SUPERbiologia


№1 Понятие биологической системы. Клетка как открытая система. Организация потоков вещества, энергии и информации в клетках многоклеточного организма. Примеры процессов самообновления, самовоспроизведения и саморегуляции в клетке.
Биологическая система – это биологические объекты различной сложности (клетки, ткани, организмы, биоценозы), имеющие, как правило, несколько уровней структурно-функциональной организации. Представляя собой совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, биологические системы обладают свойствами целостности, способности к саморегуляции, что и определяет их устойчивость, а также способность к адаптации по отношению к внешней среде, развитию, самовоспроизведению и эволюции. Любая биологическая система является динамической – в ней постоянно протекает множество процессов, часто сильно различающихся во времени. В то же время биологическая система – открытая система, условием существования которой служит обмен энергией, веществом и информацией как между частями системы, так и с окружающей средой. Важнейшая особенность биологической системы заключается в том, что такой обмен осуществляется под контролем специальных механизмов реализации генетической информации и внутреннего управления, которые позволяют избежать «термодинамической смерти» путем использования энергии, извлекаемой из внешней среды. Примером биологической системы являются все живые организмы, населяющие нашу планету, в том числе и растения.
Клетка— элементарная структурная, функциональная и генетическая единица. Клетка составляет основу строения, жизнедеятельности и развития всех живых форм — одноклеточных, многоклеточных и даже неклеточных. Клетка является открытой системой, благодаря заложенным в ней механизмам клетка обеспечивает обмен в-в, использование биологической информации, размножение, св-ва наследственности и изменчивости, обуславливая тем самым присущие органическому миру качества единства и разнообразия.
Все клеточные формы жизни на Земле можно разделить на два надцарства на основании строения составляющих их клеток:
-прокариоты (доядерные) — более простые по строению и возникли в процессе эволюции раньше;
-эукариоты (ядерные) — более сложные, возникли позже.
На уровне клетки проявляются большинство основных свойств живой материи - обмен веществ и энергии, рост, развитие, раздражение, самовоспроизведение. Мы можем выделить из клетки отдельные ее компоненты или даже молекулы и убедиться, что многие из них обладают специфическими функциональными особенностями. Так, например, выделенные актин-миозиновые фибриллы могут сокращаться в ответ на добавление АТФ; вне клетки активно «работают» многие ферменты, участвующие в синтезе или распаде сложных биологически молекул; выделенные рибосомы в присутствии необходимых факторов могут синтезировать белок и т. д.
Клеточная теория
Важнейшим научным доказательством единства всего живого послужила клеточная теория Т. Шванна и М. Шлейдена (1839).
Основные положения:
Клетка - элементарная единица живого, вне клетки жизни нет.
Клетка - единая система, она включает множество закономерно связанных между собой элементов, представляющих целостное образование, состоящее из сопряжённых функциональных единиц - органоидов.
Клетки всех организмов гомологичны.
Клетка происходит только путём деления материнской клетки, после удвоения её генетического материала.
Многоклеточный организм представляет собой сложную систему из множества клеток, объединённых и интегрированных в системы тканей и органов, связанных друг с другом.
Клетки многоклеточных организмов тотипотентны (способность клетки путем деления дать начало любому клеточному типу организма).
Саморегуляция — свойство биологических систем автоматически устанавливать и поддерживать на определённом, относительно постоянном уровне те или иные физиологические или других биологические показатели. Примером саморегуляции на молекулярном уровне могут служить те ферментативные реакции, в которых конечный продукт, определенная концентрация которого поддерживается автоматически, влияет на активность фермента.

