самое главное что нужно знать в биологии
Самое главное что нужно знать в биологии
Биoлогия — наука о живой природе. Термин «биолoгия» был предложен в 1802 году Ж. Б. Ламарком и Г. Р. Тревиранусом независимо друг от друга.
Задачи биологии: изучение закономерностей проявления жизни (строения и функций живых организмов и их сообществ, распространение, происхождение и развитие, связи друг с другом и неживой природой); раскрытие сущности жизни; систематизация многообразия живых организмов.
Методы биологических исследований. Современная биология располагает широким набором методов исследования. Основными являются следующие методы. Метод наблюдения и описания заключается в сборе и описании фактов. Метод измерений использует измерения характеристик объектов. Сравнительный метод основан на анализе сходства и различий изучаемых объектов. Исторический метод изучает ход развития исследуемого объекта. Метод эксперимента даёт возможность изучать явления природы в заданных условиях. Метод моделирования позволяет описывать сложные природные явления относительно простыми моделями.
Связь биологии с другими науками. Биoлoгия тесно связана с фундаментальными науками (математикой, физикой, химией), естественными (геологией, географией, почвоведением), общественными (психологией, социологией), прикладными (биотехнологией, бионикой, растениеводством, охраной природы) и принадлежит к комплексу естественных наук, то есть наук о природе.
Значение биологии. Биолoгия является теоретической основой таких наук, как медицина, психология, социология. Биологические знания используются в пищевой промышленности, фармакологии, сельском, лесном и промысловом хозяйстве. Достижения биологии используются при решении глобальных проблем современности: взаимоотношения общества с окружающей средой, рационального природопользования и охраны природы, продовольственного обеспечения.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА ПО БИОЛОГИИ
Источники идей и источники цитат для конспектов по «Биологии»:
(с) Цитаты из вышеуказанных учебных пособий использованы на сайте в незначительных объемах, исключительно в учебных и информационных целях (пп. 1 п. 1 ст. 1274 ГК РФ).
7 сайтов, которые помогут разобраться в биологии
Подборка преподавателя «Фоксфорда» для тех, кто хочет углубить знания по биологии и медицине
Medbiol.ru
База знаний, в которой собраны глубокие и серьёзные материалы практически по всем темам биологии и медицины.
Биомолекула
Научно-популярный сайт с новостями о достижениях в современной биологии и медицине и материалами из самых крутых научных журналов.
Антропогенез
Портал, посвящённый эволюции человека. На нём выложены новые исследования, находки с подробными описаниями и фотографиями, гипотезы и наглядные 3D-модели. Портал организовывает научно-просветительские форумы, выставки и проекты по реконструкции древнего человека и технологий.
Элементы
Проект о науке, в том числе о биологии. На сайте публикуют всё самое интересное о естественных науках: новости, полезные статьи, книги, журналы, плакаты, подборки задач, а также ответы на детские (и не только) вопросы.
ПостНаука
На сайте собраны мини-лекции специалистов во всех областях науки, материал подан в доступной широкой публике форме. Небольшие ролики можно смотреть за завтраком или готовить с их помощью доклады и презентации. Есть отдельные разделы о биологии и медицине.
Alleng.org
Библиотека материалов, книг и учебников по всем предметам для школьников и студентов. Сервис поможет подготовиться к ОГЭ, ЕГЭ или написать контрольную.
База знаний по биологии человека
Ещё одна полезная база знаний по биологии: всё для будущих врачей и школьников, увлекающихся анатомией человека и медициной.
Хотите получать новые статьи во «ВКонтакте»? Подпишитесь на рассылку полезных статей
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter
Самое главное что нужно знать в биологии
Бесплатная техническая библиотека:
▪ Все статьи А-Я
▪ Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
▪ Новости науки и техники
▪ Архив статей и поиск
▪ Ваши истории из жизни
▪ На досуге
▪ Случайные статьи
▪ Отзывы о сайте
Техническая документация:
▪ Схемы и сервис-мануалы
▪ Книги, журналы, сборники
▪ Справочники
▪ Параметры радиодеталей
▪ Прошивки
▪ Инструкции по эксплуатации
▪ Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Бесплатный архив статей
(500000 статей в Архиве)
Алфавитный указатель статей в книгах и журналах
Бонусы:
▪ Ваши истории
▪ Викторина онлайн
▪ Загадки для взрослых и детей
▪ Знаете ли Вы, что.
▪ Зрительные иллюзии
▪ Веселые задачки
▪ Каталог Вивасан
▪ Палиндромы
▪ Сборка кубика Рубика
▪ Форумы
▪ Голосования
▪ Карта сайта
Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов
Техническое обеспечение:
Михаил Булах
Программирование:
Данил Мончукин
Маркетинг:
Татьяна Анастасьева
При использовании материалов сайта обязательна ссылка на https://www.diagram.com.ua
сделано в Украине
Общая биология. Шпаргалка: кратко, самое главное
1. История развития клеточной теории
Немецкий ботаник М. Шлейден первым пришел к выводу, что в любой клетке есть ядро. Основателем КТ считается немецкий биолог Т. Шванн (совместно с М. Шлейденом), который в 1839 г. опубликовал труд «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений». Его положения:
2) если в каком-либо образовании, видимом под микроскопом, есть ядро, то его можно считать клеткой;
3) процесс образования новых клеток обусловливает рост, развитие, дифференцировку растительных и животных клеток.
Дополнения в клеточную теорию внес немецкий ученый Р. Вирхов, который в 1858 г. опубликовал свой труд «Целлюлярная патология». Он доказал, что дочерние клетки образуются путем деления материнских клеток: каждая клетка из клетки. В конце XIX в. были обнаружены митохондрии, комплекс Гольджи, пластиды в растительных клетках. После окрашивания делящихся клеток специальными красителями были обнаружены хромосомы. Современные положения КТ
2. Клетки всех организмов (как одно-, так и многоклеточных) сходны по химическому составу, строению, основным проявлениям обмена веществ и жизнедеятельности.
3. Размножение клеток происходит путем их деления (каждая новая клетка образуется при делении материнской клетки); в сложных многоклеточных организмах клетки имеют различные формы и специализированы в соответствии с выполняемыми функциями. Сходные клетки образуют ткани; из тканей состоят органы, которые образуют системы органов, они тесно взаимосвязаны и подчинены нервным и гуморальным механизмам регуляции (у высших организмов).
Значение клеточной теории
2. Жизнь. Свойства живой материи
Свойства живых структур:
1) самообновление. Основу обмена веществ составляют сбалансированные и четко взаимосвязанные процессы ассимиляции (анаболизм, синтез, образование новых веществ) и диссимиляции (катаболизм, распад);
2) самовоспроизведение. В связи с этим живые структуры постоянно воспроизводятся и обновляются, не теряя при этом сходства с предыдущими поколениями. Нуклеиновые кислоты способны хранить, передавать и воспроизводить наследственную информацию, а также реализовывать ее через синтез белков. Информация, хранимая на ДНК, переносится на молекулу белка с помощью молекул РНК;
3) саморегуляция. Базируется на совокупности потоков вещества, энергии и информации через живой организм;
4) раздражимость. Связана с передачей информации извне в любую биологическую систему и отражает реакцию этой системы на внешний раздражитель. Благодаря раздражимости живые организмы способны избирательно реагировать на условия внешней среды и извлекать из нее только необходимое для своего существования;
8) репродукция (воспроизведение). Так как жизнь существует в виде отдельных живых системы, а существование каждой такой системы строго ограничено во времени, поддержание жизни на Земле связано с репродукцией живых систем;
9) наследственность. Обеспечивает преемственность между поколениями организмов (на основе потоков информации). Благодаря наследственности из поколения в поколение передаются признаки, которые обеспечивают приспособление к среде обитания;
12) филогенетическое развитие. Базируется на прогрессивном размножении, наследственности, борьбе за существование и отборе. В результате эволюции появилось, огромное количество видов;
13) дискретность (прерывистость) и в то же время целостность. Жизнь представлена совокупностью отдельных организмов, или особей. Каждый организм, в свою очередь, также дискретен, поскольку состоит из совокупности органов, тканей и клеток.
3. Уровни организации жизни
Микросистемы (доорганизменная ступень) включают в себя молекулярный (молекулярно-генетиче-ский) и субклеточный уровни.
Мезосистемы (организменная ступень) включают в себя клеточный, тканевый, органный, системный, организменный (организм как единое целое), или онтогенетический, уровни.
Макросистемы (надорганизменная ступень) включают в себя популяционно-видовой, биоценотический и глобальный уровни (биосферу в целом). На каждом уровне можно выделить элементарную единицу и явление.
