Билет 17 Воспроизведение на молекулярном и клеточном уровнях. Репликация ДНК 2. Эхинококк. Жизненный цикл и медицинское значение

Реплика́ция ДНК — это процесс синтеза дочерней молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты, который происходит в процессе деления клетки на матрице родительской молекулы ДНК. При этом генетический материал, зашифрованный в ДНК, удваивается и делится между дочерними клетками. Репликацию ДНК осуществляет фермент ДНК-полимераза. Хеликаза, топоизомераза и ДНК-связывающие белки расплетают ДНК, удерживают матрицу в разведённом состоянии и вращают молекулу ДНК. Правильность репликации обеспечивается точным соответствием комплементарных пар оснований и активностью ДНК-полимеразы, способной распознать и исправить ошибку. Репликация у эукариот осуществляется несколькими разными ДНК-полимеразами. Далее происходит закручивание синтезированных молекул по принципу суперспирализации и дальнейшей компактизации ДНК. Синтез энергозатратный.

Цепи молекулы ДНК расходятся, образую репликационную вилку, и каждая из них становится матрицей, на которой синтезируется новая комплементарная цепь. В результате образуются две новые двуспиральные молекулы ДНК, идентичные родительской молекуле.

2. Эхинококк (Echinococсus granulosus) имеет головку с 4-мя присосками и двумя венчиками крючьев. За короткой шейкой находится незрелый членик, за ним два гермафродитных членика и последний членик - зрелый - содержит матку с яйцами. В яйцах развиваются личинки - онкосферы.

Взрослая форма паразитирует в кишечнике собак, шакалов. Личиночная

стадия - эхинококк - развивается в теле промежуточного хозяина, которым может быть крупный рогатый скот, другие млекопитающие и человек.

Яйца попадают в организм человека через рот при несоблюдении правил

личной гигиены. В пищеварительном тракте человека из яиц выходят онкосферы. С током крови они проникают в печень, легкие, мозг и превращаются там в финну - называемую эхинококком. Эта личиночная стадия представляет собой пузырь, покрытый плотными оболочками и содержащий жидкость. Внутри пузыря образуются дочерние пузыри с ввернутыми внутрь головками. Масса пузыря может достигать 16 кг и более. Заболевание называется эхинококкоз и требует хирургического лечения. Диагноз ставят на основании реакции Каццони. Для этого жидкость, полученная из эхинококкового пузыря, взятого у животных, вводится исследуемому под кожу. В месте введения образуется маленький пузырек. Если пузырек быстро увеличивается в размерах, то реакция положительная. Профилактика связана с соблюдением правил личной гигиены, с обследованием домашних собак на эхинококкоз, с лечением служебных собак. Нельзя скармливать собакам органы животных, пораженных эхинококкозом.

 

Билет 18 Изменчивость, ее формы. Геномные мутации. Основной механизм из возникновения. Хромосомные болезни. 2. Основные уровни организации живых систем. Клеточный уровень организации. Основные положения клеточной теории

Геномные мутации возникают в результате нарушения числа хромосом в кариотипе. Полиплоидия — увеличение числа наборов хромосом, кратное гаплоидному (Зn, 4n, 5n и т.д.). Причины: двойное оплодотворение и отсутствие первого мейотического деления. У человека полиплоидия, а также большинство анеуплоидий приводят к формированию леталей. Анеуплоидия — изменение (уменьшение — моносомия, увеличение — трисомия) числа хромосом в диплоидном наборе, т.е. не кратное гаплоидному (2n+1, 2n-1 и т.д.). Механизмы возникновения: нерасхождение хромосом (хромосомы в анафазе отходят к одному полюсу, при этом на каждую гамету с одной лишней хромосомой приходится другая — без одной хромосомы) и «анафазное отставание» (в анафазе одна из передвигаемых хромосом отстаёт от всех других). Трисомия — наличие трёх гомологичных хромосом в кариотипе (например, по 21-й паре, что приводит к развитию синдрома Дауна; по 18-й паре — синдрома Эдвардса; по 13-й паре — синдрома Патау). Моносомия — наличие только одной из двух гомологичных хромосом. При моносомии по любой из аутосом нормальное развитие эмбриона невозможно. Единственная совместимая с жизнью моносомия у человека — по хромосоме X — приводит к развитию синдрома Шерешевского—Тернера.

У человека описаны триплоидные и тетраплоидные организмы. Частота их

возникновения низка. Они обнаруживаются среди спонтанно абортированных

эмбрионов или плодов и у мертворожденных. Продолжительность жизни

новорожденных с такими нарушениями - несколько дней. Геномные мутации по отдельным хромосомам многочисленны. Моносомии могут быть по Х - хромосоме, что приводит к развитию синдрома Шерешевского- Тернера (45 хромосом = 44 аутосомы + ХО) (рис. 179). Рис. 179. Моносомия Х (синдром Шерешевского-Тернера) и кариограмма при этом нарушении. В период созревания гамет наблюдаются случаи нерасхождения половых хромосом (в I, II или в обоих делениях созревания).

Гаметы несут не 22 аутосомы + 1 половую хромосому (X или У), а возникает

нарушение парности хромосом. Моносомия Х зависит исключительно от отца.

Для женщин с синдромом Шерешевского-Тернера характерны маленький рост,

короткая шея, воронкообразная грудина, бесплодие вследствие недоразвития

яичников, слабое развитие половых признаков. 50% больных умственно отсталы или

нормальны. Могут быть пороки развития внутренних органов. Дети с синдромом

Шерешевского-Тернера рождаются с частотой 0,7 на 1000 новорожденных девочек.

 

На молекулярном уровне (предмет молекулярной биологии) изучается строение белков, их функции, роль нуклеиновых кислот в хранении и передаче генетической информации, то есть процессы синтеза ДНК, РНК и белков. С этого уровня начинаются важнейшие процессы жизнедеятельности организмов: обмен веществ и превращение энергии, передача наследственной информации и т. д.

На клеточном уровне (биология клетки — цитология) изучаются проблемы морфологической организации клетки, специализации клеток в ходе развитая функций клеточной мембраны, механизмов и регуляции деления клетки. Эти проблемы имеют очень важное значение для медицины.

На органотканевом уровне изучаются особенности строения и функций отдельных оргаиов и составляющих их тканей.

На организменном уровне изучают особь и свойственные ей, как целому, черты строения, физиологические процессы, в том числе дифферснцировку, механизмы адаптации (акклиматизации) и поведения, в частности, нейрогуморальные механизмы регуляции, функции центральной нервной системы (ЦНС). Именно многоклеточный организм представляет целостную систему органов, специализированных для выполнения различных функций.

На популяционно-видовом уровне изучают факторы, влияющие на численность популяций, проблемы сохранения исчезающих видов, динамики генетического состава популяций, действие факторов микроэволюции и т. д. Для хозяйственной деятельности человека важны такие проблемы популяционной биологии, как контроль численности видов, наносящих ущерб хозяйству, поддержание оптимальной численности эксплуатируемых и охраняемых популяций.

На биогеоценотическом и биоценотическом уровнях ведущими являются проблемы взаимоотношений организмов в биоценозах, условия, определяющие их численность и продуктивность биоценозов, устойчивость последних и роль влияния человека на сохранение биоценозов и их комплексов.

На биосферном уровне современная биология решает глобальные проблемы, например, определение интенсивности образования свободного кислорода растительным покровом Земли или изменения концентрации углекислого газа в атмосфере, связанного с деятельностью человека.

 

Билет 19.. Изменчивость, ее формы. Фенотипическая изменчивость. Понятие о фенокопиях. 2. Широкий лентец. Жизненный цикл и медицинское значение.

Фенотипическая изменчивость может проявляться в форме модификаций, фенокопий и морфозов. Модификации – изменения фенотипа в пределах нормы реакции, возникающие под влиянием обычных факторов среды.

