Транспортная функция биологических мембран. Виды пассивного транспорта веществ через мембрану. Изменения эритроцитов в гипо, гипер и изотонических растворах
 Скачать 1.16 Mb.
|
|
I структура ДНК: Соединение нуклеотидов в макромолекулу ДНК происходит путём взаимодействия фосфата одного нуклеотида с гидроксилом дугого так, что между ними устанавливается фосфодиэфирная связь (рис.3(а)). В результате образуется полинуклеотидная цепь (рис.3(б)). Важно отметить, что сборка полипептидной цепи осуществляется строго в одном направлении, а именно, путем присоединения фосфатной группы, расположенной в 5’-положении углерода сахара последующего нуклеотида к 3’гидроксильной группе предыдущего нуклеотида. II структура ДНК. В 1953 г Уотсон и Крик представили модель 3-х мерной молекулы ДНК. Они показали, что особенностью II структурной организации ДНК является то, что в ее состав входят 2 полинуклеотидные цепи, связанные между собой особым образом – путём образования водородных связей между азотистыми основаниями по принципу комплементарности (рис. 4): пурин связывается только с пиримидином, т.е. Аденин может связываться только с Тимином, а Гуанин – только с Цитозином и наоборот (рис. 5(а)). При этом между А и Т образуются 2 водородные связи, а между Г и Ц – 3 (рис. 5(б)). Благодаря комплементарности число пуринов в молекуле ДНК всегда равно числу пиримидинов, т.е. A + G = T + C – это правило Чаргаффа (1951 г.) Хотя водородные связи между парами оснований относительно слабы, каждая молекула ДНК содержит приблизительно 3,3 млрд. пар, так что в физиологических условиях (Т0 , рН) цепи никогда не разрываются. Другой важной особенностью молекулы ДНК является антипараллель- ность двух составляющих её цепей, т.е. 5’– конец одной цепи соединяется с 3’-концом другой. III структура ДНК. Данные рентгеноструктурного анализа показали, что молекула ДНК образует правозакрученную спираль (Рис. 6.). В каждый виток входит 10 п.н. Функции ДНК Главная функция ДНК заключается в том, что она предназначена для хранения (в виде генетического кода), передачи (репликация ДНК) и реализации (биосинтез белка) наследственной информации. У вирусов эту функцию выполняет РНК. По функциональной значимости ДНК неоднородна и может быть подразделена на 3 класса: 1. Повторяющиеся последовательности (не транскрибируются). 2. Умеренно повторяющиеся наследственности. Это гены тРНК и белков, входящих в состав рибосом, хроматина и рРНК. 3. Уникальные участки с неповторяющимися сочетаниями нуклеотидов. У человека уникальные участки ДНК составляют не более 10-15% от общей длины молекулы ДНК. Уникальные участки ДНК являются структурной основой большинства генов человека. В них закодирована информация о структуре полипептида в виде генетического кода. Филогенез нервной системы хордовых. Онтофилогенетическая обусловленность аномалий развития нервной системы у человека. У хордовых животных нервная система формировалась из нервной трубки. Эволюция нервной системы шла в направлении цефализации, то есть концентрации нервных клеток в виде головного мозга и образовании нервных центров. Формирование головного мозга у всех позвоночных начинается с образования трех вздутий, или мозговых пузырей. На следующем этапе образуются 5 отделов мозга: передний, промежуточный, средний, мозжечок, продолговатый мозг. У рыб тип головного мозга ихтиопсидный. Передний мозг не разделен на полушария. Коры нет. Передний мозг является обонятельным центром. Средний мозг – у рыб является высшим отделом. Он состоит из двух зрительных долей, покрытых корой. Мозжечок обеспечивает координацию движений и имеет кору и белое вещество. Продолговатый мозг у рыб имеет значительно развитый центр вкуса. У земноводных головной мозг ихтиопсидный. В отличие от рыб, средний мозг уменьшен, значительно увеличен передний мозг, который делится на два полушария. Мозжечок имеет вид небольшого валика, совершенно не развит. У пресмыкащих и птиц тип мозга зауропсидный. Самый крупный отдел – передний мозг. У них впервые появляется кора. Это древняя кора и состоит из двух островков серого вещества: медиального и латерального. У птиц мозжечок достигает огромных размеров. Это связано с полетом, требующим точной координации движения. У млекопитающих мозг маммальный. Увеличивается передний мозг. Развивается новая кора мозга. У низших млекопитающих кора гладкая, у высших имеет извилины. Средний мозг уменьшается и принимает форму четверохолмия. Мозжечок хорошо развит. Филогенетически обусловленные пороки развития: анэнцефалия, микроцефалия, агирия, рахисхиз. Токсоплазма: систематическое положение, особенности морфологии, географическое распространение, цикл развития. Способы инвазии и локализация в организме хозяина, патогенное действие. Диагностика и профилактика токсоплазмоза. Распространенность в Республике Башкортостан. Токсоплазмоз Возбудитель - Toxoplasma gondii, вызывает зооантропонозное заболевание. Токсоплазмоз распространен повсеместно, пораженность населения в среднем по России составляет 20-30%. У большинства инвазированных заболевание протекает латентно, т.