2) субклеточный уровень. ЭЕ представлена какой-либо субклеточной структурой, т. е. органеллой, которая выполняет свойственные ей функции и вносит свой вклад в работу клетки в целом;
биологической системой. Только на этом уровне возможны реализация генетической информации и процессы биосинтеза;
4) тканевый уровень. Совокупность клеток с одинаковым типом организации составляет ткань (ЭЕ);
5) органный уровень. Образован совместно с функционирующими клетками, относящимися к разным тканям (ЭЕ);
10) носферный уровень. Это составная часть биосферы, которая изменена благодаря деятельности человека.
Все живые системы содержат в различных соотношениях химические элементы как органические, так и неорганические.
По количественному содержанию в клетке всехими-ческие элементы делят на 3 группы: макро-, микро-и ультрамикроэлементы.
1. Макроэлементы составляют до 99 % массы клетки, из которых до 98 % приходится на 4 элемента: кислород, азот, водород и углерод.
3. Ультрамикроэлементы. Их концентрация ниже 0,000001 %. К ним относят золото, ртуть, селен и др.
Основными органическими соединениями клетки являются белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты.
8) белки-гормоны участвуют в гуморальной регуляции;
9) белки-ферменты катализируют все химические реакции в организме;
Жиры (липиды) могут быть простыми и сложными. Молекулы простых липидов состоят из трехатомного спирта глицерина и трех остатков жирных кислот. Сложные липиды являются соединениями простых липидов с белками и углеводами.
Молекула АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты) образуется в митохондриях, является основным источником энергии.
5. Биосинтез белка. Генетический код
1) обеспечивает сохранение и передачу генетической информации от клетки к клетке и от организма к организму (репликация);
2) регулирует все процессы в клетке, обеспечивая способность к транскрипции с последующей трансляцией.
Репликация происходит в синтетический период интерфазы митоза. Фермент репликаза движется между двумя цепями спирали ДНК и разрывает водородные связи между азотистыми основаниями. Затем к каждой из цепочек с помощью фермента ДНК-полимеразы по принципу комплементарности достраиваются нуклео-тиды дочерних цепочек. В результате репликации образуются две идентичные молекулы ДНК. Количество ДНК в клетке удваивается. Такой способ удвоения ДНК называется полуконсервативным, так как каждая новая молекула ДНК содержит одну «старую» и одну вновь синтезированную полинуклеотидную цепь.
1. Информационная РНК (и-РНК) располагается в ядре и цитоплазме клетки, выполняет функцию переноса наследственной информации из ядра в цитоплазму клетки.
3. Рибосомальная РНК (р-РНК) содержится в ядрышке и рибосомах клетки.
Биосинтез белка происходит в несколько этапов.
Транскрипция и процессинг происходят в ядре клетки. Затем зрелая и-РНК через поры в мембране ядра выходит в цитоплазму, и начинается трансляция.
Трансляция прекращается на кодонах-терминаторах. Генетический код
Это система кодирования последовательности аминокислот белка в виде определенной последовательности нуклеотидов в ДНК и РНК.
Всего генетический код включает 64 кодона, из них 61 кодирующий и 3 некодирующих (кодоны-терминаторы).
Кодоны-терминаторы в и-РНК: УАА, УАГ, УГА, в ДНК: АТТ, АТЦ, АЦТ.
Генетический код обладает характерными свойствами.
6. Общие сведения о прокариотической и эукариотической клетках
Прокариоты имеют типичное клеточное стноение.
Доядерные прокариоты, не имеют типичного ядра. К ним относят бактерии и сине-зеленые водоросли.
Прокариоты возникли в архейскую эру. Это очень маленькие клетки размером от 0,1 до 10 мкм.
Типичная бактериальная клетка снаружи окружена клеточной стенкой, основой которой является вещество муреин и определяет форму бактериальной клетки. Поверх клеточной стенки имеется слизистая капсула, которая выполняет защитную функцию.
Под клеточной стенкой располагается плазматическая мембрана. Вся клетка внутри заполнена цитоплазмой, которая состоит из жидкой части (гиало-плазмы, или матрикса), органелл и включений.
В гиалоплазме также имеются непостоянные включения: гранулы белка, капли жиров, молекулы полисахаридов, соли.
Строение эукариотических клеток животных и растительных организмов во многом схоже. Каждая клетка снаружи ограничена клеточной оболочкой, или плазмалеммой. Она состоит из цитоплазматической мембраны и слоя гликокаликса.
Хроматин в виде глыбок рассеян в нуклеоплазме и является интерфазной формой существования хромосом.
В цитоплазме выделяют основное вещество (мат-рикс, гиалоплазму), органеллы и включения.
Органеллы могут быть общего значения и специальные.
В растительных клетках есть еще и хлоропласты, в которых протекает фотосинтез.
7. Функции и строение цитоплазматической мембраныи клеточного ядра
Выделяют периферические белки, интегральные (они прочно встроены в мембрану. Функции мембранных белков: рецепторная, структурная, ферментативная, адгезивная, антигенная, транспортная.
1) барьерная (отграничение внутреннего содержимого клетки);
2) структурная (придание определенной формы клеткам);
3) защитная (за счет избирательной проницаемости);
4) регуляторная (регуляция избирательной проницаемости для различных веществ);
5) адгезивная функция (все клетки связаны между собой посредством специфических контактов (плотных и неплотных);
7) электрогенная (изменение электрического потенциала поверхности клетки за счет перераспределения ионов калия и натрия); 8) антигенная: на поверхности каждой клетки имеются белковые молекулы. С их помощью иммунная системы способна различать свои и чужие клетки. Ядро есть в любой эукариотической клетке. Ядро может быть одно, или в клетке могут быть несколько ядер (в зависимости от ее активности и функции).
Ядерная оболочка пронизана порами, которые имеют диаметр около 90 нм.
Хроматин состоит в основном из нитей ДНК (40 % массы хромосомы) и белков (около 60 %), которые вместе образуют нуклеопротеидный комплекс.
8. Строение и функции митохондрий и лизосом
Основные функции митохондрий:
1) играют роль энергетических станций клеткок;
2) хранят наследственный материал в виде митохон-дриальной ДНК.
В матриксе размещается аппарат биосинтеза белка органеллы: 2-6 копий кольцевой ДНК, лишенной гистоновых белков, рибосомы, набор т-РНК, ферменты редупликации, транскрипции, трансляции наследственной информации.
Митохондрии размножаются путем перешнуровки, митохондриям свойственна относительная автономность внутри клетки.
Выделяют первичные (неактивные) и вторичные лизосомы (в них протекает процесс переваривания). Вторичные лизосомы образуются из первичных. Они подразделяются на гетеролизосомы и аутолизо-сомы.
В гетеролизосомах (или фаголизосомах) протекает процесс переваривания материала, который поступает в клетку извне путем активного транспорта (пино-цитоза и фагоцитоза).
В аутолизосомах (или цитолизосомах) подвергаются разрушению собственные клеточные структуры, которые завершили свою жизнь.
Вторичные лизосомы, которые уже перестали переваривать материал, называются остаточными тельцами. В них нет гидролаз, содержится непереваренный материал.
При нарушении целостности мембраны лизосом или при заболевании клетки гидролазы поступают внутрь клетки из лизосом и осуществляют ее самопереваривание (автолиз). Этот же процесс лежит в основе процесса естественной гибели всех клеток (апо-птоза).
Микротельца составляют сборную группу органелл. Они представляют собой пузырьки диаметром 100-150 нм, отграниченные одной мембраной. Содержат мелкозернистый матрикс и нередко белковые включения.
9. Строение и функции эндоплазматического ретикулума, комплекса Гольджи
В данной системе можно выделить гладкую и шероховатую (гранулярную) ЭПС.
На каналах шероховатой ЭПС в виде полисом расположены рибосомы. Здесь протекает синтез белков, преимущественно продуцируемых клеткой на экспорт (удаление из клетки), например, секретов железистых клеток. Здесь же происходят образование липидов и белков цитоплазматической мембраны и их сборка. Плотно упакованные цистерны и каналы гранулярной ЭПС образуют слоистую структуру, где наиболее активно протекает синтез белка. Это место называется эргастоплазмой.
На мембранах гладкой ЭПС рибосом нет. Здесь протекает в основном синтез жиров и подобных им веществ (например, стероидных гормонов), а также углеводов. По каналам гладкой ЭПС также происходит перемещение готового материала к месту его упаковки в гранулы (в зону комплекса Гольджи). В печеночных клетках гладкая ЭПС принимает участие в разрушении и обезвреживании ряда токсичных и лекарственных веществ (например, барбитуратов). В поперечно-полосатой мускулатуре канальцы и цистерны гладкой ЭПС депонируют ионы кальция. Комплекс Гольджи
Комплекс Гольджи дает начало первичным лизосомам. В диктиосомах также синтезируются полисахариды, гли-копротеиды и гликолипиды, которые затем идут на построение цитоплазматических мембран.
10. Строение и функции немембранных структур клетки
Это округлая рибонуклеопротеиновая частица. Диаметр ее составляет 20-30 нм. Состоит рибосома из большой и малой субъединиц, которые объединяются в присутствии нити м-РНК. Комплекс из группы рибосом, объединенных одной молекулой м-РНК наподобие нитки бус, называется полисомой.