Фенокопии – изменения фенотипа (похожие на мутации) под влиянием неблагоприятных факторов среды. В медицине фенокопии – ненаследственные болезни, сходные с наследственными. Наиболее частая причина фенокопий – действие на беременных тератогенов различной природы, нарушающих эмбриональное развитие плода (генотип его при этом не затрагивается).

Морфозы – ненаследственные изменения фенотипа организма в онтогенезе под влиянием экстремальных факторов среды. Имеют неадаптивный и необратимый характер. Часто – это грубые изменения фенотипа, выходящие за пределы нормы реакции, в итоге развивается болезнь и может наблюдаться даже гибель организма. Фенокопии не наследуются. Например, катаракта может быть генетически обусловлена или возникнуть вследствие нарушения эмбрионального развития (фенокопия).

2. Самым крупным гельминтом является лентец широкий (Diphyllobothrium latum).

Длина его тела достигает 10-12 метров. На головке имеются присасывательныещели или ботрии). За головкой находится шейка. От нее

отпочковываются членики. Ширина их больше длины. В зрелых члениках матка имеет форму петель, образующих розетку. Отверстие матки расположено у переднего края членика

Широкий лентец паразитирует в тонком кишечнике человека, вызывая

заболевание дифиллоботриоз. Заражение человека происходит при употреблении в пищу рыбы, недостаточно обработанной термически.

Цикл развития связан с двумя промежуточными хозяевами: первый - циклоп, второй - рыбы (рис. 380). Яйца, содержащие личинку - корацидий - попадают в воду. Корацидий имеет три пары крючьев и для дальнейшего развития должен быть проглочен циклопом. В циклопе он превращается в процеркоид, имеющий удлиненную форму и 6 крючьев на заднем конце тела. Циклопа проглатывает рыба, в мышцах которой процеркоид превращается в плероцеркоид. Если рыбу съедает другая рыба, то плероцеркоид переходит в ее организм.

Окончательными хозяевами лентеца, кроме человека, могут быть плотоядные животные (лиса, медведь, собака, кошка). Паразитирование широкого лентеца у человека вызывает малокровие, связанное с недостатком витамина В12

Диагноз ставят при нахождении яиц в фекалиях. Профилактика предполагает термическую обработку рыбы, охрану воды от загрязнения сточными водами.

Плоские черви, относящиеся к классам Сосальщиков и Ленточных червей,

имеют в жизненном цикле промежуточных хозяев. Таких гельминтов относят к биогельминтам.

 

Билет 20 Онтогенез человека. Критические периоды развития. Тератогенные факторы среды. 2. Цепень свиной. Жизненный цикл и медицинское значение.

Дополнительная информация:

• ни у кого из консультирующихся среди родственников трех поколений не было расщелины губы и/или неба;

• у матерей консультирующихся беременность и роды протекали нормально. Женщина 2 на 5-6-ой неделе беременности принимала противосудорожное лекарство (обладает мутагенным эффектом). 5-6 неделя - это терминационный тератогенный период формирования. Тератогенный эффект – ребенок рождается с врожденными пороками развития (ВПР), сходными с ВПР наследственного характера. Согласно учению о двух критических периодах эмбриогенеза, для снижения частоты гибели зародышей и врожденных пороков развития необходимо охра­нять организм женщины от неблагоприятных воздействий окружающей среды именно в первые 3—8 нед. беременности. Хотя дальнейшие исследования дока­зали, что по отношению к ряду повреждающих агентов эмбрион и плод челове­ка обладают высокой чувствительностью и после завершения плацентации и активного органогенеза. К критическим периодам фетального развития относят 15—20-ю недели беременности (усиленный рост головного мозга) и 20—24-ю недели (формирование основных функциональных систем организма). У многоклеточных животных в составе онтогенеза принято различать фазы эмбрионального (под покровом яйцевых оболочек) и постэмбрионального (за пределами яйца) развития, а у живородящих животных пренатальный (до рождения) и постнатальный (после рождения) онтогенез. Онтогенез делится на два периода:эмбриональный — от образования зиготы до рождения или выхода из яйцевых оболочек; постэмбриональный — от выхода из яйцевых оболочек или рождения до смерти организма

2. Свиной цепень (Taenia solium) во взрослом состоянии паразитирует в тонком

кишечнике человека и вызывает заболевание - тениоз. Длина его достигает 3 - 7метров. На головке располагаются 4 присоски и венчик крючьев. За головкой находится шейка, за шейкой тело, состоящее из члеников. Системы органов такие же, как у бычьего цепня. Но в отличие от бычьего цепня, в гермафродитных члениках свиного цепня три дольки яичника, а зрелый членик свиного цепня имеет 7- 12 ответвлений матки. В зрелых члениках формируются яйца с шестикрючным зародышем - онкосферой. Для дальнейшего развития личинка должна попасть в промежуточного хозяина - свинью. В желудке свиньи оболочки яиц растворяются, личинки с током крови попадают в мышцы и превращаются в финну - цистицерк. Человек заражается личинками свиного цепня, если съедает непроваренное мясо

свиньи Иногда во время рвоты из кишечника человека возможно забрасывание отдельных члеников свиного цепня в желудок, где они перевариваются. Оболочки яиц растворяются, личинки выходят из них и с током крови попадают в различные органы (мозг, печень, легкие, глаза), где формируются финны - цистицерки, вызывая заболевание – цистицеркоз

 

Билет 21 Моногенное наследование. Характеристика разных вариантов сцепленного с полом наследования (Х-Д, Х-Р, Y-сц.).2. Цитогенетические методы изучения генетики человека (кариотипический анализ, определение полового хроматина).

Моногенные признаки (МП) - это дискретные (чаще - качественные) признаки.

• Встречаются в человеческих популяциях (семьях) в двух/трех альтернативных четко очерченных формах (два или три фенотипических класса).

• Альтернативная форма МП - результат мутации 1 гена.

• Среда на формирование МП или не влияет, или изменяет экспрессивность и пенетрантность гена.

• Наследуются МП по моногенному типу - по законам Менделя

• Прогнозируют МП по законам Менделя. • Степень риска рождения больных детей в семьях при типичных браках - 25%, 50%.

• Наследуемость МП - 100%.

У человека известно более 4000 моногенных (менделирующих) признаков.

Примеры нормальных моногенных признаков: цвет глаз и волос, группы крови системы ABO, Rh, MN, пятипалость и др. Примеры патологичных МП:

а) все генные (моногенные) наследственные болезни (серповид-ноклеточная анемия, гемофилия А и В, фенилкетонурия и др.);

б) моногенно обусловленная непереносимость некоторых лекар-

ственных и пищевых веществ

Наследование, сцепленное с полом — наследование какого-либо гена, находящегося в половых хромосомах. Наследование признаков, проявляющихся только у особей одного пола, но не определяемых генами, находящимися в половых хромосомах, называется наследованием, ограниченным полом.

Наследованием, сцепленным с X-хромосомой, называют наследование генов в случае, когда мужской пол гетерогаметен и характеризуется наличием Y-хромосомы (XY), а особи женского пола гомогаметны и имеют две X-хромосомы (XX). Таким типом наследования обладают все млекопитающие (в т.ч. человек), большинство насекомых и пресмыкающихся.

Наследованием, сцепленным с Z-хромосомой, называют наследование генов в случае, когда женский пол гетерогаметен и характеризуется наличием Z-хромосомы (ZW), а особи мужского пола гомогаметны и имеют две Z-хромосомы (ZZ). Таким типом наследования обладают все представители класса птиц.