Самообновление, то есть способность сохранять неизменный фенотип после деления (без дифференцировки). Самообновления — разрушение лизосомами поврежденных органоидов, в замен которых образуются новые;
Самовоспроизведение — способность живого организма, его органа, ткани, клетки или клеточного органоида, или включения к образованию себе подобного. Самовоспроизведение у живых организмов происходит за счет размножения.
№2 Органические и неорганические вещества клетки. БАВ, синтезируемые в клетке и их значение для медицины.
У всего живого, в составе клеток есть органические и неорганические вещества.
Неорганических веществ - это вода (40-98% от всего объема клетки) и минеральные вещества.
Вода в клетке выполняет множество важнейших функций: она обеспечивает упругость клетки, быстроту проходящих в ней химических реакций, перемещение поступивших веществ по клетке и их вывод, в воде растворяются многие вещества, она может участвовать в химических реакциях и именно на воде лежит ответственность за терморегуляцию всего организма, так как вода обладает неплохой теплопроводностью.
Минеральные вещества делятся на макроэлементы и микроэлементы, также в организме есть и ультрамикроэлементы,
Макроэлементы - железо, азот, калий, магний, натрий, сера, углерод, фосфор, кальций и многие другие. - Микроэлементы - это, в большинстве своем, тяжелые металлы, такие, как бор, марганец, бром, медь, молибден, йод цинк.
Ультрамикроэлементы - золото, уран, ртуть, радий, селен и другие.
Органические вещества — составляют 20-30% состава клетки. Они могут быть простыми (аминокислоты, глюкоза, жирные кислоты) и сложными (белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты, липиды).
К органическим веществам относятся биологические полимеры — белки, нуклеиновые кислоты и углеводы, а также жиры и ряд небольших молекул - гормонов, пигментов, АТФ и многие другие.
1) Углеводы— одна из основных групп органических веществ клеток. Они представляют собой первичные продукты фотосинтеза и исходные продукты биосинтеза других органических веществ в растениях (органические кислоты, спирты, аминокислоты и др.), а также входят в состав клеток всех других организмов. В животной клетке содержится I—2% углеводов, в растительных в некоторых случаях — 85—90%.
Выделяют: моносахариды, или простые сахара; олигосахариды — соединения, состоящие из 2—10 последовательно соединенных молекул простых сахаров; полисахариды, состоящие более чем из 10 молекул простых сахаров или их производных.
2) Белки - высокомолекулярные органические вещества, мономерами которых являются аминокислоты. В строении молекул белков различают 4 уровня организации: первичная структура, вторичная структура, третичная структура, четвертичная структура. Нарушение природной структуры белка называют денатурацией, возникает под воздействием высокой температуры, химических веществ, лучистой энергии и др. факторов.
Функции белка в жизни клеток и организмов: строительная (структурная), каталитическая функция, опорнодвигательная, транспортная, защитная, энергетическая, регуляторная и гормональная, рецепторная
3) Липиды - нерастворимые в воде жиры и жироподобные вещества, состоящие из глицерина и высокомолекулярных жирных кислот. Животные жиры содержатся в молоке, мясе, подкожной клетчатке. У растений - в семенах, плодах. Кроме жиров в клетках присутствуют и их производные - стероиды (холестерин, гормоны и жирорастворимые витамины А, D, К, Е, F).
Функции липидов: структурная, энергетическая, запасательная, защитная, влияют на функционирование нервной системы, источник воды для организма.
4) Нуклеиновая кислота - высокомолекулярное органическое соединение, биополимер (полинуклеотид), образованный остатками нуклеотидов. Нуклеиновые кислоты ДНК и РНК присутствуют в клетках всех живых организмов и выполняют важнейшие функции по хранению, передаче и реализации наследственной информации. Существует два вида нуклеиновых кислот - дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК).
Биологически активные вещества (БАВ) — химические вещества, обладающие высокой физиологической активностью при небольших концентрациях по отношению к определённым группам живых организмов (в первую очередь — по отношению к человеку, а также по отношению к растениям, животным, грибам и пр.) или к отдельным группам их клеток. Физиологическая активность веществ может рассматриваться как с точки зрения возможности их медицинского применения, так и с точки зрения поддержания нормальной жизнедеятельности человеческого организма либо придания группе организмов особых свойств (таких, например, как повышенная устойчивость культурных растений к болезням).
К биологически активным веществам относятся: ферменты, витамины и гормоны. Это жизненно важные и необходимые соединения, каждое из которых выполняет незаменимую и очень важную роль в жизнедеятельности организма. Переваривание и усвоение пищевых продуктов происходит при участии ферментов, синтез и распад белков, нуклеиновых кислот, липидов, гормонов и других веществ в тканях организма представляет собой также совокупность ферментативных реакций. Впрочем, и любое функциональное проявление живого организма - дыхание, мышечное сокращение, нервно-психическая деятельность, размножение и т.д. - тоже непосредственно связаны с действием соответствующих ферментных систем. Их значение для человеческого организма не ограничивается рамками нормальной физиологии. В основе многих заболеваний человека лежат нарушения ферментативных процессов.
1) Гормоны - это продукты внутренней секреции, которые вырабатываются специальными железами или отдельными клетками, выделяются в кровь и разносятся по всему организму, в норме вызывая определенный биологический эффект. Сами гормоны непосредственно не влияют на какие-либо реакции клетки. Только связавшись с определенным, свойственным только ему рецептором вызывается определенная реакция.
2) Витамины — это органические соединения различной химической структуры, которые необходимы для нормального функционирования практически всех процессов в организме. Они повышают устойчивость организма к различным экстремальным факторам и инфекционным заболеваниям, способствуют обезвреживанию и выведению токсических веществ и т. д.
3) Ферменты - белки и биополимеры. Синтезируются в рибосомах. Бывают двух типов: однокомпонентные
(состоят только из белка) и двухкомпонентные (из белка и небелкового компонента: неорг и орг). Почти каждая химическая реакция в клетке катализируется особым ферментом. Ферменты участвуют в синтезе белка, ДНК и РНК . Они содержатся в слюне, в желудочном соке, в каждой клетке.
№3 Эукариотическая клетка — форма организации живой материи. Основные структурные компоненты эукариотической клетки. Современные представления о строении и функциях биологических мембран, Принципы компартментации. Транспорт в-в через плазмолемму.
Эукариоты— домен (надцарство) живых организмов, клетки которых содержат ядра (ядерные). К ним относятся все высшие животные и растения, а также одноклеточные и многоклеточные водоросли, грибы и простейшие. Они могут быть одноклеточными и многоклеточными, но все имеют общий план строения клеток. В цитозоле любой (не только растительной) современной эукариотической клетки находятся следующие органеллы:
ядро, ЭПС, аппарат Гольджи, цитоскелет, центриоль, митохондрии, лизосомы; растительная клетка наряду с этими органеллами обязательно содержит: пластиды, вакуоли.
1) Ядро - это один из структурных компонентов эукариотической клетки, содержащий генетическую информацию (молекулы ДНК), осуществляющий основные функции: хранение, передача и реализация
наследственной информации с обеспечением синтеза белка. Ядро состоит из хроматина, ядрышка, кариоплазмы
(или нуклеоплазмы) и ядерной оболочки. (подробно в билете №4)
2) Эндоплазматический ретикулум (ЭПР) или эндоплазматическая сеть (ЭПС) — внутриклеточный органоид эукариотической клетки, представляющий собой разветвлённую систему из окружённых мембраной уплощённых полостей, пузырьков и канальцев. Мембраны ЭПС обеспечиваю тактивный транспорт ряда элементов против градиента концентрации. Выделяют два вида ЭПР: гранулярный эндоплазматический ретикулум и агранулярный (гладкий) эндоплазматический ретикулум. На поверхности гранулярного эндоплазматического ретикулума находится большое количество рибосом, которые отсутствуют на поверхности агранулярного ЭПР. Гранулярный и агранулярный эндоплазматический ретикулум выполняют различные функции в клетке. При участии эндоплазматического ретикулума происходит трансляция и транспорт белков, синтез и
транспорт липидов и стероидов. Для ЭПС характерно также накопление продуктов синтеза. Эндоплазматический ретикулум принимает участие в том числе и в создании новой ядерной оболочки (например, после митоза). Эндоплазматический ретикулум содержит внутриклеточный запас кальция, который является, в частности, медиатором сокращения мышечной клетки.
3) Аппарат (комплекс) Гольджи -мембранная структура эукариотической клетки, представляет собой стопку плоских мембранных цистерн, несколько расширенных ближе к краям. В цистернах аппарата Гольджи созревают некоторые белки, синтезированные на мембранах гранулярного ЭПР и предназначенные для секреции или образования лизосом. В Комплексе Гольджи выделяют 3 отдела цистерн, окружённых мембранными пузырьками: цис-отдел (ближний к ядру); медиальный отдел; транс-отдел (самый отдалённый от ядра).
Функции: сортировка, накопление и выведение секреторных продуктов; завершение посттрансляционной модификации белков ; накопление молекул липидов и образование липопротеидов ; образование лизосом ; формирование клеточной пластинки после деления ядра в растительных клетках; участие в формировании акросомы; формирование сократимых вакуолей простейших.
4) Лизосома — небольшое тельце, ограниченное от цитоплазмы одинарной мембраной. В ней находятся ферменты, способные расщепить все биополимеры. Основная функция — автолиз — то есть расщепление отдельных органоидов, участков цитоплазмы клетки. Лизосомы формируются из пузырьков (везикул), отделяющихся от аппарата Гольджи, и пузырьков (эндосом), в которые попадают вещества при эндоцитозе. В образовании аутолизосом (аутофагосом) принимают участие мембраны эндоплазматического ретикулума. Все белки лизосом синтезируются на «сидячих» рибосомах на внешней стороне мембран эндоплазматического ретикулума и затем проходят через его полость и через аппарат Гольджи.
5) Митохондрии — двумембранная гранулярная или нитевидная органелла толщиной около 0,5 мкм.
Основная функция — окисление органических соединений и использование освобождающейся при их распаде энергии в синтезе молекул АТФ, который происходит за счёт движения электрона по электронно-транспортной цепи белков внутренней мембраны. Митохондрии отсутствуют лишь у бактерий, сине-зелёных водорослей и других прокариотов, где их функцию выполняет клеточная мембрана. Митохондрия окружена двойной мембраной: наружной — гладкой, и внутренней, — образующей впячивания, называется кристами.
Дыхание (поглощение кислорода и выделение углекислого газа) происходит также за счёт энзиматических систем митохондрий. Митохондрии имеют свой собственный ДНК-геном и прокариотические рибосомы, что, безусловно, указывает на симбиотическое происхождение этих органелл.
6) Вакуоль — одномембранный органоид, содержащийся в некоторых эукариотических клетках и выполняющий различные функции (секреция, экскреция и хранение запасных веществ, аутофагия, автолиз и др.). Вакуоли и их содержимое рассматриваются как обособленный от цитоплазмы компонент. Различают пищеварительные и сократительные (пульсирующие) вакуоли, регулирующие осмотическое давление и служащие для выведения из организма продуктов распада. Вакуоли особенно хорошо заметны в клетках растений: во многих зрелых клетках растений они составляют более половины объёма клетки. Одна из важных функций растительных вакуолей — накопление ионов и поддержание тургора (тургорного давления).
Вакуоль — это место запаса воды. Вакуоли развиваются из цистерн эндоплазматической сети. Мембрана, в которую заключена вакуоль, называется тонопласт. В вакуолях содержатся органические кислоты, углеводы, дубильные вещества, неорганические вещества (нитраты, фосфаты, хлориды и др.), белки и др.
7) Пластиды — внутриклеточные органеллы цитоплазмы автотрофных растений, содержащие пигменты и осуществляющие синтез органических веществ. У высших растений различают 3 типа: зелёные хлоропласты, бесцветные лейкопласты и различно окрашенные хромопласты. Совокупность всех типов носит название пластом или пластидом. Они встречаются у всех растений, за исключением некоторых бактерий, водорослей, миксомицетов и грибов. У водорослей функции пластид выполняет хроматофор. Для этих органелл характерно наличие пигмента (хлорофилл и каротиноиды), а также способность синтезировать и накапливать запасные вещества (крахмал, жиры и белки)

