда имеют несегментированное тело. Развитие клещей идет с неполным метаморфозом: яйцо, личинка, нимфа, имаго. Среди клещей встречаются постоянные и временные паразиты человека. Они нередко являются специфическими переносчиками трансмиссивных болезней. Наибольшее медицинское значение имеют следующие семейства клещей: Иксодовые (Ixodidae) род Ixodes, представители: собачий клещ (Ixodesricinus) и таежный клещ (I. persulсatus) род Dermacentor, представители: пастбищные клещи (Dermacentor marginatus, Dermacentor pictus), род Hyalomma, представитель: хиалома (Hyalomma plumbeum) Аргазовые (Argasidae), Род Ornitodorus, представитель: поселковый клещ (Ornitodoruspapillipes) Гамазовые (Gamasidae), представители: птичниковый (Dermanissusgallinae) и крысиный (Ornithonissusbacoti) клещи Акариформные (Acariformes), представители: чесоточный зудень (Sarcoptesscabiei), Краснотелковые (Trombiculidae) Тироглифные (Tyroglyphidae), представители: амбарные, домашние клещи и мучной клещ Железничные (Demodicidae) железница угревая (Demodexfolliculorum). Экзаменационный билет 29 Транскрипция генов у прокариот и эукариот (сходства и различия). 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. Строение метафазной хромосомы и динамика ее структуры в разные периоды клеточного цикла. Понятие о гетерохроматине и эухроматине. Хроматин представляет собой дезоксирибонуклеопротеид (ДНП) и состоит из ДНК, соединённой с белка-ми-гистонами или негистоновыми белками. Гистоны и ДНК объединены в структуры, которые называются нуклеосомами. Хроматин соответствует хромосомам, которые в интерфазном ядре представлены длинными перекрученными нитями и неразличимы как индивидуальные структуры. Выраженность спирализации каждой из хромосом неодинакова по их длине. Реализацию генетической информации осуществляют деспирализованные участки хромосом. классификация хроматина: 1) эухроматин (активный деспирализованный. на нем происход считывание инф (транскрипция). в ядре выявляется как более светлые участки ближе к центру ядра) Предполагается, что в нем сосредоточена та ДНК, которая в интерфазе генетически активна. Эухроматин соответствует сегментам хромосом, которые деспирализованы и открыты для транскрипции. 2) гетерохроматин (нерабочий спирализованный, конденсированный, более компактный В ядре выявляется в виде глыбок на периферии.) делится на: конститутивный (всегда неактивен, никогда не переходит в эухроматин) и Факультативный (при определён условиях или на определен стадиях иммунного цикла может переходить в эухроматин). располагается ближе к оболочке ядра, более компактный. Примером скопления факульт гетерохроматина является тельце Барра - инактивированная Х-хромосома у самок млекопитающих, которая в интерфазе плотно скручена и неактивна. Таким образом, по морфологическим признакам ядра (по соотношению содержания эу- и гетерохроматина) можно оценить активность процессов транскрипции, а, следовательно, синтетической функции клетки. Хроматин и хромосомы представляют собой дезоксирибонуклеопротеиды (ДНП), но хроматин - это раскрученное, а хромосомы - скрученное состояние. Хромосом в интерфазном ядре нет, хромосомы появляются при разрушении ядерной оболочки (во время деления). Строение хромосом: хромосомы - наиболее упакованное состояние хроматина. В хромосомах различают первичную перетяжку (центромеру), разделяющую хромосому на два плеча. Первичная перетяжка - наименее спирализованная часть хромосомы, к ней во время деления клетки присоединяются нити веретена деления. На некоторых хромосомах есть глубокие вторичные перетяжки, отделяющие небольшие участки хромосом, называемые спутниками. В области вторичных перетяжек находятся гены, кодирующие информацию об р-РНК, поэтому вторичные перетяжки хромосом называются ядрышковыми организаторами. В зависимости от места расположения центромеры различают три типа хромосом: метацентрические (имеют плечи равной или почтиравной величины); субметацентрические (имеют плечи неравной величины); акроцентрические (имеют палочковидную форму с коротким, почти незаметным вторым плечом); Концы плеч хромосом называются теломерами Уровни компаюпизации хроматина: 1. Нуклеосомный - Два с половиной витка двойной спирали ДНК (в 146-200 пар