Полисомы гранулярной ЭПС образуют белки, выводимые из клетки и используемые для нужд всего организма.
1) являются опорным аппаратом клетки;
2) определяют формы и размеры клетки;
3) являются факторами направленного перемещения внутриклеточных структур.
Это тонкие и длинные образования, которые обнаруживаются по всей цитоплазме. Виды микрофила-ментов:
1) актиновые. Содержат сократительные белки (актин), обеспечивают клеточные формы движения;
2) промежуточные (толщиной 10 нм). Их пучки обнаруживаются по периферии клетки под плазмал-еммой и по окружности ядра. Выполняют опорную (каркасную) роль.
Клетки всех животных, некоторых грибов, водорослей, высших растений характеризуются наличием клеточного центра. Клеточный центр обычно располагается рядом с ядром.
Он состоит из двух центриолей, расположенных взаимоперпендикулярно.
Из центриолей клеточного центра во время деления клетки образуются нити веретена деления.
Центриоли поляризуют процесс деления клетки, чем достигается равномерное расхождение сестринских хромосом (хроматид) в анафазе митоза.
1) образование истинной внутренней среды клетки;
2) поддержание определенной структуры и формы клетки;
3) обеспечение внутриклеточного перемещения веществ и структур;
4) обеспечение адекватного обмена веществ как внутри самой клетки, так и с внешней средой.
1) запасные питательные вещества, которые используются самой клеткой в периоды недостаточного поступления питательных веществ извне;
2) продукты, которые подлежат выделению из клетки;
3) балластные вещества некоторых клеток.
11. Вирусы. Строение и размножение. Бактериофаги
Многие вирусы являются возбудителями заболеваний, таких как СПИД, коревая краснуха, эпидемический паротит (свинка), ветряная и натуральная оспа.
Вирусы имеют микроскопические размеры, многие из них способны проходить через любые фильтры. В отличие от бактерий, вирусы нельзя выращивать на питательных средах, так как вне организма они не проявляют свойств живого. Вне живого организма (хозяина) вирусы представляют собой кристаллы веществ, не имеющих никаких свойств живых систем.
При внедрении вируса внутрь клетки-хозяина происходит освобождение молекулы нуклеиновой кислоты от белка, поэтому в клетку попадает только чистый и незащищенный генетический материал. Если вирус ДНК, то молекула ДНК встраивается в молекулу ДНК хозяина и воспроизводится вместе с ней. Так появляются новые вирусные ДНК. Все процессы, протекающие в клетке, замедляются, клетка начинает работать на воспроизводство вируса. Так как вирус является облигатным паразитом, то для его жизни необходима клетка-хозяин, поэтому она не погибает в процессе размножения вируса. Гибель клетки происходит только после выхода из нее вирусных частиц.
Ретровирус, обеспечивающие обратную транскрипцию: на матрице РНК строится одноцепочечная молекула ДНК. Из свободных нуклеотидов достраивается комплементарная цепь, которая и встраивается в геном клетки-хозяина. С полученной ДНК информация переписывается на молекулу и-РНК, на матрице которой затем синтезируются белки ретровируса.
12. Гаметы. Свойства, строение и функции яйцеклетки и сперматозоида
Гаметы обеспечивают передачу наследственной информации между поколениями особей. Это высо-кодифференцированные клетки, ядра которых содержат всю необходимую наследственнуюинформацию для развития нового организма.
1) компоненты, нужные для процессов биосинтеза белка;
2) специфические регуляторные вещества;
3) желток обеспечивающий питание зародыша в эмбриональном периоде.
Яйцеклетка имеет оболочки, которые препятствуют проникновению в яйцеклетку более одного сперматозоида.
Яйцеклетка обычно имеет шарообразную или слегка вытянутую форму, снаружи окружена блестящей оболочкой, которая покрыта лучистым венцом, или фолликулярной оболочкой. Она играет защитную роль, питает яйцеклетку.
Яйцеклетка лишена аппарата активного движения. Для яйцеклетки характерна плазматическая сегрегация.
1) наружное. Половые продукты выделяются во внешнюю среду;
2) внутреннее. Самец выделяет половые продукты в половые пути самки.
Оплодотворение состоит из трех последовательных стадий: сближения гамет, активации яйцеклетки, слияния гамет (сингамии), акросомной реакции.
Обусловлено совокупностью факторов, повышающих вероятность встречи гамет: половой активностью самцов и самок, избыточной продукцией сперматозоидов, крупными размерами яйцеклеток, выделение гаметами гамонов (специфических веществ, способствующих сближению и слиянию половых клеток). Яйцеклетка выделяет гиногамоны, которые обусловливают направленное движение к ней сперматозоидов (хемотаксис), а сперматозоиды выделяют андрога-моны.
Активация яйцеклетки происходит в результате контакта ее со сперматозоидом. Имеет место кортикальная реакция, защищающая яйцеклетку от полиспермии.
В яйцеклетке изменяется обмен веществ. Завершается активация яйцеклетки началом трансляционного этапа биосинтеза белка.
После завершения мейоза ядро превращается в женский пронуклеус и также содержит количество наследственного материала, соответствующее n2c.
Оба пронуклеуса проделывают сложные перемещения внутри будущей зиготы, сближаются и сливаются, образуя синкарион (содержит диплоидный набор хромосом) с общей метафазной пластинкой. Затем формируется общая мембрана, возникает зигота. Первое ми-тотическое деление зиготы приводит к образованию двух первых клеток зародыша (бластомеров), каждая из которых несет диплоидный набор хромосом 2n2c.
14. Размножение. Бесполое размножение, его роль и формы
1. Биологическая роль бесполого размножения Поддержание приспособленности усиливает значение стабилизирующего естественного отбора; обеспечивает быстрые темпы размножения; используется в практической селекции.
2. Формы бесполого размножения
У одноклеточных организмов выделяют следующие формы бесполого размножения: деление, эндогонию, шизогонию и почкование, спорообразование.
Деление характерно для амебы, инфузории, жгутиковые. Сначала происходит митотическое деление ядра, затем цитоплазма делится пополам все более углубляющейся перетяжкой. При этом дочерние клетки получают примерно одинаковое количество цитоплазмы и органоидов.
Эндогония (внутреннее почкование) характерно для токсоплазмы. При образовании двух дочерних особей материнская дает лишь двух потомков. Но может быть внутреннее множественное почкование, что приведет к шизогонии.
Встречается у споровиков (малярийного плазмодия) и др. Происходит многократное деление ядра без цитокинеза. Из одной клетки образуется очень много дочерних.
Почкование (у бактерий, дрожжевых грибов и др.). При этом на материнской клетке первоначально образуется небольшой бугорок, содержащий дочернее ядро (нуклеоид). Почка растет, достигает размеров материнской особи, а затем отделяется от нее.
3. Вегетативная форма размножения
15. Половое размножение. Его виды, роль. Нетипичное половое размножение
Половое размножение встречается в основном у высших организмов.
При половом размножении потомство генетически отличается от своих родителей, так как между родителями происходит обмен генетической информацией.
Процесс образования половых клеток называется гаметогенезом.
Если мужские и женские гаметы образуются в организме одной особи, то ее называют гермафродитной.
Виды полового размножения
2. При копуляции (у простейших) происходят образование половых элементов и их попарное слияние. При этом две особи приобретают половые различия и полностью сливаются, образуя зиготу.
Различия между гаметами в процессе эволюции
Изогамия, когда половые клетки еще не имеют диф-ференцировки. При дальнейшем усложнении процесса возникает анизогамия: мужские и женские гаметы различаются, а количественно (у хламидомонад). Наконец, у водоросли вольвокса большая гамета становится неподвижной и самой крупной из всех гамет.
Нетипичное половое размножение
1) размножение возможно при редких контактах разнополых особей;
2) резко возрастает численность популяции;
3) встречается в популяциях с высокой смертностью в течение одного сезона.
1) облигатный (обязательный) партеногенез;
2) циклический (сезонный) партеногенез;
3) факультативный (необязательный) партеногенез. Выделяют также естественный и искусственный
Гиногенез. Сперматозоид проникает в яйцеклетку и лишь стимулирует ее развитие. Ядро сперматозоида при этом с ядром яйцеклетки не сливается.
Андрогенез. В развитии зародыша участвует мужское ядро, привнесенное в яйцеклетку, а ядро яйцеклетки при этом гибнет. Яйцеклетка дает лишь питательные вещества своей цитоплазмы.
Полиэмбриония. Зигота (эмбрион) делится на несколько частей бесполым способом, каждая из которых развивается в самостоятельный организм.
16. Жизненный цикл клетки. Понятие, значение и фазы
У клеток сложного организма (например, человека) жизненный цикл клетки может быть различным. Высокоспециализированные клетки (эритроциты, нервные клетки, клетки поперечно-полосатой мускулатуры) не размножаются. Их жизненный цикл состоит из рождения, выполнения предназначенных функций, гибели (гетерокаталитической интерфазы).