Биологическая мембрана — отделяет содержимое любой клетки от внешней среды, обеспечивая её целостность, а также формируют оболочки ядер, митохондрий и пластид. Они образуют лабиринт эндоплазматического ретикулума и уплощенных пузырьков в виде стопки, составляющих комплекс Гольджи, образуют лизосомы, крупные и мелкие вакуоли растительных и грибных клеток, пульсирующие вакуоли простейших. Все эти структуры представляют собой компартменты (отсеки), предназначенные для тех или иных специализированных процессов и циклов. Следовательно, без мембран существование клетки невозможно. Клеточная мембрана представляет собой двойной слой (бислой) молекул класса липидов, большинство из которых представляет собой так называемые сложные липиды —фосфолипиды. Молекулы липидов имеют гидрофильную («головка») и гидрофобную («хвост») часть. При образовании мембран гидрофобные участки молекул оказываются обращены внутрь, а гидрофильные — наружу.
Принцип компартментации. Высокая упорядоченность внутреннего содержимого эукариотической клетки достигается путем компартментации ее объема — подразделения на «ячейки», отличающиеся деталями химического (ферментного) состава. Компартментация способствует пространственному разделению веществ и процессов в клетке. Отдельный компартмент представлен органеллой (лизосома) или ее частью (пространство, отграниченное внутренней мембраной митохондрии). В настоящее время принята точка зрения, согласно которой мембрана составлена из бимолекулярного слоя липидов. Гидрофобные участки их молекул повернуты друг к другу, а гидрофильные —находятся на поверхности слоя. Разнообразные белковые молекулы встроены в этот слой или размещены на его поверхностях. Благодаря компартментации клеточного объема в эукариотической клетке наблюдается разделение функций между разными структурами. Одновременно различные структуры закономерно взаимодействуют друг с другом.

Трансмембранный перенос (транспорт в-в через плазмолемму)
Следует разделять способы помолекулярного (поионного) и мультимолекулярного трансмембранного переноса. В первом случае молекулы (ионы) вещества проходят через мембрану относительно независимо друг от друга.
Во втором — за один акт переноса перемещается сразу огромное число молекул.
Способы помолекулярного переноса: (данные способы транспорта используются только для низкомолекул. в-в)
- простая диффузия — самостоятельное проникновение в-в через мембрану по градиенту концентрации. Так проходят небольшие нейтральные молекулы (Н2О, СО2, О2) и низкомолекулярные гидрофобные орг вещества (жирные к-ты, мочевина)
- облегченная диффузия — проходит через мембрану также по градиенту концентрации, но с помощью специального белка — транслоказы, который образует в мембране транспортные каналы. Примерами таких каналов являются ионные каналы — в частности К+ - каналы, Na+ - каналы, анионные каналы и т. д.
- активный транспорт — вещества переносятся с помощью специальной транспортной системы (насоса) против градиента концентрации. Для этого требуется энергия (АТФ). Пример подобных систем: Na+, K+ - насос (или Na+, K+ - АТФаза)
.
Способы мультимолекулярного переноса:
1) Эндоцитоз, различают 2 разновидности:
пиноцитоз — захват и поглощение клеткой растворов веществ
фагоцитоз — перенос в клетку твердых частиц
2) Экзоцитоз, существует 2 варианта, в зависимости от растворимости выделяемых из клетки веществ: 