Если аллель сцепленного с полом гена, находящегося в X-хромосоме или Z-хромосоме, является рецессивным, то признак, определяемый этим геном, проявляется у всех особей гетерогаметного пола, которые получили этот аллель вместе с половой хромосомой, и у гомозиготных по этому аллелю особей гомогаметного пола. Это объясняется тем, что вторая половая хромосома (Y или W) у гетерогаметного пола не несет аллелей большинства или всех генов, находящихся в парной хромосоме.

Таким признаком гораздо чаще будут обладать особи гетерогаметного пола. Поэтому заболеваниями, которые вызываются рецессивными аллелями сцепленных с полом генов, гораздо чаще болеют мужчины, а женщины часто являются носителями таких аллелей

2. В цитогенетической лаборатории проведен кариотипический

анализ метафазных пластинок (рутинная окраска) Цитогенетические (кариотипирование, определение полового хроматина) методы. Каждый организм характеризуется определенным набором хромосом, который называется кариотипом. Кариотип человека состоит из 46 хромосом – 22 пары аутосом и две половые хромосомы. У женщины это две X хромосомы (кариотип: 46, ХХ), а у мужчин одна Х хромосома, а другая – Y (кариотип: 46, ХY). В каждой хромосоме находятся гены, ответственные за наследственность. Исследование кариотипа проводится с помощью цитогенетических и молекулярно-цитогенетических методов. Определяются соответствующие белки гистоны и ферменты

 

билет 22 Моногенное наследование. Понятие о пенетрантности и экспрессивности генов.2. Изменчивость, ее формы. Комбинативная изменчивость, ее механизмы и значение

Моногенные признаки (МП) – это, в основном, качественные. Среда на

формирование МП или не влияет, или изменяет экспрессивность и пенетрантность гена. Наследуются МП по моногенному типу – по законам

Менделя (менделирующие признаки).

Примеры нормальных моногенных признаков: пол человека; цвет глаз и

волос; группы крови системы АВ0, Rh, MN; пятипалость, нормальная

свертываемость крови и др. Примеры патологических МП: серповидно-

клеточная анемия, гемофилия А и В, фенилкетонурия, моногенно

обусловленная непереносимость некоторых лекарственных и пищевых веществ.

Экспрессивность Степень выражения гена в признаке, Пенетрантность Частота проявления гена в фенотипе Пенетрантность - это количественный показатель фенотипиче-кого проявления гена. Пенетрантность характеризует процент особей, проявляющих в генотипе данный ген, по отношению к общему числу особей, у которых он мог бы проявиться. Если мутантный ген проявляется у всех особей - это 100% Пенетрантность. Если неполная Пенетрантность, то указывают процент особей, проявляющих ген. Экспрессивность - степень выраженности признака при реализации генотипа в

различных условиях среды. Эта выраженность фенотипического проявления гена связана с изменчивостью признака в пределах нормы реакции. Понятие

экспрессивности аналогично тяжести заболевания

2. Изменчивость - способность живых организмов приобретать новые признаки и

свойства. Изменчивость отражает взаимосвязь организмов с внешней средой.

Различают ненаследственную и наследственную изменчивость. Ненаследственная изменчивость связана с изменением фенотипа и не затрагивает генотип. Любое изменение фенотипа организма - результат взаимодействия генотипа с условиями внешней среды. При наследственной изменчивости возникают изменения признаков организма, которые определяются генотипом и сохраняются в ряду поколений. Генотипическая изменчивость может быть комбинативной и мутационной. Комбинативная изменчивость широко распространена в природе. Онаявляется важнейшим источником большого наследственного разнообразия,

наблюдаемого у животных организмов. Новые комбинации наследственной

информации появляются в результате полового размножения.

Комбинативная изменчивость связана с получением новых сочетаний генов в

генотипе, что приводит к появлению организмов с новым фенотипом. Это

происходит в результате:

• независимого расхождения хромосом при мейозе;

• случайного сочетания при оплодотворении;

• рекомбинации генов в результате кроссинговера;

• взаимодействия генов.

Сами гены при этом не изменяются.

Отличие детей от родителей связано с комбинированием в генотипе детей

генов их родителей.

Комбинативной изменчивостью у человека можно объяснить появление у

детей II и III групп крови, в отличие от I и IV групп, характерных для их родителей.

Селекционеры часто используют скрещивание отличающихся друг от друга

пород и сортов для получения новых. У гибридов, возникших в результате

скрещивания, проявились не только новые сочетания признаков, но и новые

признаки. Например, при скрещивании кур с розовидным гребнем с породой,

обладающей гороховидным гребнем закономерно появились особи с ореховидным гребнем.

С комбинативной изменчивостью связано явление гетерозиса - повышенной

гибридной силы - которая наблюдается в 1-м поколении при гибридизации между разными сортами растений. У гибридов увеличивается рост, жизнеспособность, урожайность. Ярко выражен гетерозис у кукурузы.

Гетерозис можно объяснить тем, что:

1. У гибридов увеличивается число доминантных генов, влияющих на развитие

признака. Например, если предположить, что на рост влияют гены А и В, то в результате брака представителей с генотипами ААвв и ааВВ ребенок с генотипом АаВв будет иметь более высокий рост:

В данном случае имеет место комплементарное действие генов. 2. Иногда

гетерозисный организм имеет более выраженные признаки, чем доминантный

гомозиготный.

 

Билет 23 Моногенное наследование. Виды взаимодействия аллельных генов.2. Цепень бычий. Жизненный цикл и медицинское значение.

Сложность формирования ПП объясняет и сложность их наследования.

Каждая пара аллельных генов из данной серии полигенов наследуется по

законам Менделя, но в целом наследование ПП законам Менделя не

подчиняется. Такой тип наследования называется полигенным. Среда всегда

оказывает существенное влияние на формирование ПП. Согласно закономерностям, установленным Менделем, гены способны к

стабильному воспроизведению и фенотипическому проявлению. Гены проявляют свое действие независимо от других генов. Могут происходить мутации генов и возникать различные рекомбинации. Между геном и признаком - сложная связь.

Действие генов специфично. Один ген может отвечать за один признак.

Продуктом функции генов является белок - фермент, катализирующий

определенную биохимическую реакцию, играющую важную роль в формировании признака в определенных условиях среды.

-Один ген может отвечать за несколько признаков, проявляя плейотропное

действие. Например, синдром Марфана. Это наследственное заболевание,

развивающееся от присутствия в генотипе одного измененного гена. Заболевание проявляется следующими признаками: подвывихом хрусталика глаза, аневризмой аорты, изменением длины пальцев - появлением "паучьих пальцев", высоким сводом стопы. В основе лежит нарушение развития соединительной ткани. Выраженность плейотропного действия гена зависит от биохимической реакции, которую катализирует фермент, синтезируемый под контролем данного гена.

Проявление признаков есть результат взаимодействия различных биохимических реакций. Эти взаимодействия могут быть связаны с аллельными и неаллельными генами.

Взаимодействие аллельных генов может происходить по типу:

• полного доминирования;• неполного доминирования;

• сверхдоминирования. • кодоминирования;

 

При полном доминировании действие одного гена (доминантного) полностью

подавляет действие другого (рецессивного). При скрещивании в первом поколении

проявляется доминантный признак (например, желтый цвет горошин).

Рецессивный аллель гена проявляется в результате мутации.

Доминантный аллель отвечает за активную форму фермента, кодирующего

признак, а рецессивный аллель - за неактивную форму, или вообще не кодирует белок. У рецессивной особи, гомозиготной по данному аллелю, белок не образуется, и поэтому признак в первом поколении не проявляется.