Обеспечивает преемственность генетического материала в ряду клеток дочерних генераций; приводит к образованию клеток, равноценных как по объему, так и по содержанию генетической информации.
Основные стадии митоза.
1. Редупликация (самоудвоение) генетической информации материнской клетки и равномерное распределение ее между дочерними клетками.
2. Митотический цикл состоит из четырех последовательных периодов:
1) пресинтетическая (G1). Идет сразу после деления клетки. Синтеза ДНК еще не происходит. Клетка активно растет в размерах, запасает вещества, необходимые для деления. Происходит деление митохондрий и хлоропластов. Восстанавливаются черты организации интерфазной клетки после предшествующего деления;
2) синтетическая (S). Происходит удвоение генетического материала путем репликации ДНК. В итоге образуются две идентичные двойные спирали ДНК, каждая из которых состоит из одной новой и старой цепи ДНК. Количество наследственного материала удваивается. Кроме этого, продолжается синтез РНК и белков;
3) постсинтетическая (G2). ДНК уже не синтезируется, но происходит исправление недочетов, допущенных при синтезе ее в S период (репарация). Также накапливаются энергия и питательные вещества, продолжается синтез РНК и белков (преимущественно ядерных).
После этого наступает собственно митоз, который состоит из четырех фаз.
17. Митоз. Характеристика основных этапов. Нетипичные формы митоза
Митоз состоит из четырех последовательных фаз.
2) метафаза. Заканчивается образование веретена деления. Конденсированные хромосомы выстраиваются по экватору клетки, образуя метафазную пластинку. Микротрубочки веретена деления прикрепляются к центромерам, или кинетохорам (первичным перетяжкам), каждой хромосомы. После этого каждая хромосома продольно расщепляется на две хро-матиды (дочерние хромосомы) которые оказываются связанными только в участке центромеры;
3) анафаза. Между дочерними хромосомами разрушается связь, и они начинают перемещаться к противоположным полюсам клетки. В конце анафазы на каждом полюсе оказывается по диплоидному набору хромосом. Хромосомы начинают деконденсироваться и раскручиваться, становятся тоньше и длиннее;
2. Эндомитоз. При этом типе деления после репликации ДНК не происходит разделения хромосом на две дочерние хроматиды. Это приводит к увеличению числа хромосом в клетке иногда в десятки раз по сравнению с диплоидным набором. Так возникают полиплоидные клетки.
3. Политения. Происходит кратное увеличение содержания ДНК (хромонем) в хромосомах без увеличения содержания самих хромосом. При этом количество хромонем может достигать 1000 и более, хромосомы при этом приобретают гигантские размеры. При политении выпадают все фазы митотического цикла, кроме репродукции первичных нитей ДНК.
18. Мейоз, стадии и значение
Мейоз представляет собой последовательность двух делений.
Второе деление мейоза начинается сразу после первого и сходно с митозом, однако вступающие в него клетки несут гаплоидный набор хромосом. Профаза II по времени очень короткая. За ней наступает метафаза II, при этом хромосомы располагаются в экваториальной плоскости, образуется веретено деления. В анафазе II происходит разделение центромер, и каждая хроматида становится самостоятельной хромосомой. Отделившиеся друг от друга дочерние хромосомы направляются к полюсам деления. В тело-фазе II происходит деление клеток, в котором из двух гаплоидных клеток образуется 4 дочерние гаплоидные клетки.
Таким образом, в результате мейоза из одной диплоидной клетки образуются четыре клетки с гаплоидным набором хромосом.
В ходе мейоза осуществляются два механизма рекомбинации генетического материала.
Биологическое значение мейоза
1) является основным этапом гаметогенеза;
2) обеспечивает передачу генетической информации от организма к организму при половом размножении;
3) дочерние клетки генетически не идентичны материнской и между собой.
19. Гаметогенез. Понятие, стадии
1. Стадия размножения. Клетки, из которых в последующем образуются мужские и женские гаметы, называются сперматогониями и овогониями соответственно. Они несут диплоидныйнабор хромосом 2n2c. Первичные половые клетки многократно делятся митозом, в результате чего их количество существенно возрастает. Сперматогонии размножаются в течение всего репродуктивного периода в мужском организме. Размножение овогоний происходит в эмбриональном периоде.
К концу 7 месяца большая часть овоцитов переходит в профазу I мейоза.
4. Стадия формирования, или спермиогенеза (только при сперматогенезе). В результате этого процесса каждая незрелая сперматида превращается в зрелый сперматозоид (с формулой nc), приобретая все структуры, ему свойственные. Ядро сперматиды уплотняется, происходит сверхспирализация хромосом, которые становятся функционально инертными. Комплекс Гольджи перемещается к одному из полюсов ядра, формируя акросому. К другому полюсу ядра устремляются центриоли, причем одна из них принимает участие в формировании жгутика. Вокруг жгутика спирально закручивается одна митохондрия. Почти вся цитоплазма сперматиды отторгается, поэтому головка сперматозоида ее почти не содержит.
20. Понятие об онтогенезе. Стадии. Этапы эмбрионального развития
Онтогенез делят на три периода:
1. Дорепродуктивный период характеризуется неспособностью особи к половому размножению, в связи с ее незрелостью. В этот период происходят основные анатомические и физиологические преобразования, формируя зрелый в половом отношении организм. В дорепродуктивный период особь наиболее уязвима для неблагоприятных влияний физических, химических и биологических факторов окружающей среды.
Этот период, в свою очередь, делится на 4 периода:
1) эмбриональный (зародышевый) период длится от момента оплодотворения яйцеклетки до выхода зародыша из яйцевых оболочек;
2) личиночный период встречается у некоторых представителей низших позвоночных животных, зародыши которых, выйдя из яйцевых оболочек, некоторое время существуют, не имея всех черт зрелой особи;
3) метаморфоз как период онтогенеза характеризуется структурными преобразованиями особи. При этом вспомогательные органы разрушаются, а постоянные органы совершенствуются или новообразуются;
4) ювенильный период. В этот период особь интенсивно растет, происходит окончательное формирование структуры и функции органов и систем.
2. В репродуктивном периоде особь реализует свою возможность к размножению. В этот период развития она окончательно сформирована и устойчива к действию неблагоприятных внешних факторов.
3. Пострепродуктивный период связан с прогрессирующим старением организма. Этапы эмбрионального развития
21. Законы Г. Менделя. Наследование. Ди- и полигибридное скрещивание
Наследуемые признаки могут быть качественными (моногенными) и количественными (полигенными). Качественные признаки представлены в популяции, небольшим числом взаимоисключающих вариантов. Качественные признаки наследуются по законам Менделя (менделирующие признаки).
Количественные признаки представлены в популяции множеством альтернативных вариантов.
В зависимости от локализации гена в хромосоме и взаимодействия аллельных генов различают:
1. Аутосомный тип наследования. Различают доминантный, рецессивный и кодоминантный аутосомный тип наследования.
2. Сцепленный с половыми хромосомами (с полом) тип наследования. Различают Х-сцепленное (доминантное либо рецессивное) наследование и Y-сцеп-ленное наследование.
Первый закон Менделя
Закон единообразия гибридов первого поколения, или закон доминирования. При моногибридном скрещивании гомозиготных по альтернативным признакам особей потомство первого гибридного поколения единообразно по генотипу и фенотипу.
Второй закон Менделя
Закон расщепления. Он гласит: после скрещивания потомков F1 двух гомозиготных родителей в поколении F2 наблюдалось расщепление потомства по фенотипу в отношении 3: 1 в случае полного доминирования и 1: 2: 1 при неполном доминировании.
1) родительские особи должны быть одного вида и размножаться половым способом;
2) родительские особи должны быть гомозиготными по изучаемым признакам;
3) родительские особи должны различаться по изучаемым признакам;
4) родительские особи скрещивают между собой один раз для получения гибридов первого поколения F1;
5) необходимо проведение строгого учета числа особей первого и второго поколения, имеющих изучаемый признак.
Ди- и полигибридное скрещивание. Независимое наследование
Третий закон Менделя
Закон о независимом наследовании: расщепление по каждой паре признаков идет независимо от других пар признаков.
22. Взаимодействия аллельны хгенов. Доминирование, кодоминирование. Межаллельная комплементация. Наследование групп крови системы АВО
При взаимодействии аллельных генов возможны разные варианты проявления признака.
Это такой вид взаимодействия аллельных генов, при котором проявление одного из аллелей (А) не зависит от наличия в генотипе особи другого аллеля (А1) и гетерозиготы (АА1) фенотипически не отличаются от гомозигот по данному аллелю (АА).
В гетерозиготном генотипе (АА1) аллель (А) является доминантным. Присутствие аллеля (А1) никак фено-типически не проявляется, поэтому он выступает как рецессивный.
