Экзаменационный билет №5. 1. Влияние факторов окружающей среды на микроорганизмы, механизм их действия

1. Влияние факторов окружающей среды на микроорганизмы, механизм их действия.

2. Строение вирусов. Классификация и культивирование вирусов.

3. Механизм наследования групп крови системы АВО и резус системы. Причины возникновения резус конфликта плода и матери.

Задача

Мужчина с карими глазами и 3 группой крови женился на женщине с карими глазами и 1 группой крови. У них родился голубоглазый ребенок с 1 группой крови. Определите генотипы всех лиц, указанных в задаче.

А – карие глаза

а – голубые глаза

I^В – 3 группа крови

I⁰ – 1 группа крови

Ответ:

1. АаI^ВI⁰ – генотип мужчины

2. АаI⁰I⁰ – генотип женщины

3. ааI⁰I⁰ – генотип ребенка

1. ВЛИЯНИЕ ФАКТОРОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА МИКРООРГАНИЗМЫ, МЕХАНИЗМ ИХ ДЕЙСТВИЯ.

Физические, химические и биологические факторы окружающей среды оказывают на микроорганизмы бактерицидное, бактериостатическое и мутагенное действие..

ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ:

Температура

По отношению к температурным условиям микроорганизмы разделяют на:

Термофильные виды. Зона оптимального роста равна 50-60°С, верхняя зона задержки роста - 75°С. Термофилы обитают в горячих источниках, участвуют в процессах самонагревания навоза, зерна, сена.

Психрофильные виды (холодолюбивые) растут в диапазоне температур 0-10°С, максимальная зона задержки роста 20-30°С.

Мезофильные виды лучше растут в пределах 20-40°С; максимальная 43-45°С, минимальная 15-20°С.

Высокая температура вызывает коагуляцию структурных белков и ферментов микроорганизмов.

Влияние концентрации растворов на рост микроорганизмов опосредовано изменением активности воды как меры доступной для организма воды. И если содержание солей вне клетки окажется выше их концентрации в клетке, то вода будет выходить из клетки. Угнетение патогенных бактерий хлористым натрием обычно начинается при его концентрации около 3%.

Излучения

Солнечный свет губительно действует на микроорганизмы, исключением являются фототрофные виды. Наибольший микробицидный эффект оказывает коротковолновые УФ-лучи. Энергию излучения используют для дезинфекции, а также для стерилизации термолабильных материалов.

Рентгеновское и g-излучение в больших дозах также вызывает гибель микробов. Облучение вызывает образование свободных радикалов, разрушающих НК и белки с последующей гибелью микробных клеток

Микроволновое излучение применяют для быстрой повторной стерилизации длительно хранящихся сред. Стерилизующий эффект достигается быстрым подъемом температуры.

Ультразвук Определенные частоты ультразвука способны вызывать деполимеризацию органелл микробных клеток, под действием ультразвука газы, находящиеся в жидкой среде цитоплазмы, активируются и внутри клетки возникает высокое давление (до 10 000 атм). Это приводит к разрыву клеточной оболочки и гибели клетки.

Фильтрование Для удаления микроорганизмов применяют различные материалы (мелкопористое стекло, целлюлоза, коалин); они обеспечивают эффективную гибель микроорганизмов из жидкостей и газов.

ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ:

Способность ряда химических веществ подавлять жизнедеятельность микроорганизмов зависит от концентрации химических веществ и времени контакта с микробом. Дезинфектанты и антисептики дают неспецифический микробицидный эффект; химиотерапевтические средства проявляют избирательное противомикробное действие. У микроорганизмов химической деструкции прежде всего подвергаются белки и липиды цитоплазматической мембраны, белковые молекулы жгутиков и т.д..

БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ:

К биологическим средствам могут быть отнесены препараты, содержащие живых особей - бактериофагов и бактерий, обладающих выраженной конкурентной активностью по отношению к патогенным и условно-патогенным для человека и животных видам микробов. Они вводятся в организм в жизнеспособном состоянии. Фаги и антагонисты оказывают прямое повреждающее действие на патогенных и условно-патогенных микробов.

2. СТРОЕНИЕ ВИРУСОВ. КЛАССИФИКАЦИЯ И КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ВИРУСОВ.

Вирусы – это особая форма жизни, объединяющая организмы с неклеточным строением.

Вирусы способны существовать в двух формах: вне клеток и внутри клеток. Вне клеток существуют свободные вирусы – вирионы. Вирионы состоят из нуклеиновых кислот (ДНК или РНК), заключенных в белковую оболочку – капсид. Капсид – это строго определенное количество повторяющихся белковых субъединиц – капсомеров. Степень сложности вириона может быть различной. У простых вирусов в состав вириона входит только нуклеиновая кислота и белки, которые связаны в единую нуклеопротеиновую структуру – нуклеокапсид. У сложных вирусов имеется дополнительная липопротеиновая оболочка – суперкапсид, а также могут входить углеводы и некоторые ферменты.

Внутриклеточная форма – вирус - может быть представлена лишь одной молекулой нуклеиновой кислоты.

Для собственного воспроизведения вирусы должны проникнуть в клетку. Поверхность капсида включает химические вещества, способствующие прикреплению вириона к поверхности клетки и проникновению всего вириона или нуклеиновой кислоты в клетку. Сначала происходит адсорбция вирионов на поверхности клетки, а затем внутрь клетки проникает или весь вирион или только вирусная нуклеиновая кислота.