нуклеотидов) наматываются снаружи на белковый кор, образуя нуклеосому. Каждый гистон представлен двумя молекулами. ДНК наматывается на кор снаружи, образуя два с половиной витка. Участок ДНК между нуклеосомами называется линкером и имеет протяжбенность 50-60 пар нуклеотидов. Толщина нуклеосомной нити составляет 8-11 нм. 2. Нуклеомерный. Нуклеосомная структура закручивается, образуя суперспираль. В её образовании принимает участие ещё один гистоновый белок HI, лежащий между нуклеосомами и связанный с линкером. К каждому линкеру присоединяется 1 молекула гистона HI. Молекулы HI в комплексе с линкерами взаимодействуют между собой и вызывают суперспирализацию нуклеосомной фибриллы. В результате образуется хроматиновая фибрилла, толщина которой составляет 30 нм (ДНК компактизирована в 40 раз). Суперспирализация происходит двумя способами. 1) нуклеосомная фибрилла может образовывать спираль второго порядка, которая имеет форму соленоида; 2) 8-10 нуклеосом образуют крупную компактную структуру - нуклеомеру. Этот уровень не допускает синтеза РНК с нуклеомерной ДНК (транскрипция не происходит). 3. Хромомерный (петельная структура). Хроматиновая фибрилла образует петли, которые сцепляются между собой с помощью особых негистоновых белков, либо петельные центры - хромомеры. Толщина 300 нм. 4. Хромонемный - образуется в результате сближения хромомеров по длине. Хромонема содержит одну гигантскую молекулу ДНК в комплексе с белками, т.е. фибриллу дезокси-рибонуклеопротеина - ДНП (400 нм). 5. Хроматидный - хромонема складывается несколько раз, образуя тело хроматиды (700 нм). После репликации ДНК хромосома содержит 2 хроматиды. 6. Хромосомный (1400 нм). Состоит из двух хроматид. Хроматиды соединены центромерой. При делении клетки хроматиды расходятся, попадая в разные дочерние клетки. Семейство Иксодовые клещи: классификация, строение, цикл развития и медицинское значение представителей. Распространенность в Республике Башкортостан. Меры борьбы и защиты от нападения и укусов клещей. Первая помощь при укусах клещей. Среди представителей семейства Иксодовых клещей наибольшее эпидемиологическое значение имеют собачий клещ, таежный клещ, пастбищный клещ и хиалома. Клещи рода Иксодес распространены в средней полосе, часто встречаются в Республике Башкортостан, обитают в лесной и лесостепной зоне. Они довольно крупные, имеют темно-коричневый спинной щиток. У самцов щиток покрывает всю спинную часть тела, а у самок, нимф и личинок – только переднюю часть спины. Самки способны высасывать большое количество крови, во много раз больше собственной массы тела. Укусы клещей безболезненны, т.к. их слюна содержит анестезирующие вещества. После кровососания самки отпадают и откладывают яйца в норках, песке, в почве и т.д. Из яиц вылупляются личинки (рис.92). Личинки имеют 3 пары ходильных ног, не имеют дыхательных и полового отверстий. Личиночные стадии питаются на мелких позвоночных (грызуны, птицы, ежи). Затем личинки уходят в почву, там линяют и превращаются в нимфы. Нимфы имеют 4 пары ног, не имеют полового отверстия. Нимфы кормятся на бурундуках, белках, зайцах. После очередной линьки нимфы превращаются во взрослых имаго. Взрослые формы питаются на крупных животных (рогатый домашний скот, олени, лоси), могут нападать и на человека. Медицинское значение иксодовых клещей заключается в переносе ими более 20 возбудителей бактериальных и вирусных инфекций и в поддержании природных очагов клещевого весенне-летнего энцефалита, туляремии, болезни Лайма. Клещи рода дермаценторотличаются от других щитком, покрытым белым эмалевым рисунком. По краям щитка расположены плоские глаза. Взрослые особи активны с марта по июнь, питаются кровью сельскохозяйственных животных и являются переносчиками таежного энцефалита, туляремии, клещевого сыпного тифа, бруцеллеза. Клещи рода хиалома, довольно крупные, имеют темно-коричневый спинной щиток, по краю которого расположены выпуклые глаза. Являются переносчиками лихорадки Ку, крымской геморрагической лихорадки. Аргазовые клещи – убежищные формы клещей (поселковые и норовые). Они живут в пещерах, норах грызунов, в камнях, в степных и полупустынных областях. Аргазовые клещине имеют спинных щитков, покрыты мелкобугристым покровом с