Отмечается в случаях, когда фенотип гетерозигот СС1 отличается от фенотипа гомозигот СС и С1С1 промежуточной степенью проявления признака, т. е. аллель, отвечающий за формирование нормального признака, находясь в двойной дозе у гомозиготы СС, проявляется сильнее, чем в одинарной дозе у гете-розиготы СС1. Возможные при этом генотипы различаются экспрессивностью, т. е. степенью выраженности признака.
Это такой тип взаимодействия аллельных генов, при котором каждый из аллелей проявляет свое действие. В результате формируется промежуточный вариант признака, новый по сравнению с вариантами, формируемыми каждым аллелем по отдельности.
Это редкий вид взаимодействия аллельных генов, при котором у организма, гетерозиготного по двум мутантным аллелям гена М (М1М11), возможно формирование нормального признака М. Например, ген М отвечает за синтез белка, имеющего четвертичную структуру и состоящего из нескольких одинаковых полипептидных цепей. Мутантный аллель М1 вызывает синтез измененного пептида М1, а мутантный аллель М11 определяет синтез другой, но тоже ненормальной полипептидной цепи. Взаимодействие таких измененных пептидов и компенсация измененных участков при формировании четвертичной структуры в редких случаях может привести к появлению белка с нормальными свойствами. Наследование групп крови системы АВО Наследование групп крови системы АВО у человека имеет некоторые особенности. Формирование I, II и III групп крови происходит по такому типу взаимодействия аллельных генов, как доминирование. Генотипы, содержащие аллель IA в гомозиготном состоянии, либо в сочетании с аллелем IO, определяют формирование у человека второй (А) группы крови. Тот же принцип лежит в основе формирования третьей (В) группы крови, т. е. аллели IA и IB выступают как доминантные по отношению к аллелю IO, в гомозиготном состоянии формирующему IOIO первую (О) группу крови. Формирование четвертой (АВ) группы крови идет по пути кодоминирования. Аллели IA и IB, по отдельности формирующие соответственно вторую и третью группу крови, в гетерозиготном состоянии определяют IAIB (четвертую) группу крови.
23. Неаллельные гены. Наследование признаков, сцепленных с полом
Если эпистатичный ген не имеет собственного фено-типического проявления, то он называется ингибитором и обозначается буквой I.
Эпистатическое взаимодействие неаллельных генов может быть доминантным и рецессивным.
Полимерное взаимодействие неаллельных генов может быть кумулятивным и некумулятивным.
Различают Х-сцепленное и Y-сцепленное (голандри-ческое) наследование.
Так как Х-хромосома присутствует в кариотипе каждого человека, то и признаки, наследуемые сцеплено с Х-хромосомой, проявляются у представителей обоих полов. Женщины получают эти гены от обоих родителей и через свои гаметы передают их потомкам. Мужчины получают Х-хромосому от матери и передают ее своему потомству женского пола.
Различают Х-сцепленное доминантное и Х-сцеплен-ное рецессивное наследование. У человека Х-сцеп-ленный доминантный признак передается матерью всему потомству. Мужчина передает свой Х-сцеплен-ный доминантный признак лишь своим дочерям.
Y-сцепленные гены присутствуют в генотипе только мужчин и передаются из поколения в поколение от отца к сыну.
24. Изменчивость. Понятие, Виды. Мутации
1. Наследственная (генотипическая) изменчивость связана с изменением самого генетического материала.
Это границы фенотипической изменчивости признака, возникающей под действием факторов внешней среды. Норма реакции по одному и тому же признаку у разных индивидов различна. Размах нормы реакции различных признаков также варьирует модификацион-ная изменчивость в большинстве случаев носит адаптивный характер, и большинство изменений, возникших в организме при воздействии определенных факторов внешней среды, являются полезными. Однако феноти-пические изменения иногда утрачивают приспособительный характер.
Комбинативная изменчивость Связана с новым сочетанием неизменных генов родителей в генотипах потомства. Факторы комбинативной изменчивости.
1. Независимое и случайное расхождение гомологичных хромосом в анафазе I мейоза.
3. Случайное сочетание гамет при оплодотворении.
4. Случайный подбор родительских организмов.
Это редкие, случайно возникшие стойкие изменения генотипа, затрагивающие весь геном, целые хромосомы, части хромосом или отдельные гены. Они возникают под действием мутагенных факторов физического, химического или биологического происхождения.
1) спонтанные и индуцированные;
2) вредные, полезные и нейтральные;
3) соматические и генеративные;
4) генные, хромосомные и геномные.
Различают следующие виды хромосомных мутаций.
Причины генных мутаций:
1) выпадение нуклеотида;
2) вставка лишнего нуклеотида (эта и предыдущая причины приводят к сдвигу рамки считывания);
3) замена одного нуклеотида на другой.
25. Сцепление генов и кроссинговер
Гены, локализованные в одной хромосоме, образуют группу сцепления и наследуются, как правило, вместе.
Сцепление генов, расположенных в одной хромосоме, может быть полным и неполным. Полное сцепление генов, т. е. совместное наследование, возможно при отсутствии процесса кроссинговера. Это характерно для генов половых хромосом, гетерогаметных по половым хромосомам организмов (ХУ, ХО), а также для генов, расположенных рядом с центромерой хромосомы, где кроссинговер практически никогда не происходит.
В большинстве случаев гены, локализованные в одной хромосоме, сцеплены не полностью, и в профазе I мейоза происходит обмен идентичными участками между гомологичными хромосомами. В результате кроссинговера аллельные гены, бывшие в составе групп сцепления у родительских особей, разделяются и формируют новые сочетания, попадающие в гаметы. Происходит рекомбинация генов.
Гаметы и зиготы, содержащие рекомбинации сцепленных генов, называют кроссоверными. Зная число кроссоверных гамет и общее количество гамет данной особи, можно вычислить частоту кроссинговера в процентах по формуле: отношение числа кроссо-верных гамет (особей) к общему числу гамет (особей) умножить на 100 %.
По проценту кроссинговера между двумя генами можно определить расстояние между ними единица расстояния 1 % кроссинговера.
Частота кроссинговера говорит и о силе сцепления между генами. Сила сцепления между двумя генами равна разности между 100 % и процентом крос-синговера между этими генами.
Анализ карт сформулировать основные положения хромосомной теории наследственности.
1. Каждый ген имеет определенное постоянное место (локус) в хромосоме.
2. Гены в хромосомах располагаются в определенной линейной последовательности.
3. Частота кроссинговера между генами прямо пропорциональна расстоянию между ними и обратно пропорциональна силе сцепления.
26. Методы изучения наследственности человека
1. Генеалогический метод, или метод анализа родословных, включает следующие этапы:
1) сбор сведений у пробанда о наличии или отсутствии анализируемогопризнакауегородственников и составление легенды о каждом из них необходимо собрать сведения о родственниках в трех-четырех поколениях;
2) графическое изображение родословной с использованием условных обозначений. Каждый родственник пробанда получает свой шифр;
3) анализ родословной, решающий следующие задачи:
а) определение группы заболеваний;
б) определение типа и варианта наследования;
в) определение вероятности проявления заболевания у пробанда.
2. Цитологические методы связаны с проведением окрашивания цитологического материала и последующей микроскопией. Они позволяют определить нарушения структуры и числа хромосом. В эту группу методов входят:
1) метод определения Х-хроматина интерфазных хромосом;
2) метод определения Y-хроматина интерфазных хромосом;
3) метафазные хромосомы для определения количества и групповой принадлежности хромосом;
4) метафазные хромосомы для идентификации всех хромосом по особенностям поперечной исчерчен-ности.
Качественные методы более простые, применяются для массового скрининга.
Количественные методы более точные, но и более трудоемкие их применяют лишь по специальным показаниям.
Показания для применения биохимических методов:
1) умственная отсталость неясной этиологии;
2) снижение зрения и слуха;
3) непереносимость некоторых пищевых продуктов;
4) судорожный синдром, повышенный или пониженный тонус мышц.
1) позволяет определить причину заболевания на генетическом уровне;
2) выявляет минимальные нарушения структуры ДНК;
4) не требует повторения.
5 Близнецовый метод. Применяется в основном для определения относительной роли наследственности и факторов окружающей среды в возникновении того или иного заболевания. При этом изучаются монозиготные и дизиготные близнецы.
27. Биосфера. Определение. Составные части, ноосфера и ее проблемы
Учение о биосфере разработал В. И. Вернадский.
Литосфера заселена живыми организмами на значительную глубину, но наибольшее их количество сосредоточено в поверхностном слое почвы. Ограничивают распространение живых организмов количество кислорода, света, давление и температура.
Гидросфера заселена живыми существами на глубину более 11 000 м.
Гидробионты обитают как в пресной, так и в соленой воде и по месту обитания делятся на 3 группы:
В идеале ноосфера подразумевает новый этап развития биосферы, в основе которого лежит разумное регулирование взаимоотношений человека и природы.