е. без явных клинических проявлений, только у 0,5-1% проявляется острая форма заболевания. Жизненный цикл токсоплазмы проходит при участии двух хозяев, с чередованием стадий эндогонии, гаметогонии и спорогонии. Окончательными хозяевами являются представители семейства кошачьих, в организме которых происходит гаметогония, половой процесс с образованием зиготы (ооцисты). Окончательные или основные хозяева заражаются токсоплазмозом при поедании зараженных животных, во внутренних органах которых содержатся псевдоцисты и цисты, содержащие трофозоиты (или мерозоиты) Трофозоиты проникают в эпителиальные клетки пищеварительного тракта, где они размножаются путем эндогонии с образованием мерозоитов. Часть мерозоитов преобразуется в мужские (микрогаметы) и женские (макрогаметы) половые клетки. В результате копуляции (слияния) гамет образуется зигота. Зигота покрывается оболочкой, образуя ооцисту. Ооцисты с фекалиями кошачьих выделяются наружу. Через 1-5 дней в каждой ооцисте образуются по 2 споробласта с 4 спорозоитами в каждом. Они являются инвазионными и могут сохранять жизнеспособность во внешней среде несколько лет. Ооцисты с пищей попадают в кишечник промежуточного хозяина (рис. 82.), где из ооцисты освобождаются спорозоиты. Спорозоиты через стенку кишечника с током лимфы попадают в лимфоузлы, где растут, превращаясь в трофозоиты. Трофозоиты проникают в кровь и разносятся по всем органам и тканям, проникая в клетки печени, селезенки, нервной системы, глаз, скелетных мышц, миокарда и т.д. Трофозоиты размножаются внутри клеток путем эндогонии. В острый период заболевания идет интенсивное образование псевдоцист. Псевдоциста – это скопление трофозоитов в клетке хозяина. После гибели клетки хозяина трофозоиты освобождаются и поражают другие клетки. По мере формирования иммунитета, ограничивающего размножение токсоплазм, заболевание приобретает хроническое течение. В это время образуются цисты. Истиная циста – это крупное скопление трофозоитов, покрытое плотной оболочкой, которая обеспечивает выживание паразита. Инвазионные стадии - псевдоцисты, цисты и ооцисты. Источники инвазии: кошачьи, выделяющие с фекалиями во внешнюю среду ооцисты; животные и птицы, содержащие в организме трофозоиты Человек и другие животные могут выделять токсоплазмы различными путями: с фекалиями, со слюной, с носовой слизью, с околоплодными водами, со спермой, с молоком. Пути и способы заражения человека: Пероральный, через рот. При контакте с больными кошками и загрязнении рук ооцистами. Оцисты могут попасть в почву и затем на продукты питания (овощи, фрукты, зелень и др.). В этих случаях инвазионной стадией являются ооцисты, содержащие спорозоиты, способ инвазии алиментарный). Механическими переносчиками ооцист на продукты питания могут быть мухи и тараканы. При употреблении мяса инвазированных животных (рис. 5.3), а также с молоком и молочными продуктами (инвазионные стадии цисты, псевдоцисты, содержащие трофозиты, способ инвазии – алиментарный). Перкутанный, через кожу. Через кожу и слизистые оболочки при уходе за больными животными, при обработке шкур и разделке туш животных (инвазионная стадия трофозоит; способ инвазии бытовой контакт). Транспланцентарный, через плаценту (инвазионная стадия трофозоит, способ инвазии внутриутробный). Трансфузионный и трансплантационный. При переливании крови и ее компонентов При пересадке органов, т.