При неполном доминировании действие рецессивного гена проявляется в

первом поколении. Например, при скрещивании растений ночной красавицы с

красными и белыми цветами появляются розовые. При этом один ген не

обеспечивает достаточное количество белкового продукта для нормального

проявления признака. При кодоминировании проявляется действие обоих генов при одновременном их присутствии. Каждый из аллельных генов кодирует определенный белок. У гетерозиготного организма синтезируются оба белка, и в результате проявляется новый признак. Например, группы крови у человека определяются множественными аллелями I A, I B, I 0. Гены I A и I B доминантны, а ген I 0 - рецессивен. При взаимодействии генов I A и I B проявляется новый признак, обусловливающий появление IV группы крови I A I B у человека. При сверхдоминировании у доминантного аллеля в гетерозиготном состоянии отмечается более сильное проявление признака, чем в гомозиготном. У мушки дрозофилы известна рецессивная летальная мутация. Гетерозиготные организмы обладают большей жизнеспособностью, чем доминантные гомозиготные мухи дикого типа

2. К ленточным червям относят бычий цепень (Taeniarhynchus saginatus).

Во взрослом состоянии бычий цепень паразитирует в тонком отделе

кишечника человека и вызывает заболевание - тениаринхоз. Лентовидное тело червя имеет в длину от 10 метров и более На переднем конце тела имеется маленькая головка, на которой находятся четыре присоски. За головкой расположена шейка, представляющая зону роста. За шейкой идет тело червя, состоящее из отдельных члеников. Рост червя происходит от шейки. Самые маленькие (молодые) членики находятся около шейки. В средней части находятся гермафродитные членики. Чем дальше от шейки, тем членики крупнее. Задняя часть червя состоит из зрелых члеников. Эти членики сильно вытянуты. В них видна разветвленная матка (17 - 35 разветвлений с каждой стороны от продольного ствола). Матка слепо замкнута. Яйца лишены крышечки, развиваются в матке. Тело червя покрыто кожно-мускульным мешком. Под погруженным эпителием (тегументом) расположены три слоя мышц.Пищеварительная система отсутствует.Нервная система образована нервным ганглием, находящимся в головке, и двумя боковым стволами, проходящими вдоль тела. Выделительная система протонефридиального типа. Бычий цепень - гермафродит. Членики, находящиеся ближе к головке, не имеют половой системыМужская половая система представлена семенниками, семяпроводами, семяизвергательным каналом и копулятивным органом. Женская половая система имеет разветвленный двудольчатый яичник, яйцевод, открывающийся в оотип. В оотип открываются также желточники, неразветвленная слепо замкнутая матка и влагалище. В задних (зрелых) члениках цепня хорошо видна только разветвленная матка, заполненная яйцами Членики бычьего цепня могут самостоятельно выползать из анального отверстия. В матке, внутри оболочки яиц формируется восьмикрючный зародыш - онкосфера. Для дальнейшего развития зародыш должен попасть в промежуточного хозяина. Этим хозяином для бычьего цепня является крупный рогатый скот. Промежуточный хозяин заражается, поедая членики, которые с фекалиями могут оказаться на траве. В желудке скота оболочки яиц растворяются, из них выходят личинки, которые попадают в кровь, разносятся по всему организму и проникают в мышцы. В мышцах шестикрючный зародыш превращается в следующую личиночную стадию - финну - цистицерк, имеющую вид пузырька, заполненного жидкостью, внутрь которого ввернута головка. Человек съедает финнозное мясо, плохо обработанное термически, и заражается бычьим цепнем. В кишечнике человека головка выворачивается из пузырька, с помощью присосок прикрепляется к стенкам кишечника и от шейки начинаются отпочковываться членики. Чтобы не заразиться тениаринхозом надо употреблять в пищу мясо, хорошо

обработанное термически.

Билет24 Гаметогенез. Сравнительная характеристика овогенеза и сперматогенеза у человека.2. Аскарида человеческая. Жизненный цикл и медицинское значение.

Сперматозоиды — мужские половые клетки, которые служат для оплодотворения женской гаметы - яйцеклетки. Обычно они значительно меньше яйцеклетки, поскольку не содержат столь значительного количества цитоплазмы и производятся организмом одновременно в значительном количестве. Сперматозоид мужчины имеет типичное строение и состоит из головки, средней части и хвоста.В головке сперматозоида располагаются следующие клеточные структуры:1) ядро2) акросома3) центросома Сперматозоид человека движется при помощи жгутика. В организме мужчины сперматозоиды находятся в неактивном состоянии, движения жгутиков у них незначительны. Сперматозоиды приобретают активность после эякуляции за счет воздействия на них ферментов простатического сока. Яйцеклетка-женская гамета. Человеческая яйцеклетка имеет диаметр примерно 130мкм. В цитоплазме яйцеклеток (ооплазме) содержатся совокупность питательных веществ — желток. Яйцеклетки образуются в результате оогенеза. После оплодотворения из оплодотворенной яйцеклетки (зиготы) развивается эмбрион. При партеногенезе эмбрион, а затем новый организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки.

2. Аскарида человеческая (Ascaris lumbricoides), - крупный гельминт красновато-желтого цвета. Имеетвытянутое тело веретенообразной формы с заостренными концами. Самки крупнее самцов. Длина самки до 40 см, самцов - до 25 - 30 см. У самок задний конец прямой, у самцов -заострен и загнут на брюшную сторону. На переднем конце тела аскариды имеется ротовое отверстие, окруженное

тремя губами. Ротовое отверстие ведет в мускулистую глотку, а затем в пищевод.

Глотка и пищевод эктодермального происхождения. За пищеводом следует

кишечник энтодермального происхождения. Кишечник заканчивается анальным

отверстием. Дыхательная и кровеносная системы у аскариды отсутствуют. Выделительная система состоит из одной кожной железы, находящейся в

передней части тела аскариды. От нее отходят два боковых канала, проходящих в

боковых валиках гиподермы, сзади каналы слепо замкнуты (рис. 383). Спереди

каналы соединяются в выводной проток. На стенках выделительных каналов на

уровне верхнего отдела пищевода имеются четыре (по две с каждой стороны)

фагоцитарные клетки. Они захватывают продукты обмена и откладывают их в своей

цитоплазме. Нервная система состоит из окологлоточного нервного кольца и отходящих от

него нервных стволов. Особенно хорошо развиты брюшной и спинной нервные

стволы. Они соединены между собой многочисленными перемычками. Органы

чувств у аскариды развиты слабо. Половая система имеет трубчатое строение. У самки половая система состоит из парных яичников, парных яйцеводов, представляющих собой трубки большого диаметра, и парных маток, имеющих еще больший диаметр и соединяющихся в непарное влагалище, открывающееся отверстием в верхней трети тела аскариды на брюшной стороне. Половая система самца непарная, имеет тонкий трубчатый семенник, семяпровод и семяизвергательный канал, открывающийся в заднюю кишку. Оплодотворение яиц происходит в матке. Самка откладывает более 200 000

яиц в сутки. Яйцам аскариды для развития необходимо попасть во внешнюю среду,

где есть кислород, определенная влажность и температура 24 - 30°C. Яйца покрыты

пятью оболочками, защищающими развивающийся зародыш от неблагоприятных

условий. При благоприятных условиях в течение 15 - 20 дней в яйце

формируется личинка, способная к дальнейшему развитию в организме человека.

Такое яйцо называют инвазионным. В почве яйца могут сохранять инвазионность до

10 лет. Заражение людей аскаридозом происходит при употреблении в пищу ягод,

овощей, загрязненных инвазионными яйцами аскариды при удобрении огородов и

ягодников необезвреженными фекалиями человека.

Цикл развития аскариды идет без смены хозяев (рис. 385). Из проглоченных

яиц в кишечнике человека выходят личинки. С током крови они проходят в печень,

через полую вену в правое предсердие, правый желудочек и по легочной артерии в

альвеолы легких, где находится в среде, богатой кислородом. Затем они

поднимаются по дыхательным путям в глотку, попадают в рот, вторично

проглатываются и оказываются в кишечнике. Миграция личинок продолжается 9 - 12

дней. За это время личинки растут, несколько раз линяют, у них изменяется обмен

веществ. Попав вторично в кишечник, личинки в течение 2,5 - 3 месяцев растут и

превращаются во взрослых аскарид, способных выделять яйца. Продолжительность

жизни аскариды в кишечнике около года.