Однако в данный момент человек воздействует на биосферу в большинстве случаев губительно. Неразумная хозяйственная деятельность человека привела к появлению глобальных проблем, среди которых:
1) изменение состояния атмосферы в виде появления парникового эффекта и озонового кризиса;
2) уменьшение площади Земли, занятой лесами;
3) опустынивание земель;
4) уменьшение видового разнообразия;
5) загрязнение океанических и пресных вод, а также суши промышленными и сельскохозяйственными отходами;
6) непрерывный рост численности населения.
28. Пути паразитизма. Классификация
Пути возникновения паразитизма.
1. Переход свободноживущих форм к эктопарази-тизму при увеличении времени возможного существования без пищи и времени контакта с жертвой.
2. Переход от комменсализма к эндопаразитизму в случае использования комменсалами не только отходов, части пищевого рациона и даже его тканей.
3. Первичный эндопаразитизм в результате заноса в пищеварительную систему хозяина яиц и цист паразитов.
Особенности среды обитания паразитов.
1. Постоянный и благоприятный уровень температуры и влажности.
3. Защита от неблагоприятных факторов.
4. Агрессивный химический состав среды обитания (пищеварительные соки).
1. Наличие двух сред обитания: организм хозяина и внешняя среда.
2. Паразит имеет меньшие размеры тела и меньшую продолжительность жизни по сравнению с хозяином.
3. Высокая способность к размножению, обусловленной обилием пищи.
4. Количество паразитов в организме хозяина может быть очень велико.
В зависимости от времени, проводимом на хозяине, паразиты могут быть постоянные.
По обязательности паразитического образа жизни паразиты бывают облигатные, ведущие паразитический образ жизни, и факультативные, ведущие непаразитический образ жизни.
По месту обитания паразиты делятся на эктопаразитов, внутрикожных паразитов, полостных паразитов, и эндопаразитов.
Особенности жизнедеятельности паразитов
Жизненный цикл паразитов может быть простым и сложным. Простой цикл развития происходит без участия промежуточного хозяина. Сложный жизненный цикл характерен для паразитов, имеющих не менее чем одного промежуточного хозяина.
Один и тот же вид хозяина может быть местообитанием питания для нескольких видов паразитов.
29. Обзор простейших. Их строение и жизнедеятельность
Одна клетка умеет делать все: и питаться, и двигаться, и нападать, и спасаться от врагов, и переживать неблагоприятные условия среды, и размножаться, и избавляться от продуктов обмена, и защищаться от высыхания и от чрезмерного проникновения воды внутрь клетки.
Размеры простейших от 3-150 мкм до 2-3 см в диаметре.
Простейшие имеют органеллы общего (митохондрии, рибосомы, клеточный центр, ЭПС и др.) и специального назначения. Органы движения: ложноножки, жгутики, реснички, пищеварительные и сократительные вакуоли.
Большинство простейших имеет одно ядро, но есть представители с несколькими ядрами. Ядра характеризуются полиплоидностью.
Цитоплазма неоднородна. Она подразделяется на более светлый и гомогенный наружный слой, или эктоплазму, и зернистый внутренний слой, или эндоплазму. Наружные покровы представлены либо ци-топлазматической мембраной (у амебы), либо пелликулой (у эвглены).
Дыхание происходит через всю поверхность клетки.
Раздражимость представлена таксисами.
Для многих представителей типа Protozoa характерно наличие жизненного цикла.
Время генерации для простейших составляет 6- 24 ч.
Заболевания, вызываемые простейшими, называются протозойными.
30. Общая характеристика класса саркодовые (корненожки). Свободно живущие и паразитические амебы. Профилактика
Известно более 100 000 саркодовых. Медицинское значение имеют представители отряда амеб (Amoebina).
Пресноводная амеба (Amoeba proteus) обитает в пресных водоемах, лужах, небольших прудах. Питание осуществляется при заглатывании амебой водорослей или частиц органических веществ, переваривание которых происходит в пищеварительных вакуолях. Размножается амеба только бесполым путем. Сначала делению подвергается ядро (митоз), а затем делится цитоплазма. Тело пронизано порами, через которые выпячиваются псевдоподии.
Обитают в организме человека в основном в пищеварительной системе. Некоторые саркодовые, живущие свободно в почве или загрязненной воде, при попадании в организм человека могут вызывать серьезные отравления, иногда заканчивающиеся смертью.
К обитанию в кишечнике человека приспособилось несколько видов амеб.
Из симптомов характерен частый жидкий стул с примесью крови. Заболевание может закончиться смертью, возможно бессимптомное носительство цист амебы.
Такая форма болезни также подлежит обязательному лечению, поскольку носители опасны для окружающих.
1. Личная. Соблюдение правил личной гигиены.
2. Общественная. Санитарное благоустройство общественных туалетов, предприятий общественного питания.
31. Патогенные амебы. Строение, формы, жизненный цикл
Жизненный цикл амебы включает в себя несколько стадий, отличных по морфологии и физиологии. В кишечнике человека эта амеба обитает в следующих формах: малой вегетативной, крупной вегетативной, тканевой и цисты.
В глубине пораженных тканей располагается тканевая форма. Она несколько мельче крупной вегетативной и не имеет эритроцитов в цитоплазме.
Жизненный цикл паразита. Заглатывая цисты с зараженной водой или пищевыми продуктами. В просвете толстой кишки происходит 4 последовательных деления, в результате которых образуется 8 клеток, дающих начало мелким вегетативным формам. Если условия существования не благоприятствуют образованию крупных форм, амебы инцистируются и выводятся наружу с калом.
При благоприятных условиях мелкие вегетативные формы переходят в крупные, которые и вызывают образование язв. Погружаясь в глубь тканей, они переходят в тканевые формы, которые в особо тяжелых случаях проникают в кровоток и разносятся по организму.
Диагностика заболевания. Обнаружение в фекалиях больного человека трофозоитов с заглоченными эритроцитами возможно только в течение 20-30 мин после выделения фекалий. Цисты встречаются при хроническом течении болезни и паразитоносительстве. Необходимо учитывать, что в остром периоде в кале могут обнаруживаться и цисты, и трофозоиты.
32. Класс Жгутиконосцы. Строение и жизнедеятельность
Класс Жгутиконосцы (Flagellata) насчитывает около 6000-8000 представителей. Имеют постоянную формутела. Обитают в морских и пресных водах. Паразитические жгутиковые обитают в различных органах человека.
Размножение обычно бесполое, происходящее поперечным делением. Встречается и половой процесс в виде копуляции.
33. Трихомонады. Виды, морфологическая характеристика. Диагностика. Профилактика
Трихомонады (класс жгутиковые) являются возбудителями заболеваний, называемых трихомониазами.
Заражение происходит чаще всего половым путем при незащищенном половом контакте, а также при пользовании общей постелью и предметами личной гигиены: полотенцами, мочалками и пр. Фактором передачи могут послужить и нестерильный гинекологический инструментарий, и перчатки при проведении гинекологического осмотра.
Видимого вреда хозяину этот паразит обычно не приносит, однако вызывает хроническое воспаление в мочеполовых путях. Это происходит за счет тесного контакта возбудителя со слизистыми оболочками. При этом повреждаются клетки эпителия, он слущивается, возникают микровоспалительные очаги и эрозии на поверхности слизистых оболочек.
У мужчин заболевание может спонтанно закончиться выздоровлением через 1-2 месяца после заражения. Женщины болеют дольше (до нескольких лет).
Диагностика. На основании обнаружения вегетативных форм в мазке выделений из мочеполовых путей.
Заражение происходит через зараженную трихомо-надами пищу и воду. При попадании в кишечник паразит быстро размножается и может вызывать поносы. Встречается и в кишечнике здоровых людей, т. е. возможно носительство.
Диагностика. На основании обнаружения вегетативных форм в кале.
1. Личная. Соблюдение правил личной гигиены, термическая обработка пищи и воды, тщательное мытье овощей и фруктов (особенно загрязненных землей).
2. Общественная. Санитарное обустройство мест обществен-ного пользования, наблюдение за источниками общественного водоснабжения, санитарно-просветительская работа с населением.
34. Лямблия. Морфология. Жизнедеятельность лейшмании. Формы. Диагностика. Профилактика
Лямблии относятся к классу Жгутиковые. Вызывает заболевание, называемое кишечным лямблиозом. Чаще болеют дети младшего возраста.
Лямблии способны к образованию цист. Зрелые цисты имеют овальную форму, содержат 4 ядра и несколько опорных аксостилей. Во внешней среде сохраняют жизнеспособность в течение нескольких недель.
Заражение происходит при заглатывании цист, попавших в пищу или питьевую воду.
В тонком кишечнике образуются вегетативные формы (трофозоиты).
Лямблии используют питательные вещества, которые они захватывают с поверхности клеток кишечного эпителия с помощью пиноцитоза.