е. трансплантации. Патогенное действие. В основе патогенеза лежит токсико-аллергическое действие продуктов метаболизма токсоплазм. Поражаются нервная, половая, лимфатическая системы, органы зрения. Нередко наблюдается бессимптомное носительство. При внутриутробном заражении (врожденный токсоплазмоз, рис. 5.4) в первые месяцы беременности чаще всего наблюдается гибель плода, что приводит к самопроизвольным абортам или мертворожденим. При более позднем заражении происходит нарушение развития головного мозга плода (гидроцефалия). Часто развиваются менингоэнцефалиты, иногда воспаление оболочек глаза. Лабораторная диагностика основывается на использовании иммунологических методов и ПЦР. Иногда удается обнаружить паразитов в мазках крови, пунктатах лимфоузлов, спинномозговой жидкости. Экзаменационный билет 12. Овогенез, его периодизация. Строение и типы яйцеклеток. Овогенез происходит в женских половых железах – яичниках. Фазы развития яйцеклеток сопоставимы с фазами сперматогенеза. Овогонии развиваются из первичных половых клеток, мигрирующих в яичник на ранней стадии эмбриогенеза. Период размножения (I) овогоний митозом у млекопитающих и человека заканчивается еще до рождения. Сформировавшиеся к этому времени овоциты I порядка сохраняются в яичнике без изменения многие годы. В яичниках новорожденной девочки содержится около 1 млн. фолликулов с яйцеклетками на стадии овоцита I порядка. С наступлением половой зрелости (12-15 лет для девочек) один раз в 28-31 день один из овоцитов увеличивается в размерах - период роста (II). Затем наступает период созревания (III) - мейоз. В результате 1 деления образуется один овоцит II порядка (п2с) и одно полярное тельце. Наступает эквационное мейотическое деление, которое в яичнике проходит до стадии метафазы II. Затем происходит овуляция – фолликул лопается, яйцеклетка попадает вначале в брюшную полость и затем в маточные трубы. Если оплодотворения не произойдет, овоцит II порядка погибает. В этом случае слизистая матки отторгается и наступает менструация (от английского Month – месяц). – продолжительность 3-7 дней. При наличии в женских половых путях сперматозоидов может произойти оплодотворение. Оплодотворение происходит в верхних отделах маточных труб. В маточных трубах уже после слияния со сперматозоидом овоцит II порядка после проходит стадии метафазы II, анафазы II, телофазы II. Затем зигота перемещается в полость матки и через 7 дней после оплодотворения происходит имплантация – 7-дневный зародыш внедряется в слизистую матки для дальнейшего развития. Т.о. овогенез включает 3 периода: размножение, рост и созревание. Из одного овоцита I порядка образуется только 1 зрелая яйцееклетка. Морфология яйцеклеток Яйцеклетки неподвижны, имеют шарообразную форму, содержит ядро, цитоплазму, все органоиды. В яйцеклетке содержатся питательные вещества, необходимые для питания зародыша – желток. Яйцеклетки бывают 3 типов: олиголецитальные (маложелтковые), мезолецитальные (среднежелтковые), полилецитальные (многожелтковые). По содержанию желтка яйцеклетки бывают алецитальными (мало желтка, характерны для человека), изолецитальными (желтка немного, он распределен равномерно – низшие хордовые, иглокожие, млекопитающие), телолецитальными (желтка много, он сосредоточен на одном из полюсов – птицы, земноводные, рептилии) и центролецитальными (желток находится в центре клетки вокруг ядра - насекомые). В овогенезе яйцеклетки приобретают полярность: формируются вегетативный и анимальный полюса, возникает различие состава участков цитоплазмы. Это явление называется ооплазматической сегрегацией. В яйцеклетке содержатся питательные вещества, необходимые для питания зародыша – желток. Адаптивные экологические типы человека, их происхождение и краткая характеристика. Адаптивный тип- это норма реакции, независимо (конвергентно) возникающая в сходных условиях среды обитания, в популяциях, которые могут быть не связаны между собой генетически. 1. Арктический адаптивный тип. Арктическим аборигенам присущи высокая плотность сложения Преобладание мускульного типа телосложения, увеличение толщины жировых складок, крайняя редкость астенических форм. Характерен повышенный уровень жирового и белкового обмена. Для арктических популяций характерно ускорение процессов роста, развития и старения, но жизненный цикл человека несколько укорочен. 2. Континентальный адаптивный тип. Для жителей континентальной зоны характерны укороченные пропорции тела, уплощенная грудная клетка, в среднем повышенное жироотложение и явное увеличение массы .Из физиологических признаков заметно понижение содержания минеральных веществ в скелете. Близкие черты присущи и жителям таежной зоны, но они отличаются прежде всего миниатюрностью и мезоморфностью сложения. 3.