- секреция — мультимолекулярное выделение из клетки растворенных веществ
- экскреция — выведение из клетки твердой части.
Существует еще одно понятие — трансцитоз (или рекреция), это перенос веществ через клетку; здесь сочетаются эндо- и экзоцитоз
№4 Эукариотическая клетка - форма организации живой материи. Основные структурные компоненты эукариотической клетки. Ядро. Взаимосвязь структуры и функции.
(про эукариотическую клетку и компоненты в билете №3 подробно)
Ядро— это один из структурных компонентов эукариотической клетки, содержащий генетическую информацию (молекулы ДНК), осуществляющий основные функции: хранение, передача и реализация наследственной информации с обеспечением синтеза белка. Ядро состоит из хроматина, ядрышка, кариоплазмы (или нуклеоплазмы) и ядерной оболочки. В клеточном ядре происходит репликация (или редупликация) — удвоение молекул ДНК, а также транскрипция — синтез молекул РНК на молекуле ДНК. Синтезированные в ядре молекулы РНК модифицируются, после чего выходят в цитоплазму. Образование обеих субъединиц рибосом происходит в специальных образованиях клеточного ядра — ядрышках. Таким образом, ядро клетки является не только вместилищем генетической информации, но и местом, где этот материал функционирует и воспроизводится. Структура клеточного ядра: хроматин; ядерная оболочка, ядерная ламина и ядерные поры; ядрышко, ядерный матрикс.
1) Хроматином называют молекулы хромосомной ДНК в комплексе со специфическими белками, необходимыми для осуществления этих процессов. Основную массу составляют «белки хранения» - гистоны. Из этих белков построены нуклеосомы - структуры, на которые намотаны нити молекул ДНК. Нуклеосомы располагаются довольно регулярно, она состоит из белков четырех типов: H2A, H2B, H3 и H4. В одну нуклеосому входят по два белка каждого типа— всего восемь белков. Гистон H1, более крупный чем другие гистоны, связывается с ДНК в месте ее входа на нуклеосому. Нуклеосома вместе с H1 называется хроматосомой.
Нить ДНК с нуклеосомами образует нерегулярную соленоид-подобную структуру толщиной около
30 нанометров, так называемую 30 нм фибриллу. Дальнейшая упаковка этой фибриллы может иметь различную плотность. Если хроматин упакован плотно, его называют конденсированным или гетерохроматином, он хорошо видим под микроскопом. ДНК, находящаяся в гетерохроматине, не транскрибируется, обычно это состояние характерно для незначимых или молчащих участков. В интерфазе гетерохроматин обычно располагается по периферии ядра (пристеночный гетерохроматин). Полная конденсация хромосом происходит перед делением клетки. Если хроматин упакован неплотно, его называют эу- или интерхроматином. Этот вид хроматина гораздо менее плотный при наблюдении под микроскопом и обычно характеризуется наличием транскрипционной активности. Плотность упаковки хроматина во многом определяется модификациями гистонов — ацетилированием и фосфорилированием.

2) Ядерная оболочка, ядерная ламина и ядерные поры (кариолемма). От цитоплазмы ядро отделено ядерной оболочкой, образованной за счёт расширения и слияния друг с другом цистерн эндоплазматической сети таким образом, что у ядра образовались двойные стенки за счёт окружающих его узких компартментов. Полость ядерной оболочки называется люменом или перинуклеарным пространством. Внутренняя поверхность ядерной оболочки подстилается ядерной ламиной, жёсткой белковой структурой, образованной белками ламинами, к которой прикреплены нити хромосомной ДНК. Ламины прикрепляются к внутренней мембране ядерной оболочки при помощи заякоренных в ней трансмембранных белков — рецепторов ламинов. В некоторых местах внутренняя и внешняя мембраны ядерной оболочки сливаются и образуют так
называемые ядерные поры, через которые происходит материальный обмен между ядром и цитоплазмой. Пора не является дыркой в ядре, а имеет сложную структуру, организованную несколькими десятками специализированных белков — нуклеопоринов.
3) Ядрышко — находится внутри ядра, и не имеет собственной мембранной оболочки. Основной функцией ядрышка - синтез рибосом. В геноме клетки имеются специальные участки, так называемые ядрышковые организаторы, содержащие гены рибосомной РНК (рРНК), вокруг которых и формируются ядрышки. В ядрышке происходит синтез рРНК РНК-полимеразой I, ее созревание, сборка рибосомных субчастиц. В ядрышке локализуются белки, принимающие участие в этих процессах. Некоторые из этих белков имеют специальную последовательность — сигнал ядрышковой локализации . Самая высокая концентрация белка в клетке наблюдается именно в ядрышке. В этих структурах было локализовано около 600 видов различных белков, лишь небольшая их часть действительно необходима для осуществления ядрышковых функций, а остальные попадают туда неспецифически.
4) Ядерный матрикс - называют нерастворимый внутриядерный каркас. Считается, что матрикс построен преимущественно из негистоновых белков, формирующих сложную разветвленную сеть, сообщающуюся с ядерной ламиной. Возможно, ядерный матрикс принимает участие в формировании функциональных доменов хроматина. Впрочем, не все исследователи признают существование ядерного матрикса. Для осуществления процессов репликации, транскрипции, а также поддержания определенного положения хромосом в объёме ядра существуют каркасные белковые структуры - ядерный белковый матрикс. Наблюдения показывают, что компоненты ядерного матрикса — это не жесткие застывшие структуры, они динамичны и могут сильно видоизменяться в зависимости от функциональных особенностей ядер. Показано, что белковый матрикс имеет множество точек прочного связывания с ДНК ядра, которая, в свою очередь, имеет специальные последовательности нуклеотидов, необходимые для этого.
Репликация и транскрипция
Клетки эукариот содержат обычно несколько хромосом (от двух до нескольких сотен), которые теряют в ядре (в интерфазе, т. е. между митотическими делениями) клетки свою компактную форму, разрыхляются и заполняют объем ядра в виде хроматина. Несмотря на деконденсированное состояние, каждая хромосома занимает в ядре строго определенное положение и связана с ядерной оболочкой посредством ламины. Строго закреплены на внутренней поверхности оболочки ядра такие структуры хромосом, как центромеры и теломеры. На
определенной стадии жизненного цикла клетки, в синтетическом периоде, происходит репликация, т. е. удвоение всей ДНК ядра, хроматина становится в два раза больше. Белки, необходимые для этого процесса, поступают, конечно, из цитоплазмы через ядерные поры. Таким образом, клетка готовится к предстоящему клеточному делению — митозу, когда общее количество ДНК в ядре вернется к первоначальному уровню.
Реализация генетической информации, заключенной в ДНК в виде генов, начинается с транскрипции, т. е. с синтеза информационных РНК (и-РНК) — точных копий генов, по которым затем будут строиться в цитоплазме на рибосомах белки. Этот процесс проходит в различных точках в объёме ядра, морфологически ничем не отличающихся от окружающего хроматина. Чаще всего удается наблюдать транскрипцию диффузного, т.е. деконденсированного хроматина.
Кроме хроматина, составляющего хромосомы, в ядрах эукариот обычно содержится одно или несколько ядрышек. Это плотные структуры, не имеющие собственной оболочки и представляющие собой скопления молекул другого типа РНК — рибосомной РНК (р-РНК) в комплексе с белками. Такие комплексы называют
рибонуклеопротеидами (РНП). Ядрышки имеют стандартную морфологию и образуются в ядре после деления клетки вокруг постояннодействующих точек активного синтеза рибосомной РНК. Гены рибосомной РНК, в отличие от большинства других генов, кодирующих белки, содержатся в геноме в виде многочисленных копий. Эти копии, расположенные в молекуле ДНК тандемно, т. е. друг за другом, располагаются в определенных районах нескольких хромосом генома. Такие районы хромосом называют ядрышковыми организаторами.
Морфологически в ядрышке с помощью электронного микроскопа можно выделить следующие 3 зоны: гомогенные компактные фибриллярные центры, содержащие ДНК ядрышковых организаторов; плотный фибриллярный компонент вокруг них, где идет транскрипция генов рибосомной РНК и массивный гранулярный компонент ядрышка, состоящий из частиц РНП — будущих рибосом. Эти гранулы РНП, образующиеся в ядрышке, транспортируются в цитоплазму и образуют рибосомы, осуществляющие синтез всех белков клетки. Третий основной тип клеточных РНК — мелкие транспортные РНК — транскрибируются в различных участках ядра и выходят в цитоплазму через ядерные поры. Там они, как известно, обеспечивают транспортировку аминокислот к рибосомам в процессе синтеза белков.
№5 Эукариотическая клетка - форма организации живой материи. Двумембранные органеллы.
Взаимосвязь структуры и функции.
Органоиды или органеллы — постоянные внутриклеточные структуры, имеющие определенное строение и выполняющие соответствующие функции. Органеллы делятся на две группы: мембранные и немембранные. Мембранные органеллы представлены двумя вариантами: двумембранными и одномембранными.
Двумембранными компонентами являются пластиды, митохондрии и клеточное ядро. (билет №4 – ядро).