 

 

Билет 25 Структурно-функциональная организация прокариотических и эукариотических клеток. 2. Острица детская. Жизненный цикл и медицинское значение.

К прокариотическим (или доядерным) организмам относят бактерии и сине-

зеленые водоросли. Генетический аппарат представлен ДНК единственной

кольцевой хромосомы, находится в цитоплазме и не отграничен от нее оболочкой.

Этот аналог ядра называют нуклеоидом. Прокариотические клетки защищены клеточной стенкой (оболочкой), наружная часть которой образована гликопептидом - муреином. Внутренняя часть клеточной стенки представлена плазматической мембраной, выпячивания которой в цитоплазму образуют мезосомы, участвующие в построении клеточных перегородок, репродукции, и являются местом прикрепления ДНК. В цитоплазме органелл мало, но присутствуют многочисленные мелкие рибосомы. Микротрубочки отсутствуют, движения цитоплазмы не происходит. Многие бактерии имеют жгутики более простого строения, чем у эукариот. Дыхание у бактерий осуществляется в мезосомах, у сине-зеленых водорослей в цитоплазматических мембранах. Хлоропластов и других клеточных органелл, окруженных мембраной, нет

К круглым червям относят острицу (Enterobins vermicularis). Паразитирование

остриц у человека так же широко распространено, как аскарид. Заболевание,

вызываемое паразитированием остриц, называют энтеробиозом. Взрослые черви имеют небольшие размеры: самки – 9 - 12 мм, самцы – 3 - 5 мм (рис. 386). Передний конец остриц имеет небольшие кутикулярные крылья головной везикулы. Задний конец тела самца крючковидно изогнут и снабжен двумя боковыми крыловидными пластинками. Пищевод имеет расширение - бульбус.

Паразитирует острица в кишечнике человека. Яйца, откладываемые самкой,

созревают во внешней среде в течение 4-6 часов. С грязными руками яйца

попадают через рот и в тонком кишечнике происходит выход личинок из яйцевых оболочек. Личинки мигрируют в начальные отделы толстой кишки. Через 12-14 дней они достигают половой зрелости. Взрослые особи живут в кишечнике около 30 дней. Для откладывания яиц самки ночью выползают из анального отверстия и вызывают сильный зуд. При расчесывании зудящих мест яйца остаются под ногтями. С этим связано широкое распространение энтеробиоза, особенно среди детей. Для постановки диагноза необходимо сделать соскоб с перианальных складок кожи. Чтобы избавиться от энтеробиоза, надо соблюдать правила личной гигиены.

 

Билет 26. Изменчивость, ее формы. Генные мутации, их возникновение и роль. 2. Вши. Строение, жизненный цикл и медицинское значение.

Генные мутации образуются наиболее часто и затрагивают структуру гена. Ген

- участок молекулы ДНК. Генные мутации возникают в результате замены одной или нескольких пар азотистых оснований, или мутаций со сдвигом рамки считывания информации, связанных с выпадением или вставкой одного или нескольких азотистых оснований. Мутации, затрагивающие одну пару оснований и приводящие к замене на другую, удвоению, делеции, называют точковыми. Происходит нарушение последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК. Это приводит к изменению строения белка. Генные мутации возникают при замене, выпадении, вставке пар нуклеотидов. Большинство мутаций - генные. С ними связаны изменения морфологических, биохимических, физиологических признаков. При замене одного пуринового основания на другое или одного пиримидинового на другое возникают транзиции: А<=>Г, Т<=>Ц. Возможны четыре типа транзиции. Транзиции возникают при репликации ДНК. Могут также меняться пиримидиновые основания на пуриновые и наоборот. Такие замены называют трансверсиями. Их восемь типов: А<=>Т, А<=>Ц, Г<=>Ц,Г<=>Т.Замены оснований приводят к появлению двух типов мутантных кодонов в и-РНК с измененным смыслом (миссенс - кодон) и бессмысленного (нонсенс - кодон). Миссенс - мутации могут влиять на активность ферментов и приводить к синтезу менее активных ферментов или снижать их количество.

Генные мутации способны привести к появлению заболеваний, связанных с

нарушением обмена веществ. Фенилкетонурия - пример ферментопатии. К заболеваниям, связанным с нарушением обмена аминокислот, относят гистидинемию. Есть мутации генов ферментов углеводного обмена, приводящие к появлению заболеваний, именуемых гликогенозами. Эти заболевания развиваются в результате генетических дефектов различных ферментов, участвующих в распаде гликогена. При гликогенозах наблюдается избыточное отложение гликогена в скелетной мускулатуре, сердечной мышце или печени. При некоторых формах гликогенозов может развиваться умственная отсталость, мышечная слабость и печеночная недостаточность. Генные мутации бывают причиной ненормального обмена жиров и жироподобных веществ. Заболевания, именуемые липидозами, сопровождаются тяжелой умственной отсталостью, нарушением функций нервной системы. Мутанты, гомозиготные по данному гену, гибнут внутриутробно, Дети с этим заболеванием умственно отсталы. В их органах и тканях есть отложения оротовой кислоты. Генетический дефект синтеза пуриновых оснований - причина синдрома Леш - Найхана, который передается сцепленно с полом. Болеют только мальчики. При этом в почках и других тканях накапливается мочевая кислота и возникает подагра. Нонсенс - мутации приводят к тому, что может появиться нонсенс - кодон не в конце структурного гена, а раньше, что приводит к обрыву полипептидной цепи. Мутации со сдвигом рамки (фреймшифт), обусловленные вставками или выпадениями одного или нескольких нуклеотидов, напоминают нонсенс - мутации, т.к. приводят к образованию нонсенс - кодонов. В результате генных мутаций может измениться смысл биологической информации, закодированной в генах.

2. Постоянными паразитами человека и млекопитающих могут быть вши

(Anoplura). Каждый вид приспособлен к определенным хозяевам. Паразитами

человека являются головная (Pediculus humanus capitis), платяная (Pediculus

humanus humanus) и лобковая вши (Phthirus pubis) Вши - это кровососущие насекомые, имеющие колюще-сосущий ротовой аппарат. Они способны переносить возбудителей сыпного и возвратного тифов, являются эктопаразитами, вызывающими заболевание - педикулез (вшивость). Вши развиваются с неполным превращением и весь их жизненный цикл связан с пребыванием на теле или одежде хозяина. Тело вшей уплощено в дорзовентральном направлении. Это вторично бескрылые насекомые. Сильные, слегка укороченные конечности вшей расставлены. На концевом членике лапки имеются крупные подвижные коготки, с помощью которых вошь прикрепляется к хозяину. Лобковая вошь (площица) - эктопаразит, имеет короткое и широкое тело. Нет четких границ между грудью и брюшком. Размеры самца около 1 мм, живет до 22 дней. Самка около 1,5 мм, живет 26 дней. Живет площица в волосах лобка, иногда в бороде, на ресницах. Лобковая вошь присасывается к телу человека и вызывает сильный зуд. На теле появляются

пятна овальной или округлой формы размером 0,5 - 1,5 мм, голубоватой окраски.Головная и платяная вши имеют короткую голову и широкое брюшко, тело удлинено. Головная вошь паразитирует в волосах на голове. Она серого цвета, по бокам груди и брюшка имеются темные пигментные пятна. Боковые вырезки на брюшке более заходят вглубь. Размеры самца 2 - 3 мм, самки – 2 - 4 мм. Платяная вошь имеет размеры 4,7 мм, обитает на одежде, соприкасающейся

с телом человека, где температура 28 - 30°С, оптимальная для жизни вшей. С одежды они переползают на поверхность тела для ежедневного кровососания, которое для вшей является обязательным. Голодные вши погибают через 2 - 10 дней. Вши чувствительны к высокой температуре, но устойчивы к отсутствию кислорода. На этих свойствах основаны способы борьбы с вшами. Развитие вшей происходит с неполным превращением. Яйца вшей называют гнидами. Самки откладывают яйца, прикрепляя их к волосам или одежде. Из отложенных яиц через 5 - 8 дней при температуре 30°С вылупляются личинки. Вышедшие из яйца личинка сосет кровь. Через 2-5 дней превращается в нимфу I, через 5 дней после линьки в нимфу II, а через 8 дней нимфы линяют и превращаются в самцов и самок. Вши эктопаразиты.