Тропический адаптивный тип. Морфофункциональный комплекс обитателей тропических широт весьма специфичен: вытянутая форма тела Значительно увеличены количество потовых желез кожи и интенсивность потоотделения. Все эти признаки могут рассматриваться как явные приспособления к условиями жаркого и влажного климата. 4. Аридный адаптивный тип. Многие черты тропического комплекса свойственны и населению тропических пустынь: отмечается тенденция к линейности телосложения развитие мускульного и жирового компонента понижено. Снижены уровни основного обмена, холестерина крови и минерализации скелета. Население внетропических пустынь отличается несколько большей плотностью тела (крупные размеры и вес)- это реакция на более низкие температуры среды. 5. Высокогорный адаптивный тип. В условиях высокогорья, для которого характерны недостаток кислорода (гипоксия) и понижение температтуры среды, формируется массивность скелета и крупные размеры длинных костей . цилиндрическая грудная клетка с высокой жизненной емкостью легких (ЖЕЛ). Характерны высокое содержание гемоглобина крови, увеличение периферического тока крови, большее число и величина капилляров. В условиях высокогорья в целом менее интенсивно идут процессы роста и развития, позднее наступает старость, продолжительнее жизненный цикл. 6. Адаптивный тип умеренной зоны. По большинству морфологических и физиологических признаков население умеренной зоны занимает промежуточное положение между арктическими и тропическими группами Межгрупповая и внутригрупповая изменчивость признаков очень велика, а сама умеренная зона, по видимому, вообще наиболее комфортна для современного человека и предъявляет наименее жесткие требования к организму человека. Балантидий: Инфузории имеют постоянную форму, тело покрыто пелликулой. Органоидами движения являются реснички, покрывающие все тело. У инфузорий два ядра: макронуклеус, регулирующее обмен веществ и микронуклеус - служащее для обмена генетической информацией при конъюгации (рис. 5.10). Сложно образован аппарат пищеварения. Имеется клеточный рот – цитостом, клеточная глотка – цитофаринкс, сократительная вакуоль. Непереваренные остатки пищи выбрасываются через порошицу – специализированный участок клеточной поверхности. У человека паразитирует кишечный балантидий, который вызывает балантидиаз. Балантидиаз Возбудитель - Balantidium coli. Распространен повсеместно, но чаще встречается в регионах с теплым климатом. Инвазионная стадия – циста. Способ заражения человека - алиментарный, путь – пероральный, путем заглатывания цист. Факторы передачи - немытые овощи, фрукты, зелень, грязная вода, грязные руки. Источник инвазии. Основным источником инвазии служат свиньи, у которых встречается высокая пораженность балантидиями. Человек играет меньшую роль в распространении балантидиаза. Патогенное действие. Балантидии могут жить в просвете толстого кишечника человека, не вызывая поражений. При снижении иммунитета, ослаблении организма другими заболеваниями балантидии переходят к паразитизму. Они внедряются в слизистую оболочку кишечника, выделяя фермент гиалуронидазу, разрушают ее и вызывают образование глубоких кровоточащих язв. Балантидий питается бактериями, пищевыми частицами кишечника человека, иногда в его цитоплазме находят заглоченные эритроциты и лейкоциты. Лабораторная диагностика основывается на обнаружении в мазках фекалий цист и вегетативных форм. Профилактика. Личная – соблюдение правил личной гигиены. Общественная – выявление и лечение больных, ветеринарный надзор на свинофермах. Экзаменационный билет 13. Сперматогенез, его периодизация. Строение сперматозоида млекопитающих. Сперматогенез происходит в мужских половых железах – семенниках. Семенник состоит из многочисленных канальцев. На поперечном разрезе семенного канальца видно, что его стенка состоит из нескольких слоев клеток, которые представляют собой последовательные стадии развития сперматозоида. Наружный слой – сперматогонии. Сперматогонии развиваются их первичных половых клеток, мигрирующих в семенники на ранних стадиях эмбрионального развития. При достижении периода половой зрелости (у мальчиков 13-16 лет) сперматогонии начинают делиться путем митоза. Это период размножения (I) сперматогониев, который продолжается на протяжении всего периода половой зрелости мужской особи. Часть сперматогониев перемещается в следующую зону – зону роста, расположенную ближе к просвету семенного канальца. |