1) Митохондрии — особые органеллы клетки, основной функцией которых является синтез АТФ — универсального носителя энергии. Внутренний просвет митохондрий, называемый матриксом, отграничен от цитоплазмы двумя мембранами, наружной и внутренней, между которыми располагается межмембранное пространство. Внутренняя мембрана митохондрии образует складки, так называемые кристы. В матриксе содержатся различные ферменты, принимающие участие в дыхании и синтезе АТФ. Центральное значение для синтеза АТФ имеет водородный потенциал внутренней мембраны митохондрии. Митохондрии имеют свой собственный ДНК-геном и прокариотические рибосомы, что, безусловно, указывает на
симбиотическое происхождение этих органелл. Геномы митохондрий отличаются по размерам: например, геном человеческих митохондрий содержит всего 13 генов. Наличие собственных рибосом и ДНК позволяет митохондриям осуществлять синтез некоторых белков независимо от ядра клетки, т.е. они в определенной степени автономные структуры.

Формы и размеры: сферические, овальные и цилиндрические тельца, а также нитевидной формы. Длина нитевидных форм достигает 15 – 20 мкм.
Функции: расщепление углеводов и жирных кислот, синтез АТФ,
синтез белка (билет №3 - митохондрии)
2) Пластиды— внутриклеточные органеллы цитоплазмы автотрофных растений, содержащие пигменты и осуществляющие синтез органических веществ. У высших растений различают 3 типа: зелёные хлоропласты, бесцветные лейкопласты и различно окрашенные хромопласты. Совокупность всех типов носит название пластом или пластидом. Они встречаются у всех растений, за исключением некоторых бактерий, водорослей, миксомицетов и грибов. У водорослей функции пластид выполняет хроматофор. Для этих органелл характерно наличие пигмента (хлорофилл и каротиноиды), а также способность синтезировать и накапливать запасные вещества (крахмал, жиры и белки

Лейкопласты — бесцветные сферические пластиды в клетках растений. Лейкопласты образуются в запасающих тканях (клубнях, корневищах), клетках эпидермы и других частях растений. Синтезируют и накапливают крахмал, жиры, белки. Лейкопласты содержат ферменты, с помощью которых из глюкозы, образованной в процессе фотосинтеза, синтезируется крахмал. На свету лейкопласты превращаются в хлоропласты.

Хромопласт (окрашенные пласты) — окрашенные незелёные тела, заключающиеся в телах высших растений, в отличие от зелёных тел (хлоропластов). Хромопласты содержат лишь жёлтые, оранжевые и
красноватые пигменты из ряда каротинов. Хромопласты происходят большей частью из хлоропластов, которые теряют хлорофилл и крахмал, что заметно в лепестках, в ткани плодов и т. д. Так же, как и у хлоропластов, у хромопластов пигмент образует в протоплазматической, бесцветной основе лишь отдельные включения, причём иногда в виде настоящих кристаллов, игольчатых, волосовидных, прямых или изогнутых и т. д.
Хлоропласты — зелёные пластиды, которые встречаются в клетках фотосинтезирующих эукариот. С их помощью происходит фотосинтез. Хлоропласты содержат хлорофилл. Под двойной мембраной имеются тилакоиды (мембранные образования, в которых находится электронтранспортная цепь хлоропластов). Тилакоиды высших растений группируются в граны, которые представляют собой стопки сплюснутых и тесно прижатых друг к другу тилакоидов, имеющих форму дисков. Соединяются граны с помощью ламелл. Пространство между оболочкой хлоропласта и тилакоидами называется стромой. В строме содержатся хлоропластные молекулы РНК, пластидная ДНК, рибосомы, крахмальные зёрна, а также ферменты цикла Кальвина.
№6 Эукариотическая клетка — форма организации живой материи. Одномембранные органеллы.
Взаимосвязь структуры и функции.
К одномембранным органоидам относятся: ЭПС, аппарат Гольджи, лизосомы, вакуоль, везикулы.
1) Эндоплазматическая сеть(ЭПС) или эндоплазматический ретикулум (ЭПР) — одномембранный органоид. Представляет собой систему мембран, формирующих «цистерны» и каналы, соединенных друг с другом и ограничивающих единое внутреннее пространство — полости ЭПС. Мембраны с одной стороны связаны с цитоплазматической мембраной, с другой — с наружной ядерной мембраной. Различают два вида ЭПС:
1) шероховатая (гранулярная), содержащая на своей поверхности рибосомы
2) гладкая (агранулярная), мембраны которой рибосом не несут.
Функции: транспорт веществ из одной части клетки в другую, разделение цитоплазмы клетки на компартменты («отсеки»), синтез углеводов и липидов (гладкая ЭПС), синтез белка (шероховатая ЭПС), место образования аппарата Гольджи.
2) Аппарат Гольджи - или комплекс Гольджи, — одномембранный органоид. Представляет собой стопки уплощенных «цистерн» с расширенными краями. С ними связана система мелких одномембранных пузырьков
(пузырьки Гольджи). Каждая стопка обычно состоит из 4-х–6-ти «цистерн», является структурнофункциональной единицей аппарата Гольджи и называется диктиосомой. Число диктиосом в клетке колеблется от одной до нескольких сотен. В растительных клетках диктиосомы обособлены. Аппарат Гольджи обычно расположен около клеточного ядра (в животных клетках часто вблизи клеточного центра).
Функции аппарата Гольджи: накопление белков, липидов, углеводов; модификация поступивших органических веществ; «упаковка» в мембранные пузырьки белков, липидов, углеводов; секреция белков, липидов, углеводов; синтез углеводов и липидов; место образования лизосом. Секреторная функция является важнейшей, поэтому аппарат Гольджи хорошо развит в секреторных клетках. 