Нарушаются процессы пристеночного пищеварения и всасывания пищи, а также воспалительные явления кишечника и желчного пузыря.
Лямблии могут встречаться у вполне здоровых внешне людей. Тогда наблюдается бессимптомное носительство. Однако эти люди опасны, так как могут заражать окружающих. Диагностика. Обнаружение циста в фекалиях, тро-фозоиты в содержимом двенадцатиперстной кишки, полученном при фракционном дуоденальном зондировании.
Существуют в двух формах: жгутиковой (лептомо-надной, иначе промастигота) и безжгутиковой (лей-шманиальной, иначе амастигота).
Диагностика при кожной и слизистой форме. Берут отделяемое из кожной или слизистой язвы и готовят мазки для последующей микроскопии.
35. Трипаносомы (Tripanosoma). Виды. Жизненый цикл. Диагностика. Профилактика
Возбудителями трипаносомозов являются трипано-сомы (класс жгутиковые). Африканские трипаносомозы вызывают Tripanosoma bruceigambiensi и T. b. rhodesien-se. Американский трипаносомоз (болезнь Чагаса) вызывает Tripanosoma cruzi.
Обитает в плазме крови, лимфе, лимфатических узлах, спинномозговой жидкости, веществе головного и спинного мозга, серозных жидкостях.
Заболевание повсеместно распространено по территории всей Африки.
Трансмиссивное заболевание с природной очаговостью. Возбудитель трипаносомоза развивается со сменой хозяев. Первая часть жизненного цикла проходит в организме переносчика. Tripanosoma brucei gambiensi переносится мухами цеце Glossina palpalis (обитает вблизи человеческого жилища), T. b. rhodes-iense, Glossina morsitans (в открытых саваннах). Вторая часть жизненного цикла протекает в организме окончательного хозяина, в качестве которого могут выступать крупный и мелкий рогатый скот, человек, свиньи, собаки, носороги, антилопы.
При укусе мухой цеце человека трипаносомы попадают в ее желудок, где размножаются и проходят несколько стадий. Полный цикл развития занимает 20 дней. Мухи, в слюне которых содержатся трипаносомы в инвазионной (метациклической) форме, при укусе могут заразить человека.
Сонная болезнь без лечения может протекать долго (до нескольких лет). У больных наблюдаются прогрессирующая мышечная слабость, истощение, сонливость, депрессия, умственная заторможенность. Возможно самоизлечение, но чаще всего без лечения болезнь заканчивается летально. Трипаносомоз, вызываемый T. b. Rhodesiense, протекает более злокачественно и заканчивается летальным исходом через 6-7 месяцев после заражения.
Диагностика. Исследуют мазки крови, спинномозговой жидкости, проводят биопсию лимфатических узлов, в которых видны возбудители.
Tripanosoma cruzi- возбудитель американского трипаносомоза (болезни Чагаса). Для возбудителя характерна способность к внутри-клеточному обитанию. Размножаются только в клетках миокарда, нейроглии и мышц (в виде безжгутиковых форм), но не в крови.
Профилактика. Борьба с переносчиками, профилактическое лечение здоровых людей в очагах трипа-носомозов, делающее организм невосприимчивым к возбудителю.
36. Общая характеристика класса Споровики
Второй вариант жизненного цикла намного проще и состоит из стадии цисты и трофозоита (активно питающейся и размножающейся формы паразита). Такой цикл развития встречается у споровиков, которые обитают в полостных органах, сообщающихся с внешней средой.
В основном споровики, паразитирующие в организме человека и других позвоночных, обитают в тканях тела. Таким образом, это зоо- и антропозоонозные заболевания, профилактика которых редставляет собой сложную задачу. Эти заболевания могут передаваться нетрансмиссивно (как токсоплазмы), т. е. не иметь специфического переносчика, или трансмиссивно (как малярийные плазмодии), т. е. через переносчиков.
Диагностика довольно сложна, так как паразиты могут обитать в различных органах и тканях (в том числе глубоких), что снижает вероятность их обнаружения. Кроме того, выраженность симптомов заболевания невелика, поскольку они не являются строго специфичными.
37. Токсоплазмоз: возбудитель, характеристика, цикл развития, профилактика
Возбудителем токсоплазмоза является токсоплаз-ма (Toxoplasma gondii). Поражает огромное количество видов животных, а также человека.
Попадая в клетки большинства органов, токсоплаз-мы начинают активно размножаться (множественным делением). В результате под оболочкой одной клетки оказывается огромное количество возбудителей (формируется псевдоциста). При разрушении одной клетки из нее выходит множество возбудителей, которые проникают в другие клетки. Другие группы токсоплазм в клетках хозяина покрываются толстой оболочкой, формируя цисту. В таком состоянии токсоплазмы могут сохраняться долгое время. В окружающую среду они не выделяются. Цикл развития замыкается при поедании кошками зараженного мяса промежуточных хозяев.
В большинстве случаев наблюдаются бессимптомное паразитоносительство или хроническое течение без характерных симптомов (если паразиты обладают низкой патогенностью). В редких случаях заболевание протекает остро: с подъемом температуры, увеличением периферических лимфатических узлов, появлением сыпи и проявлениями общей интоксикации. Это определяется индивидуальной чувствительностью организма и путями проникновения паразита.
Термическая обработка продуктов питания животного происхождения, санитарный контроль на бойнях и мясокомбинатах, исключение контактов беременных и детей с домашними животными.
38. Малярийный плазмодий: морфология, цикл развития. Диагностика. Профилактика
Жизненный цикл типичен для споровиков и состоит из бесполого размножения (шизогонии), полового процесса и спорогонии.
Диагностика. Возможна только в период эритроци-тарной шизогонии, когда в крови можно выявить возбудителя. Плазмодий, недавно проникший в эритроцит, имеет вид кольца. Цитоплазма в нем в виде ободка окружает крупную вакуоль. Ядро смещено к краю.
Постепенно паразит растет, у него появляются ложноножки (у амебовидного шизонта).
Он занимает почти весь эритроцит. Далее происходит фрагментация шизонта: в деформированном эритроците обнаруживается множество мерозоитов, в каждом из которых содержится ядро. Кроме бесполых форм, в эритроцитах также можно найти гаметоциты. Они более крупные, не имеют ложноножек и вакуолей.
Профилактика. Выявление и лечение всех больных малярией и уничтожение комаров.
При поездке в районы, неблагоприятные по малярии, следует профилактически принимать противомалярийные препараты, предохраняться от укусов комаров.
39. Обзор строения инфузорий. Балантидий. Строение. Диагностика. Профилактика
Все инфузории имеют постоянную форму тела. На брюшной стороне инфузории имеется клеточный рот (цитостом), который переходит в глотку (цитофа-рингс). Глотка открывается непосредственно в эндоплазму щеварительную вакуоль.
Непереваренный остаток выбрасывается через порошицу представителем является инфузория туфелька, которая обитает в небольших водоемах, лужах.
Размножается балантидий, как и другие инфузории, поперечным делением. Иногда бывает половой процесс в виде конъюгации.
Заражение человека происходит цистами через загрязненную воду и пищу. Цисты могут также разноситься мухами. Источниками распространения заболевания могут служить и свиньи, и крысы, у которых в кишечнике паразитирует это простейшее.
У человека заболевание проявляется в форме бессимптомного носительства или острого заболевания, которое сопровождается кишечной коликой может внедряться в стенку толстой кишки, вызывая образование кровоточащихся и гноящихся язв. Иногда возникает перфорация кишечной стенки балантидий может проникать в кровеносное русло из кишечной стенки и с током крови разноситься по организму. Он способен оседать в легких, печени, головном мозге, где может вызывать образование абсцессов.
Диагностика. Микроскопия мазка кала больного. В мазке обнаруживают цисты и трофозоиты баланти-дия. Выявляются слизь, кровь, гной и масса паразитов.
1. Личная. Соблюдение правил личной гигиены.
2. Общественная. Санитарное обустройство мест общественного пользования, наблюдение за источниками общественного водоснабжения, борьба с грызунами, гигиеническое содержание свиней.
40. Тип плоские черви. Характерные черты организации. Общая характеристика класса сосальщики
Тип насчитывает около 7300 видов, объединяющихся в такие три класса, как:
Они встречаются в морских и пресных водоемах. Главные ароморфозы плоских червей:
1) билатеральная симметрия тела;
2) развитие мезодермы;
3) появление систем органов.
Плоские черви имеют развитые системы органов: мышечную, пищеварительную, выделительную, нервную и половую.
Нервная система состоит из парных нервных узлов (ганглиев), расположенных на головном конце туловища, от которых кзади отходят параллельные продольные нервные стволы.
Пищеварительная система (если она имеется) начинается глоткой, а заканчивается слепо замкнутым кишечником. Имеются передняя и средняя кишки. Остатки пищи выбрасываются через рот.
Выделительная система, представлена протоне-фридиями.