В основу классификации положен тип нуклеиновой кислоты. Выделяют рибовирусы (РНК-содержащие вирусы) и дезоксирибовирусы (ДНК-содержащие вирусы).

По морфологии выделяют вирусы палочковидные, пулевидные, сферические, овальные, комбинированные.

По размерам вирусы бывают от крупных (до 400 нм, самый крупный – вирус натуральной оспы) до мелких (20-30 нм - вирус полиомиелита).

.

.При систематизировании вирусов выделяют следующие основные критерии: сходство нуклеиновых кислот, размеры, наличие или отсутствие суперкапсида, тип симметрии нуклеокапсида, характеристика нуклеиновой кислоты и так далее.

Вирусы не способны самостоятельно размножаться. Синтез вирусных белков и воспроизведение копий вирусного генома обеспечивают процессы клетки-хозяина. При этом белковые макромолекулы и нуклеиновые кислоты образуются отдельно, после чего происходит самосборка дочерних популяций. Известны следующие типы взаимодействий «вирус-клетка».

Продуктивный (образуется дочерняя популяция).

Интегративный (вирогения-встраивание вирусной ДНК в виде провируса в хромосому клетки и их совместном существовании).

Абортивный (дочерняя популяция не образуется).

Продуктивное взаимодействие «вирус-клетка» чаще носит литический характер, то есть заканчивается гибелью инфицированной клетки, что происходит после полной сборки дочерней популяции и выхода вирусов из клетки.

Кроме обычных вирусов известны прионы – белковые инфекционные частицы, вироиды – небольшие молекулы кольцевой, суперспирализованной РНК, не содержащие белка и вызывающие заболевания растений.

В вирусологической практике для репродукции вирусов с диагностическими целями используются организмы чувствительных животных, куриные эмбрионы и культуры клеток, полученные из нормальных и злокачественных клеток людей и животных. Культивирование вирусов помогает решить ряд теоретически проблем, связанных с изучением особенностей взаимодействия "вирус-клетка", решение прикладных задач, связанных с диагностикой и производством препаратов для профилактики вирусных инфекций. Активно применяют бактериофаги (вирусы бактерий) для лечения и профилактики заболеваний. Строгая специфичность бактериофагов позволяет использовать их для фаготипирования и дифференцировки бактериальных культур ( фагодиагностика ).

3. МЕХАНИЗМ НАСЛЕДОВАНИЯ ГРУПП КРОВИ СИСТЕМЫ АВО И РЕЗУС СИСТЕМЫ. ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ РЕЗУС КОНФЛИКТА ПЛОДА И МАТЕРИ.

Большое значение для медицинской практики имеет изучение групп крови, которые зависят от антигенов, расположенных по поверхности эритроцитов.

Антигены – это высокомолекулярные вещества, в ответ на введение которых в организме вырабатываются антитела (гамма-глобулины – одна из фракций белков крови, которая синтезируется лимфоцитами). Следует отметить, что на собственные антигены организм с нормальной иммунной системой антител не вырабатывает.

Множественные аллели - количество аллелей в природе больше двух. Одним из примеров множественных аллелей у человека являются группы крови системы АВ0.

У одних людей на поверхности эритроцитов нет антигенов А и В - это 0 (I) группа, у других есть антиген А -А(П) группа, у третьих есть антиген В - В (III) группа, а у четвертых есть антигены А и В - АВ (IV) группа.

В процессе длительной эволюции живые организмы приспособились к сохранению постоянства своего антигенного состава и не допускают вмешательства других антигенов. Поэтому у людей 0(1) группы крови, не имеющей на поверхности антигенов А и В, есть антитела α и β против антигенов А и В; у людей А (II) группы крови есть антитела β против антигена В; у людей В(Ш) группы есть антитела α против антигена А; у АВ (IV) группы нет антител против антигенов А и В. Обозначаются аллельные гены разными буквами алфавита (IА, IВ, I°), как исключение из правил генетики. 0(I), А(П) и В(Ш) группы наследуются как менделирующие признаки. Гены IА и IВ по отношению к гену I° ведут себя доминантно.

Аллельные гены IА и IВ у лиц IV группы ведут себя независимо друг от друга: ген IА детерминирует антиген А, а ген IВ - антиген В. Такое взаимодействие аллельных генов называется кодоминированием (каждый аллель детерминирует свой признак). Наследование АВ(IV) группы крови не следует закономерностям, установленным Менделем.

Группы крови А(II) и В(Ш) системы АВ0 наследуются по аутосомно-до-минантному типу, а 0(I) группа - по аутосомно-рецессивному типу.

Кроме антигенов А, В, 0 на поверхности эритроцитов у людей расположены антигены групп системы резус. Если на эритроцитах находится антиген Rh, то такие люди относятся к группе Rh+ (их около 85 %), а если отсутствует данный антиген, то они относятся к группе Rh¯ (их около 15 %). Группа крови Rh+ может быть гомозиготная (DD) и гетерозиготная (Dd), группа Rh¯ - только гомозиготная (dd).

Группы крови резус-системы наследуются как менделирующие признаки.