3) Лизосомы— одномембранные органоиды. Представляют собой мелкие пузырьки (диаметр от 0,2 до 0,8 мкм), содержащие набор гидролитических ферментов. Ферменты синтезируются на шероховатой ЭПС, перемещаются в аппарат Гольджи, где происходит их модификация и упаковка в мембранные пузырьки, которые после отделения от аппарата Гольджи становятся собственно лизосомами. Лизосома может содержать от 20 до 60 различных видов гидролитических ферментов. Расщепление веществ с помощью ферментов называют лизисом. Различают: первичные и вторичные лизосомы. Первичными называются лизосомы, отшнуровавшиеся от аппарата Гольджи. Первичные лизосомы являются фактором, обеспечивающим экзоцитоз ферментов из клетки. Вторичными называются лизосомы, образовавшиеся в результате слияния первичных лизосом с эндоцитозными вакуолями. В этом случае в них происходит переваривание веществ, поступивших в клетку путем фагоцитоза или пиноцитоза, поэтому их можно назвать пищеварительными вакуолями.
Автофагия — процесс уничтожения ненужных клетке структур.
4) Вакуоль — одномембранный органоид, содержащийся в некоторых эукариотических клетках и выполняющий различные функции (секреция, экскреция и хранение запасных веществ, аутофагия, автолиз и др.). Вакуоли и их содержимое рассматриваются как обособленный от цитоплазмы компартмент. Различают пищеварительные и сократительные (пульсирующие) вакуоли, регулирующие осмотическое давление и служащие для выведения из организма продуктов распада. Вакуоли особенно хорошо заметны в клетках растений: во многих зрелых клетках растений они составляют более половины объёма клетки. Одна из важных функций растительных вакуолей — накопление ионов и поддержание тургора (тургорного давления).
Вакуоль — это место запаса воды. Вакуоли развиваются из цистерн эндоплазматической сети. Мембрана, в которую заключена вакуоль, называется тонопласт. В вакуолях содержатся органические кислоты, углеводы, дубильные вещества, неорганические вещества (нитраты, фосфаты, хлориды и др.), белки и др.

5) Везикула— это относительно маленькие внутриклеточные органоиды, мембрано-защищенные сумки, в которых запасаются или транспортируются питательные вещества. Везикула отделена от цитозоля минимальным липидным слоем. Везикула — это базисный инструмент клетки, обеспечивающий метаболизм и транспорт вещества, хранение ферментов также как настоящий химически инертный отсек. Также везикулы играют роль в поддержании плавучести клетки. Некоторые везикулы способны образовываться из частей плазматической мембраны.
№7 Эукариотическая клетка — форма организации живой материи. Немембранные органеллы.
Взаимосвязь структуры и функции.
К немембранным органоидам относятся рибосомы, клеточный центр (центриоль), цитоскелет.
1) Рибосомы– органоиды, встречающиеся в клетках всех организмов. Это мелкие органеллы, представленные глобулярными частицами диаметром порядка 20 нм. Рибосомы состоят из двух субъединиц неравного размера — большой и малой, на которые они могут диссоциировать. В состав рибосом входят белки и рибосомальные РНК (рРНК). Молекулы рРНК составляют 50-63% массы рибосомы и образуют ее структурный каркас. Большинство белков специфически связано с определенными участками рРНК. Некоторые белки входят в состав рибосом только во время биосинтеза белка. В эукариотических клетках рибосомы располагаются на мембранах эндоплазматической сети, хотя могут быть локализованы и в неприкрепленной форме в цитоплазме. Нередко с одной молекулой мРНК ассоциировано несколько рибосом, такая структура называется полирибосомой (полисомой). Синтез рибосом у эукариот происходит в специальной внутриядерной структуре — ядрышке.
Рибосомы представляют собой нуклеопротеид, в составе которого отношение РНК/белок составляет 1:1 у высших животных и 60-65:35-40 у бактерий. Рибосомная РНК составляет около 70 % всей РНК клетки. Почти вся рРНК находится в виде магниевой соли, что необходимо для поддержания структуры; при удалении ионов магния рибосома подвергается диссоциации на субъединицы.
Рибосомы служат для биосинтеза белка из аминокислот по заданной матрице на основе генетической информации, предоставляемой матричной РНК, или мРНК. Этот процесс называется трансляцией.
Трансляция — процесс синтеза белка из аминокислот на матрице информационной (матричной) РНК (иРНК, мРНК), осуществляемый рибосомой. Синтез белка является основой жизнедеятельности клетки. Для осуществления этого процесса в клетках всех без исключения организмов имеются специальные
органеллы — рибосомы. Рибосомы представляют собой рибонуклеопротеидные комплексы, построенные из 2 субъединиц: большой и малой.
Функция рибосом заключается в узнавании трёхбуквенных (трехнуклеотидных) кодонов мРНК, сопоставлении им соответствующих антикодонов тРНК, несущих аминокислоты, и присоединении этих аминокислот к растущей белковой цепи.
Процесс трансляции разделяют на
инициацию — узнавание рибосомой стартового кодона и начало синтеза.
элонгацию — собственно синтез белка.
терминацию — узнавание терминирующего кодона (стоп-кодона) и отделение продукта.
2) Центриоль — внутриклеточный органоид эукариотической клетки, представляющий тельца в структуре клетки, размер которых находится на границе разрешающей способности светового микроскопа. Эти органеллы в делящихся клетках принимают участие в формировании веретена деления и располагаются на его полюсах. В неделящихся клетках центриоли часто определяют полярность клеток эпителия и располагаются
вблизи комплекса Гольджи. Удвоение центриолей происходит не делением, а путём синтеза новой структуры, перпендикулярной существующей. Центриоли, по-видимому, гомологичны базальным телам жгутиков и ресничек.
3) Цитоскелет. К элементам цитоскелета относят белковые фибриллярные структуры, расположенные в цитоплазме клетки: микротрубочки, актиновые и промежуточные филаменты. Микротрубочки принимают участие в транспорте органелл, входят в состав жгутиков, из микротрубочек строится митотическое веретено деления. Актиновые филаменты необходимы для поддержания формы клетки, псевдоподиальных реакций. Роль промежуточных филаментов, по-видимому, также заключается в поддержании структуры клетки. Белки цитоскелета составляют несколько десятков процентов от массы клеточного белка.
№8 Прокариотическая клетка- форма организации живой материи. Примеры. Особенности строения, морфологические и функциональные отличия от эукариотической клетки.
Прокариоты— организмы, не обладающие оформленным клеточным ядром и другими внутренними мембранными органоидами (за исключением плоских цистерн у фотосинтезирующих видов, например, у цианобактерий). Единственная крупная кольцевая (у некоторых видов — линейная) двухцепочечная молекула ДНК, в которой содержится основная часть генетического материала клетки (так называемый нуклеоид) не образует комплекса с белками-гистонами (так называемого хроматина). К прокариотам относятся бактерии, в том числе цианобактерии (сине-зелёные водоросли), и археи (представляют собой одноклеточные микроорганизмы, не имеющие ядра, а также каких-либо мембранных органелл).
Потомками прокариотических клеток являются органеллы эукариотических клеток — митохондрии и пластиды. Основное содержимое клетки, заполняющее весь её объём, — вязкая зернистая цитоплазма. Клетка прокариот обладает рядом принципиальных особенностей, касающихся как ее ультраструктурной, так и химической организации. Структуры, расположенные снаружи от цитоплазматической мембраны (клеточная стенка, капсула, слизистый чехол, жгутики, ворсинки), называют обычно поверхностными структурами. Термином "клеточная оболочка" часто обозначают все слои, располагающиеся с внешней стороны от цитоплазматической мембраны (клеточная стенка, капсула, слизистый чехол). ЦПМ вместе с цитоплазмой называется протопластом.
Основное отличие прокариотических клеток от эукариотических заключается в том, что их ДНК не организована в хромосомы и не окружена ядерной оболочкой. Эукариотические клетки устроены значительно сложнее. Их ДНК , связанная с белком , организована в хромосомы , которые располагаются в особом образовании, по сути самом крупном органоиде клетки - ядре. Кроме того, внеядерное активное содержимое такой клетки разделено на отдельные отсеки с помощью эндоплазматической сети, образованной элементарной мембраной.
Эукариотические клетки обычно крупнее прокариотических. Их размеры варьируют от 10 до 100 мкм, тогда как размеры клеток прокариот (различных бактерий, цианобактерий - сине- зеленых водорослей и некоторых других организмов), как правило, не превышают 10 мкм, часто составляя 2-3 мкм. В эукариотической клетке носители генов - хромосомы - находятся в морфологически оформленном ядре, отграниченном от остальной клетки мембраной. В исключительно тонких, прозрачных препаратах живые хромосомы можно видеть с помощью светового микроскопа. Чаще же их изучают на фиксированных и окрашенных препаратах.
Эукариотическая клетка имеет разнообразные постоянные внутриклеточные структуры - органоиды (органеллы), отсутствующие в прокариотической клетке. Прокариотические клетки могут делиться на равные части перетяжкой или почковаться, т.е. образовывать дочернюю клетку меньшего размера, чем материнская, но никогда не делятся путем митоза. Клетки эукариотических организмов, напротив, делятся путем митоза (исключая некоторые очень архаичные группы). Рибосомы прокариотической клетки резко отличаются от рибосом эукариот по величине. Ряд процессов, свойственных цитоплазме многих эукариотических клеток, фагоцитоз, пиноцитоз и циклоз (вращательное движение цитоплазмы) - у прокариот не обнаружен.
Прокариотической клетке в процессе обмена веществ не требуется аскорбиновая кислота, а эукариотические клетки не могут без нее обходиться. Прокариоты имеют двигательные приспособления в виде жгутиков или ресничек, состоящих из белка флагеллина . Двигательные приспособления подвижных эукариотических клеток получили название ундулиподиев, закрепляющихся в клетке с помощью особых телец кинетосом. Электронная микроскопия выявила структурное сходство всех ундулиподиев эукариотических организмов и резкие их
отличия от жгутиков прокариот.
№9 Ассимиляция, и диссимиляция как основа самообновления биологических систем. Клетка — целостная система. Примеры процессов ассимиляции и диссимиляции в клетке и их взаимосвязь.
В клетке обнаружены примерно тысяча ферментов. С помощью такого мощного каталитического аппарата осуществляется сложнейшая и многообразная химическая деятельность. Из громадного числа химических реакций клетки выделяются два противоположных типа реакций - синтез и расщепление.