Класс Сосальщики. Общая характеристика
При ее размножении формируются многоклеточные редии, которые могут генерировать в церкарии. Их дальнейшее развитие протикает в теле окончательного или второго промежуточного хозяина.
В организме окончательного хозяина инвазионные стадии сосальщиков мигрируют в нем и находят нужный для дальнейшего развития орган.
Миграция сопровождается явлениями тяжелой интоксикации и аллергическими проявлениями.
Заболевания, вызываемые сосальщиками, носят общее название трематодозов.
41. Печеночный и кошачий сосальщики
Заболевание распространено повсеместно.
Матка многолопастная и располагается розеткой сразу за брюшной присоской. За маткой лежит яичник. По бокам тела располагаются многочисленные желточники и ветви кишечника. Всю среднюю часть тела занимают сильно разветвленные семенники.
Диагностика. Обнаружение яиц фасциолы в фекалиях больного.
Профилактика. Тщательно мыть овощи и зелень, не использовать для питья нефильтрованную воду. Выявлять и лечить больных животных, проводить санитарную обработку пастбищ.
Диагностика. Обнаружение яиц кошачьего сосальщика в фекалиях и дуоденальном содержимом, полученном от больного.
Профилактика. Соблюдение правил личной гигиены. Санитарно-просветительская работа.
Диагностика. Обнаружение в моче или фекалиях больного яиц шистосом.
Постановка кожных аллергологических проб, применяются иммунологические методы диагностики.
Для мочеполового шистосомоза характерны наличие крови в моче (гематурия), боли над лобком. Нередко происходит образование камней в мочевыводя-щих путях.
Диагностика. Обнаружение яиц паразита при микроскопии мочи.
Паразитирует в венах брыжейки и толстого кишечника. Также поражает воротную систему печени.
Патологические изменения происходят в толстом кишечнике (колит, кровавые поносы) и печени (возникает застой крови, возможен рак).
Диагностика. Обнаружение яицв фекалияхбольного.
Паразитирует в кровеносных сосудах кишечника.
Проявления как при кишечном шистосомозе.
Диагностика. Обнаружение яиц в фекалияхбольного.
43. Общая характеристика класса Ленточные черви. Бычий цепень
Класс Ленточные черви (Cestoidea) насчитывает около 3500 видов. Все они являются облигатными паразитами, которые в половозрелом возрасте обитают в кишечнике человека и других позвоночных.
Болезни, которые вызываются ленточными червями, называются цестодозами.
Способен активно выползать из заднепроходного отверстия поодиночке.
Человек заражается при поедании сырого или полусырого мяса зараженного животного. В желудке под влиянием кислой среды желудочного сока оболочка финны растворяется, наружу выходит личинка, которая прикрепляется к стенке кишечника.
Влияние на организм хозяина заключается в:
1) эффекте отнятия пищи;
2) интоксикации продуктами жизнедеятельности паразита;
3) нарушении баланса кишечной микрофлоры (дис-бактериозе);
4) нарушении всасывания и синтеза витаминов;
5) механическом раздражении кишечника;
6) возможном развитии кишечной непроходимости;
7) воспалении стенки кишки.
Диагностика. Обнаружение в фекалиях больного зрелых члеников.
1. Личная. Тщательная термическая обработка мяса.
2. Общественная. Строгий надзор за обработкой и продажей мяса. Проведение санитарно-просвети-тельской работы с населением.
44. Карликовый свиной цепень
Свиньи заражаются, поедая нечистоты, в которых могут содержаться проглоттиды. В желудке свиней растворяется оболочка яйца, из него выходят шестикрючные онкосферы. По кровеносным сосудам они попадают в мышцы, где оседают и через 2 месяца превращаются в финны. Они носят названия цистицерков и представляют собой пузырек, заполненный жидкостью, внутрь которого ввернута головка с присосками.
Заражение человека происходит при употреблении в пищу сырой или недостаточно термически обработанной свинины. Под действием пищеварительных соков оболочка цистицерки растворяется; выворачивается сколекс, который прикрепляется к стенке тонкого кишечника.
При этом заболевании довольно часто возникают обратная перистальтика кишечника и рвота. При этом зрелые членики попадают в желудок и перевариваются там под влиянием желудочного сока. Освободившиеся онкосферы попадают в сосуды кишечника и с током крови разносятся по органам и тканям. Могут попадать в печень, головной мозг, легкие, глаза, где формируют цистицерки.
Лечение цистицеркоза только хирургическое.
Диагностика. Обнаружение в фекалиях больного зрелых члеников.
1. Личная. Тщательная термическая обработка свинины.
2. Общественная. Охрана пастбищ строгий надзор за обработкой и продажей мяса.
Человек является одновременно и промежуточным, и окончательным хозяином. Онкосферы внедряются в ворсинки тонкого кишечника, где из них развиваются цистицеркоиды. Молодые особи прикрепляются к слизистой оболочке кишечника и достигают половой зрелости.
Патогенное действие. Нарушаются процессы пристеночного пищеварения. Организм отравляется продуктами жизнедеятельности гельминта. Нарушается деятельность кишечника, появляются боли в животе, поносы, головные боли, раздражительность, слабость, быстрая утомляемость.
Организм человека способен вырабатывать иммунитет против паразита. После смены нескольких поколений происходит самоизлечение.
Диагностика. Обнаружение яиц карликового цепня в фекалиях больного.
1. Соблюдение правил личной гигиены.
2. Общественная. Тщательная уборка детских учреждений.
45. Эхинококк и широкий лентец. Дифиллоботриоз
Половозрелая форма паразита имеет длину 2-6 мм и состоит из 3-4 члеников. На головке (сколексе) имеются 4 присоски и хоботок с двумя венчиками из крючьев.
Человек и другие промежуточные хозяева заражаются, проглатывая яйца. В пищеварительном тракте человека из яйца выходит онкосфера, которая проникает в кровеносное русло и с током крови разносится по органам и тканям. Там она превращается в финну. В личиночной стадии эхинококк располагается в печени, головном мозге, легких, трубчатых костях. Финна может сдавливать органы, вызывая их атрофию. В эхинококковом пузыре содержится жидкость с продуктами диссимиляции паразита, при попадании ее в кровь может возникнуть токсический шок. При этом дочерние сколексы обсеменяют ткани, вызывая развитие новых финн.
Лечение эхинококкоза только хирургическое.
Диагностика. По реакции Кассони: подкожно вводят 0,2 мл стерильной жидкости из эхинококкового пузыря. Если в течение 3-5 мин образовавшийся пузырь увеличивается в пять раз, реакцию считают положительной.
Профилактика. Соблюдение правил личной гигиены, обследование и лечение домашних и служебных животных. Уничтожение трупов больных животных.
Человек заражается при употреблении в пищу сырой или полусырой рыбы или свежепосоленой икры.
Диагностика. Обнаружение яиц и обрывков зрелых члеников широкого лентеца в фекалиях.
1. Личная. Отказ от употребления сырой рыбы.
2. Общественная. Охрана водоемов от фекального загрязнения.
46. Круглые черви. Особенности строения. Аскарида человеческая. Жизненный цикл. Диагностика. Профилактика
Описано более 500 000. видов круглых червей. Обитают они в разных средах. Главные ароморфозы типа:
1) первичная полость тела;
2) наличие заднего отдела кишечника и анального отверстия;
Тело несегментированное, имеет округлую форму. Тело трехслойное, развивается из эндо-, мезо- и эктодермы. Имеется кожно-мускульный мешок. Он состоит из наружной нерастяжимой плотной кутикулы, гиподермы и одного слоя продольных гладкомышеч-ных волокон. В гиподерме активно протекают процессы обмена веществ.
Пищеварительная система представлена сквозной трубкой.
Выделительная система построена по типу прото-нефридиев. Мужской половой аппарат состоит из семенника, семяпровода, который переходит в семяи-звергательный канал. Он открывается в заднюю кишку. Женский половой аппарат начинается парными яичниками, далее идут два яйцевода в виде трубок и парные матки, которые соединяются в общее влагалище. Размножение круглых червей только половое.
Человек заражается аскаридами через немытые овощи и фрукты, на которых находятся яйца. В кишечнике из яйца выходит личинка. Она прободает стенку кишечника, проникает сначала в вены большого круга кровообращения, потом через печень, правое предсердие и желудочек попадает в легкие. Из капилляров легких она выходит в альвеолы, затем в бронхи и трахею. Это вызывает формирование кашлевого рефлекса, что способствует попаданию паразита в глотку и вторичному заглатыванию со слюной. Попав в кишечник человека повторно, личинка превращается в половозрелую форму, которая способна размножаться и живет около года. Развиваются головная боль, слабость, сонливость, раздражительность, снижаются память и работоспособность. Может быть механическая кишечная непроходимость, аппендицит, закупорка желчных протоков, в печени могут образовываться абсцессы.
Диагностика. Обнаружение яиц аскариды человеческой в фекалиях больного.
2. Общественная. Санитарно-просветительская работа.