Меры борьбы с вшами связаны с уничтожением вшей на теле человека, на

одежде. Для этого необходимо соблюдать правила личной гигиены, обеззараживать и дезинфицировать одежду, мыть полы.

 

Билет 27 Элементарные эволюционные факторы. Генотипическая структура популяций. Закон Харди – Вайнберга.2. Власоглав. Жизненный цикл и медицинское значение

Можно выделить четыре основных элементарных фактора эволюции: мутационный процесс, популяционные вол­ны, изоляция, естественный отбор.

Мутационный процесс Мутации — элементарный эволюционный матери­ал, а процесс возникновения мутаций, мутационный процесс

Популяционные волн ыПериодические или апериодические колебания численности особей популяции характерны для всех без исклю­чения живых организмов. Классификация популяционных волн

1. Периодические колебания численности короткоживущих организмов характерны для большинства насекомых, однолет­них растений, большинства грибов и микроорганизмов. 2. Непериодические колебания численности, зависящие от сложного сочетания разных факторов. 3. Вспышки численности видов в новых районах, где отсут­ствуют их естественные враги.4. Резкие непериодические колебания численности, связан­ные с природными катастрофами (в результате засухи или по­жаров).

Изоляция Под изоляцией понимается возникновение любых барьеров, нарушающих панмиксию (свободное скрещивание). В зависимости от их природы выделяют два основных типа изо­ляции: пространственную и биологическую (репродуктив­ную).

Естественный отбор Ч. Дарвин определил естественный отбор как со­хранение особей с полезными и гибель с вредными индиви­дуальными отклонениями. Особь является элементарным объ­ектом отбора. Но особи отбираются в пределах популяции. Отсюда популяция — это поле действия отбора как элемен­тарного фактора эволюции.

Закон Харди -Вайнберга — это закон популяционной генетики — в популяции бесконечно большого размера, в которой не действует отбор, не идет мутационный процесс, отсутствует обмен особями с другими популяциями, не происходит дрейф генов, все скрещивания случайны — частоты генотипов по какому-либо гену (в случае если в популяции есть два аллеля этого гена) будут поддерживаться постоянными из поколения в поколение и соответствовать уравнению:

p² + 2pq + q² = 1

Где p² — доля гомозигот по одному из аллелей; p — частота этого аллеля; q² — доля гомозигот по альтернативному аллелю; q — частота соответствующего аллеля; 2pq — доля гетерозигот.

2. Заболевание, вызываемое паразитированием власоглава (Trichocephaltis

trichiurus), называют трихоцефалезом. Паразитирует власоглав в слепой кишке,

начальном отделе толстой кишки у человека. Гельминт имеет тонкую волосовидную переднюю часть тела (откуда произошло название паразита) и более широкую заднюю. Длина самца 30 - 45 мм, самки - 35-55 мм. (рис. 388). Заражение трихоцефалезом происходит, если человек не соблюдает правила личной гигиены.Рис. 388. Власоглав (Trichocephalus trichiurus). A - самка. Б - самец. С немытыми овощами, фруктами и грязными руками инвазионные яйца попадают в рот. Из яиц выходят личинки, которые мигрируют по кишечнику и достигают слепой кишки. Передним концом прикрепляются к слизистой оболочке. Половой зрелости власоглавы достигают через месяц после заражения. Яйца, выделяемые больными трихоцефалезом, имеют вытянутую форму, на полюсах яиц располагаются прозрачные пробочки. Во внешней среде внутри яиц при 24 - 28°С через 4 недели формируются инвазионные личинки. Цикл развития происходит без смены хозяев. У человека власоглав может паразитировать около 5 лет.

Диагноз ставят при обнаружении яиц власоглава в фекалиях. Профилактика связана с соблюдением правил личной гигиены и охраной окружающей среды от заражений нечистотами.

 

 

Билет 28 Закономерности независимого наследования двух и более признаков. Виды взаимодействия неаллельных генов.2. Лямблия. Жизненный цикл и медицинское значение.

Закономерности независимого наследования двух и более признаков. Виды взаимодействия неаллельных генов. Доминирование и рецессивность – типичные примеры взаимодействия аллельных генов. Однако в процессе индивидуального развития организма и неаллельные гены вступают в сложные взаимодействия между собой. Организм – не мозаика, складывающаяся из действия отдельных и независимых генов, а сложная система последовательных биохимических и морфологических процессов, определяемых совокупностью генов – генотипом
Понятие наследование признака употребляют обычно как образное выражение. В действительности наследуются не признаки, а гены. Признаки формируются в ходе индивидуального развития организма, которые обусловливаются генотипом и влиянием внешней среды.
Принято различать следующие основные типы взаимодействия неаллельных генов:Комплементарность, Эпистаз, Полимерия.

2. лямблию (Lambha intestinalis)

обитают в верхнем отделе тонкого кишечника (в двенадцатиперстной

кишке), иногда в желчевыводящих протоках и вызывают заболевание - лямблиоз.

Лямблиоз широко распространен на всем земном шаре и встречается у детей

и взрослых. Лямблия имеет тело грушевидной формы размером от 10 до 18 мкм. На передней части тела находится присасывательный диск, с помощью которого паразит прикрепляется к слизистой оболочке кишечника. Все органеллы парные. В расширенной части тела симметрично располагаются два ядра. Между ядрами, по продольной оси в середине проходят два опорных стержня - аксостили. Между ядрами лежит группа базальных гранул, от которых берут начало 4 пары жгутиков. Позади присасывательного диска, почти перпендикулярно к продольной оси тела, располагаются парабазальные тела. Питаются лямблии осмотически. В нижних отделах кишечника человека лямблии могут инцистироваться. Размножаются лямблии продольным делением.

Заражение происходит при попадании цист с водой или пищевыми продуктами

в пищеварительный тракт. Диагноз ставят - при нахождении цист в фекалиях иливегетативных форм в содержимом двенадцатиперстной кишки. Профилактика состоит в охране воды и пищевых продуктов от загрязнения. Очень важно соблюдать правила личной гигиены.

 

Билет 29 Изменчивость, ее формы. Хромосомные мутации, их роль в патологии человека. 2. Оценка человека как хозяина для паразита. Морфофизиологическая адаптация паразитов. Влияние паразита на организм человека.

Хромосомные мутации изменяют дозу генов, вызывают перераспределение

генов между группами сцепления, меняют локализацию их в группе сцепления.