Реакция синтеза. В клетке постоянно идут процессы созидания. Из простых веществ образуются более сложные, из низкомолекулярных - высокомолекулярные. Синтезируются белки, сложные углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты. Синтезированные вещества используются для построения разных частей клетки, ее органоидов, секретов, ферментов, запасных веществ. Синтетические реакции особенно интенсивно идут в растущей клетке, постоянно происходит синтез веществ для замены молекул, израсходованных или разрушенных при повреждении. На место каждой разрушенной молекулы белка или какого-нибудь другого вещества встает новая молекула. Таким путем клетка сохраняет постоянными свою форму и химический состав, несмотря на непрерывное их изменение в процессе жизнедеятельности.
Синтез веществ, идущий в клетке, называют биологическим синтезом или сокращенно биосинтезом. Все реакции биосинтеза идут с поглощением энергии.
Совокупность реакций биосинтеза называют пластическим обменом или ассимиляцией (лат. "симилис"- сходный). Смысл этого процесса состоит в том, что поступающие в клетку из внешней среды пищевые вещества, резко отличающиеся от вещества клетки, в результате химических превращений становятся веществами клетки.
Реакции расщепления. Сложные вещества распадаются на более простые, высокомолекулярные - на низкомолекулярные. Белки распадаются на аминокислоты, крахмал - на глюкозу. Эти вещества расщепляются на еще более низкомолекулярные соединения, и в конце концов образуется совсем простые, бедные энергией вещества - СО2 и Н2О. Реакции расщепления в большинстве случаев сопровождаются выделением энергии. Биологическое значение этих реакций состоит в обеспечении клетки энергией. Любая форма активности - движение, секреция, биосинтез и др. - нуждается в затрате энергии.
Совокупность реакции расщепления называют энергетическим обменом клетки или диссимиляцией. Диссимиляция прямо противоположна ассимиляции: в результате расщепления вещества утрачивают сходство с веществами клетки.
Пластический и энергетический обмены (ассимиляция и диссимиляция) находятся между собой в неразрывной связи. С одной стороны, реакции биосинтеза нуждаются в затрате энергии, которая черпается из реакций расщепления. С другой стороны, для осуществления реакций энергетического обмена необходим постоянный биосинтез, обслуживающих эти реакции ферментов, так как в процессе работы они изнашиваются и разрушаются.
Сложные системы реакций, составляющие процесс пластического и энергетического обменов, тесно связаны не только между собой, но и с внешней средой. Из внешней среды в клетку поступают пищевые вещества, которые служат материалом для реакций пластического обмена, а в реакциях расщепления из них освобождается энергия, необходимая для функционирования клетки. Во внешнюю среду выделяются вещества, которые клеткой больше не могут быть использованы. Совокупность всех ферментативных реакций клетки, т. е. совокупность пластического и энергетического обменов (ассимиляции и диссимиляции), связанных между собой и с внешней средой, называют обменом веществ и энергии. Этот процесс является основным условием поддержания жизни клетки, источником ее роста, развития и функционирования.
№10 Жизненный и митотический циклы клетки. Характеристика периодов.
Митоз, его биологическое значение.
Проблемы клеточной пролиферации в медицине.
Жизненный цикл клетки (клеточный цикл) - последовательность всех процессов, происходящих в клетке с момента её возникновения в результате митоза до следующего деления или гибели.
Митотический цикл клетки - период жизни клетки от одного деления до другого.