характерным кантом по всему краю тела. Ротовой аппарат расположен вентрально. Типичный представитель – поселковый клещ (Ornithodurus papillipes) – переносчик и резервуар возбудителей клещевого возвратного тифа. Распространен в Средней Азии. Куриный клещ рода Аrgаs, типичный обитатель курятников. Они могут нападать и на людей. Гамазовые клещи имеют мелкие (до 3 мм) размеры, тело покрыто спинным и брюшным щитком, на теле имеются щетинки. Они поселяются в норах грызунов и гнездах птиц. Передают человеку возбудителей клещевых спирохетозов, энцефалитов, геморрагической лихорадки с почечным синдромом. Нападать на человека могут мышиный, птичниковый и крысиный клещи. Представители семейства тироглифных (амбарных) клещей - самые мелкие, не имеют глаз, имеют тело бледно-желтого цвета. Эти клещи питаются органическими веществами. Амбарные клещи и мучной клещ поражают продовольственные запасы (зерно, мука, хлебные изделия, сухие овощи, фрукты, сыры). При употреблении таких продуктов могут развиваться катаральные явления со стороны пищеварительного тракта и аллергия. Волосяные клещи паразитируют на млекопитающих. Особый интерес представляют домашние клещи, обитающие в подушках, матрацах, коврах, постельном белье, мягкой мебели. В 1 г домашней пыли обнаруживается от 100 до 500 экземпляров. Вызывают выраженные аллергические реакции (аллергозы, бронхиальная астма). Для семейства краснотелковых клещей характерен личиночный паразитизм. Большинство личинок имеют ярко-красные бархатистые покровы. Укусы вызывают зуд (дерматит). Чаще нападают во время полевых работ, уборке урожая (осенняя эритема). Природный резервуар – дикие грызуны. Могут переносить возбудителей болезни цуцугамуши. Иксодовые клещи и болезнь Лайма. Болезнь Лайма описана в 70-х годах 20 века и в настоящее время является одной из самых распространенных природно-очаговых трансмиссивных заболеваний на всех континентах (ею болеют в 2 раза чаще, чем клещевым энцефалитом). Возбудитель болезни – спирохета боррелия проникает в организм человека со слюной или фекалиями клеща (в Европе – собачий клещ). Заболевание характеризуется сезонностью, эндемичностью, стадийностью. Она названа «многоликим Янусом» потому, что может поражать любые органы и системы. В раннем периоде, когда заболевание легко излечимо, на коже появляется мигрирующая эритема (но у некоторых больных эритема не наблюдается). На второй стадии появляются признаки поражения разных органов и тканей. Экзаменационный билет 30 Этапы реализации генетической информации у эукариот (транскрипция и трансляция). Процессинг мРНК у эукариот. Экспрессия генов от ДНК до белка реализуется благодаря двум глобальным молекулярно-генетическим механизмам: транскрипции и трансляции. Первый этап реализации этой информации состоит в образовании иРНК по подобию ДНК, который называется транскрипцией. 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 м-РНК- элонгация - до тех пор, пока она не встречает на своем пути STOP-кодон (терминация). 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. П этап биосинтеза белка - трансляция. Трансляция включает 3 фазы: инициация, элонгация и терминация синтеза белка. 1 - Инициация - фаза начала синтеза полипептида. В присутствии иРНК происходит объединение субчастиц рибосом, формируется рибосома, в составе которой различают пептидильный (П) и аминоацильный (А) центры. Происходит присоединение к рибосоме первой т-РНК. 2-я 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 -участке, другой - в П-участке. Молекула тРНК с аминокислотой вначале подходит к А-центру рибосомы. В том случае, если антикодон т-РНК комплементарен кодону иРНК, происходит временное присоединение тРНК к кодону иРНК. После этого рибосома передвигается на 1 кодон по иРНК, а тРНК с аминокислотой перемещается в П-участок. К освободившемуся А-участку приходит новая аминоацил-тРНК с аминокислотой и вновь останавливается там в том случае, если антикодон тРНК комплементарен кодону иРНК. Между аминокислотой и полипептидом образуется пептидная связь и одновременно разрушается связь между аминокислотой и ее тРНК, а также между тРНК и иРНК. Освободившаяся от аминокислоты тРНК выходит из рибосомы в цитоплазму. Рибосома снова перемещается на 1 триплет. |