Внутрихромосомные перестройки, связанные с утратой части хромосомы,

называют делениями. Концевые делеции называют дефишенси или нехватки. Они связаны с утратой теломерного участка хромосомы. Дупликации и делеции приводят к изменению дозы генов. Перестройки, в основе которых также лежит образование петли с последующим поворотом выпетленного участка на 180° и соответствующим изменением порядка расположения генов, называют инверсией. К перестройкам могут быть отнесены также транслокации - перемещения участков на другие места хромосомы или обмен участками между различными хромосомами. У человека известна делеция 5-й хромосомы. Эта делеция выражается в синдроме "кошачьего крика". Делеция, укорочение на 1/3 короткого плеча 5-й хромосомы, приводит к тому, что у новорожденного имеется много аномалий, умственная отсталость, крик похож на кошачий. К межхромосомным перестройкам относят транслокации - обмен сегментами между хромосомами. Синдром Дауна может быть примером такой транслокации. В кариотипе у больных насчитывается 46 хромосом. Транслокация с 21-й хромосомы на 15-ю. Транслокационная форма характерна и для синдрома Патау, когда в кариотипе больного имеется 46 хромосом. Это происходит чаще всего в результате слияния двух хромосом (13-15). Средний возраст матерей, родивших детей с транслокацией хромосом, не превышает 25 лет.

2. Паразитизм - одна из форм взаимоотношений между особями разных видов.

Один (паразит) использует другого (хозяина) как источник питания и очень часто как место обитания. Различают паразитизм истинный и ложный. При истинном паразитизме взаимоотношения паразита и хозяина закономерны и эволюционно закреплены. Например, половозрелый бычий цепень обитает в кишечнике человека. Ложный паразитизм связан с тем, что некоторые свободноживущие организмы временно могут стать паразитами. Например, свободноживущая Acantamoeba может случайно попасть через носоглотку в мозг и вызвать тяжелое заболевание у человека. По степени зависимости от хозяина паразиты подразделяются на факультативных и облигатных.

Часто хозяин бывает заражен несколькими видами паразитов, локализующихся в разных органах и тканях и образующих своеобразное сообщество - паразитоценоз. Компонентами паразитоценоза могут быть простейшие, гельминты, вирусы, членистоногие и другие виды паразитических организмов.

Воздействие хозяина на паразита ослабляет его жизнедеятельность.

Ответные реакции хозяина могут быть общего характера (гуморальные) и местные

(клеточные и тканевые). Гуморальные реакции представляют собой иммунные реакции, связанные с выработкой антител в ответ на поступление антигенов паразита. При некоторых паразитарных заболеваниях вырабатывается стойкий

иммунитет (например, при лейшманиозе, трипаносомозе). При гельминтозах

(например, аскаридозе, энтеробиозе) иммунитет относительный и потому возможны повторные заражения. Для паразитов характерна хорошо развития половая система, высокая плодовитость: например, аскарида способна откладывать 200 000 яиц в сутки. Некоторые простейшие могут размножаться множественным делением. У большинства паразитов имеются органы прикрепления к телу хозяина (присоски, крючья и т.д.). Для кровососущих характерно наличие колюще - сосущего ротового аппарата, антикоагулянтов в слюне, увеличение вместимости пищеварительной системы (например, у клещей). У некоторых паразитов происходит редукция ряда систем органов. Например, у ленточных червей отсутствует пищеварительная система.

 

 

Билет 30 Клеточный цикл. Основные варианты клеточного цикла. Сосальщик легочный. Жизненный цикл и медицинское значение

В клеточном цикле можно выделить собственно митоз и интерфазу,

включающую пресинтетический (постмитотический) — G 1 период, синтетический (S) период и постсинтетический (премитотический) - G 2 период. Подготовка клетки к делению происходит в интерфазе. Пресинтетический период интерфазы - самый длительный. Он может продолжаться у эукариот от 10 часов до нескольких суток. В пресинтетическом периоде (G 1), наступающем сразу после деления, клетки имеют диплоидный (2n) набор хромосом и 2с генетического материала ДНК. В этот период начинается рост клеток, синтез белков, РНК. Происходит подготовка клеток к синтезу ДНК (S-период). Повышается активность ферментов, участвующих в энергетическом обмене. В S-периоде (синтетическом) происходит репликация молекул ДНК, синтез белков - гистонов, с которыми связана каждая нить ДНК. Синтез РНК увеличивается соответственно количеству ДНК. При репликации две спирали молекулы ДНК раскручиваются, рвутся водородные связи, и каждая становится матрицей для воспроизводства новых цепей ДНК. Синтез новых молекул ДНК осуществляется при участии ферментов. Каждая из двух дочерних молекул обязательно включает одну старую и одну новую спираль. Новые молекулы идентичны старым. Такой способ

репликации называют полуконсервативным. В S-периоде начинается удвоение

центриолей. Каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид, содержит ДНК 4с. Число хромосом не меняется (2n). Продолжительность синтеза ДНК - S-период митотического цикла - длится 6 - 12 часов у млекопитающих. ДНК и хромосомы. В постсинтетический период (G 2) происходит синтез РНК, накапливается энергия АТФ, необходимая для деления клетки, завершается удвоение центриолей, митохондрий, пластид, синтезируются белки, из которых строится ахроматиновое веретено деления, заканчивается рост клетки. Ни содержание ДНК (4с), ни число хромосом (2n) не изменяется. Центросомный цикл. В интерфазной клетке центросома удваивается с образованиемдвух полюсов митотического веретена. В большинстве животных (но не растительных) клеток пара центриолей (показанных как пара коротких черных отрезков) погружена в материал центросомы (выделен цветом), от которого растут микротрубочки. В определенный момент фазы G 1 две центриоли расходятся на несколько микрон. В течение фазы S возле каждой старой центриоли под прямым углом к ней начинает формироваться дочерняя центриоль. Рост дочерних центриолей обычно завершается в фазе G 2. Вначале обе пары центриолей остаются погруженными в единую массу центросомного материала, образующего одну центросому. В ранней фазе М каждая пара центриолей становится частью отдельного центра организации микротрубочек, от которого отходит радиальный пучок микротрубочек - звезда. Две звезды, первоначально лежавшие бок о бок около ядерной оболочки, теперь отходят друг от друга. В поздней профазе пучки полюсных микротрубочек, принадлежащие двум звездам и взаимодействующие между собой, избирательно удлиняются, по мере того как два центра расходятся по двум сторонам ядра. Таким способом быстро формируется митотическое веретено. Продолжительность этого периода – 3 - 6 часов. Длительность клеточного цикла разная у разных клеток, но постоянна для данной ткани. Например, в культуре раковых клеток человека длительность G 1 -периода

равна 8,5 часов, S - 6,2 часа, G 2 - 4,6 часов. Длительность митоза составляет 0,6 часа. Весь клеточный цикл длится 19,9 часов.

2. легочной двуусткой (Paragonimus westermani), паразитирующей чаще всего в легких человека. Иногда паразиты могут проникать в печень, мышцы, мозг и

вызывать тяжелое заболевание. В цикле развития два промежуточных хозяина: первый - моллюск, второй - пресноводные раки и рыбы. Заражение человека происходит при употреблении в пищу сырых раков и крабов. Кроме человека окончательными хозяевами могут быть кошки, тигры, собаки, свиньи. Диагноз парагонимоза ставят по нахождению яиц в фекалиях и мокроте больного. Профилактика связана с термической обработкой ракообразных перед

употреблением в пищу.

 

 

Билет 31. Фазы сперматогенеза, их сущность. Место сперматогенеза в онтогенезе человека.2.Эволюция нервной системы позвоночных животных. Онтофилогенетически обусловленные пороки развития систем органов.

Сперматогенез - образование мужских половых клеток (сперматозоидов) - происходит в стенках извитых канальцев семенника (рис. 85). Этот процесс имеет четыре периода. Сперматогонии развиваются из первичных половых клеток, мигрирующих в семенники на ранней стадии эмбрионального развития. Когда животное достигает половой зрелости, сперматогонии начинают быстро размножаться, причем часть из их потомков сохраняет способность к непрерывным неограниченным делениям (сперматогонии типа стволовых клеток), а другая часть (сперматоциты 1-го порядка) после ограниченного числа последовательных митозов приступает к мейозу, превращаясь в сперматоциты 2-го порядка. После завершения второго деления мейоза сперматоциты 2-го порядка превращаются в гаплоидные сперматиды, дифференцирующиеся в зрелые сперматозоиды. Сперматогенез отличается от овогенеза в нескольких отношениях:

1) После полового созревания в мейоз непрерывно вступают новые клетки;

2) Из каждой приступившей к мейозу клетки образуется не одна, а четыре

зрелые гаметы;

3) Зрелые спермии формируются после завершения мейоза в ходе сложного процесса клеточной дифференцировки (рис. 88).

1-й период сперматогенеза - размножение. Наружный слой клеток стенок

канальцев семенника содержит диплоидный набор хромосом. Клетки делятся

митозом. Их число увеличивается. Образуются незрелые половые клетки -

сперматогонии. Они имеют округлую форму и крупное ядро. Сперматогонии

перемещаются в зону роста, расположенную ближе к просвету канальца. Клетки увеличиваются в размерах и называются сперматоцитами 1-го порядка. Это второй период - период роста, 3-й период - созревание. С наступлением половой зрелости сперматоциты постепенно претерпевают мейотические деления. В этом периоде происходят два мейотических деления (рис. 89). Каждый сперматоцит 1-го порядка в результате 1-го мейотического деления образует два сперматоцита 2-го порядка с гаплоидным набором хромосом. После второго мейотического деления возникают еще по две сперматиды. Это овальные клетки небольших размеров. В 4-м периоде - формирования - сперматиды перемещаются ближе к просвету канальца. Из сперматид формируются сперматозоиды определенного строения, способные к передвижению. Хвосты сперматозоидов направлены в просвет канальца. Таким образом, из одного сперматогония формируются 4 зрелых сперматозоида, которые выходят в просвет семенного канальца.

2. Нервная система всех позвоночных закладывается в эктодерме на спинной

стороне зародыша на ранних стадиях гаструлы. При ее формировании в первую очередь реализуются признаки типа Хордовых, т. е. образуется нервная трубка. Нервная трубка образуется следующим образом:

1) из эктодермы образуется нервная пластинка - утолщение в виде полоски вдоль всего тела зародыша;

2) пластинка изгибается и образует нервный желоб или бороздку, от боковых частей которой отпочковываются нервные гребни;

3) края нервного желоба смыкаются и формируют нервную трубку с полостью, которую называют невроцелем

4) передний невропор (отверстие) нервной трубки закрывается; Несмыкание переднего невропора у человека приводит к анэнцефалии (отсутствию конечного мозга), которая заканчивается летальным исходом. Такая аномалия развивается примерно в 0,1% случаев всех беременностей.

5) задний невропор нервной трубки закрывается

Нервная трубка преобразуется в центральную нервную систему, а нервные

гребни формируют периферическую нервную систему.

Следующим этапом в формировании нервной системы является реализацияпризнаков подтипа Позвоночных, которая включает дифференциацию нервной трубки на головной и спинной мозг и развитие головного мозга.

Головной мозг закладывается в виде вздутия передней части нервной трубки.

Вздутие делится на три мозговые пузыря: передний, средний и задний. Этот

этап называется стадией трех мозговых пузырей

Стадия пяти мозговых пузырей. Передний мозговой пузырь делится на два

отдела: передний и промежуточный. Средний мозговой пузырь не делится. Задний

мозговой пузырь делится на два отдела: задний и продолговатый. Продолговатый мозг без резкой границы переходит в спинной мозг.

Одновременно происходит преобразование невроцеля (полости нервной

трубки). Расширения невроцеля в полушариях переднего мозга формируют боковые желудочки. У рыб они не отделены и образуют общую полость. Полость невроцеля промежуточного мозга образует третий желудочек. Узкая щель невроцеля в среднем мозге называется сильвиев водопровод. Полость невроцеля в продолговатом мозге образует четвертый желудочек, который сообщается со спинномозговым каналом. Нервные клетки позвоночных имеют общие черты строения с нейронами других животных, но их отличает то, что тела и короткие отростки - дендрита - составляют серое вещество мозга, а длинные отростки нервных клеток - аксоны - образуют белое вещество.

Таким образом, у всех позвоночных головной мозг состоит из пяти отделов:

переднего, промежуточного, среднего, заднего и продолговатого. Они

располагаются в одной и той же последовательности. Однако, степень их развития,детали строения и функции у представителей различных классов неодинаковы. Гомологичные части органа выделены одинаковым цветом.

Выделяют три основных типа мозга позвоночных: ихтиопсидный,

зауропсидный и маммальный.

 

 

Билет 32. Основные этапы гонадогенеза у человека. Понятие о генной регуляции гонадогенеза.2. Мутагенез. Антимутационные механизмы. Понятие о репарации ДНК.

20-й день - Вне гонад появляются первичные половые клетки недифференцированные, обладают высокой пролиферативной активностью, способны к миграции).

5-6 педеля - Появляются зачатки гонад (недифференцированные в половом отношении).

7-я неделя Дифференцировка (сексуализация) гонад: при кариотипе 46, XY митоз первичных половых; клеток в мозговом слое, атрофия коркового слоя, формируются семенники. Первичные половые клетки превращаются в сперматогонии (2п2с); при кариотипе 46, XX митоз первичных половых

клеток в корковом слое, атрофия мозгового слоя, формируются яичники. Первичные половые клетки превращаются в оогонии (2п2с).

направление развития гонад в семенники определяется наличием в хромосомном наборе зиготы Y-хромосомы. Это объясняется тем, что в Y-хромосоме имеется ген-индуктор (активатор) основного структурного гена HYAS (локализован в 6 аутосоме), продукт которого HY-антиген и определяет развитие семенников (табл. 4). В женском кариотипе в норме нет гена-индуктора, но есть ген, тормозящий работу структурного гена, и HY-антиген не вырабатывается, а поэтому формируются яичники.

2. Мутацией (лат. mutatio - перемена) называют внезапные наследственные

изменения генетического материала, возникающие без видимых причин (спонтанно), или могут быть индуцированы внешним воздействием на организм. Процесс возникновения мутаций называют мутагенезом. Факторы, способные вызвать мутации - мутагенами. Организм, приобретший новый признак в результате мутации и изменивший свой фенотип, называют мутантом. Мутации имеют следующие свойства:

• они возникают внезапно, скачкообразно;

• наследственны, т.е. передаются из поколения в поколение;

• ненаправлены - может мутировать любой локус хромосом;

• одни и те же мутации могут возникать повторно;

• мутации могут быть полезными и вредными, доминантными и рецессивными.

МУТАГЕННЫЕ ФАКТОРЫ

Любые мутации могут возникнуть спонтанно или быть индуцированными.

Спонтанные мутации появляются под влиянием неизвестных природныхфакторов и приводят к ошибкам при репликации ДНК.

Индуцированные мутации возникают под воздействием специальных

направленных факторов, повышающих мутационный процесс.

Мутагенным действием обладают факторы физической, химической и

биологической природы.

Среди физических мутагенов наиболее сильное мутантное действие

оказывает ионизирующая радиация - рентгеновские лучи, α-, β-, γ-лучи. Обладая

большой проникающей способностью, при действии на организм они вызывают

образование свободных радикалов ОН или НО2 из воды, находящейся в тканях. Эти

радикалы обладают высокой реакционной способностью. Они могут расщеплять

нуклеиновые кислоты и другие органические вещества.

Облучение вызывает как генные, так и хромосомные перестройки.

Ультрафиолетовое излучение характеризуется меньшей энергией, не

вызывающей ионизацию тканей. Действие УФ-излучения приводит к образованию

тимидиновых димеров. Присутствие димеров в ДНК приводит к ошибкам при ее

репликации.

- Химические мутагены должны обладать следующими качествами:

• высокой проникающей способность