Клеточный цикл эукариот состоит из двух периодов:
1) Период клеточного роста, называемый «интерфаза», во время которого идет синтез ДНК и белков и осуществляется подготовка к делению клетки: G1-фазы или фазы начального роста, во время которой идет синтез мРНК, белков, других клеточных компонентов; S-фазы, во время которой идет репликация ДНК клеточного ядра, также происходит удвоение центриолей (если они, конечно, есть). G2-фазы, во время которой идет подготовка к митозу. У дифференцировавшихся клеток, которые более не делятся, в клеточном цикле может отсутствовать G1 фаза. Такие клетки находятся в фазе покоя G0.
2) Периода клеточного деления, называемый «фаза М» (от слова mitosis - митоз):
кариокинез (деление клеточного ядра); цитокинез (деление цитоплазмы).
Митоз- непрямое деление, основной способ деления эукариотических клеток.
Биологическое значение митоза состоит в строго одинаковом распределении редуплицированных хромосом между дочерними клетками, что обеспечивает образование генетически равноценных клеток и сохраняет преемственность в ряду клеточных поколений
.
В свою очередь, митоз делится на пять стадий, постепенно и непрерывно переходящих друг в друга: профазу, прометафазу, метафазу, анафазу и телофазу. Длительность стадий митоза различна и зависит от типа ткани, физиологического состояния организма, внешних факторов; наиболее продолжительны первая и последняя.
Важнейшие признаки профазы— конденсация хромосом, распад ядрышек и начало формирования веретена деления, снижение активности транскрипции (к концу профазы синтез РНК прекращается). Прометафаза начинается распадом ядерной оболочки на фрагменты и беспорядочными движениями хромосом в центр, части клетки, соответствующей зоне бывшего ядра.
В метафазе завершается формирование веретена деления. Хромосомы перестают двигаться и выстраиваются по экватору веретена, образуя экваториальную пластинку.
Анафаза— самая короткая стадия митоза: разделение сестринских хроматид и расхождение хромосом к противоположным полюсам клетки.
Телофаза длится с момента прекращения движения хромосом до окончания процессов, связанных с реконструкцией дочерних ядер (десприрализация и активизация хромосом, образование ядерной оболочки, формирование ядрышек), с разрушением веретена деления, разделением тела материнской клетки на 2 дочерние и образованием (в клетках животных) остаточного тельца Флемминга. По завершении цитотомии клетки вступают в интерфазу, которая начинается G1-периодом следующего клеточного цикла.
Пролиферация (от лат. proles — отпрыск, потомство и fero — несу) — разрастание ткани организма путём размножения клеток. Механизм пролиферации отличается от других механизмов изменения объёма клетки (клеток), например, отёка или апоптоза. Термин в медицине впервые ввел немецкий ученый Вирхов для обозначения новообразования клеток путем их размножения делением.
Регулировать интенсивность пролиферации можно стимуляторами и ингибиторами, которые могут вырабатываться и вдали от реагирующих клеток (например, гормонами), и внутри них. Непрерывно пролиферация происходит в раннем эмбриогенезе и по мере дифференцировки периоды между делениями удлиняются. Некоторые клетки, например, нервные, не способны к пролиферации
 
Пролиферация — компонент воспалительного процесса и завершающая его стадия — характеризуется увеличением числа стромальных и, как правило, паренхиматозных клеток, а также образованием межклеточного вещества в очаге воспаления. Эти процессы направлены на регенерацию альтерированных и/или замещение разрушенных тканевых элементов. Существенное значение на этой стадии воспаления имеют различные БАВ, в особенности, стимулирующие пролиферацию клеток (митогены).
№11 Мейоз. Особенности первого и второго деления мейоза.
Биологическое значение мейоза. Отличия мейоза от митоза.
Мейоз — разновидность митоза, в результате которого из диплоидных (2n) соматических клеток половых желез образуются гаплоидные гаметы (1n). При оплодотворении ядра гаметы сливаются, и восстанавливается диплоидный набор хромосом. Таким образом, мейоз обеспечивает сохранение постоянного для каждого вида набора хромосом и количества ДНК.

Мейоз представляет собой непрерывный процесс, состоящий из двух последовательных делений, называемых мейозом I и мейозом II. В каждом делении различают профазу, метафазу, анафазу и телофазу. В результате мейоза I число хромосом уменьшается вдвое (редукционное деление): при мейозе II гаплоидность клеток сохраняется (эквационное деление). Мейоз состоит из 2 последовательных делений с короткой интерфазой между ними.
1) Профаза I— профаза первого деления очень сложная и состоит из 5 стадий:
- Лептотена или лептонема — упаковка хромосом, конденсация ДНК с образованием хромосом в виде тонких нитей (хромосомы укорачиваются).
- Зиготена или зигонема — происходит конъюгация— соединение гомологичных хромосом с образованием структур, состоящих из двух соединённых хромосом, называемых тетрадами или бивалентами и их дальнейшая компактизация.
- Пахитена или пахинема— (самая длительная стадия) — в некоторых местах гомологичные хромосомы плотно соединяются, образуя хиазмы. В них происходит кроссинговер— обмен участками между гомологичными хромосомами.
- Диплотена или диплонема — происходит частичная деконденсация хромосом, при этом часть генома может работать, происходят процессы транскрипции (образование РНК), трансляции (синтез белка); гомологичные хромосомы остаются соединёнными между собой. У некоторых животных в ооцитах хромосомы на этой стадии профазы мейоза приобретают характерную форму хромосом типа ламповых щёток.
-Диакинез — ДНК снова максимально конденсируется, синтетические процессы прекращаются, растворяется ядерная оболочка; центриоли расходятся к полюсам; гомологичные хромосомы остаются соединёнными между собой.
К концу Профазы I центриоли мигрируют к полюсам клетки, формируются нити веретена деления, разрушаются ядерная мембрана и ядрышки
2) Метафаза I — бивалентные хромосомы выстраиваются вдоль экватора клетки;
3) Анафаза I — микротрубочки сокращаются, биваленты делятся и хромосомы расходятся к полюсам. Важно отметить, что, из-за конъюгации хромосом в зиготене, к полюсам расходятся целые хромосомы, состоящие из двух хроматид каждая, а не отдельные хроматиды, как в митозе;
4) Телофаза I— хромосомы деспирализуются и появляется ядерная оболочка.
Второе деление мейоза следует непосредственно за первым, без выраженной интерфазы: S-период отсутствует, поскольку перед вторым делением не происходит репликации ДНК.
1) Профаза II — происходит конденсация хромосом, клеточный центр делится и продукты его деления расходятся к полюсам ядра, разрушается ядерная оболочка, образуется веретено деления; 2) 2) Метафаза II — унивалентные хромосомы (состоящие из двух хроматид каждая) располагаются на «экваторе» (на равном расстоянии от «полюсов» ядра) в одной плоскости, образуя так называемую метафазную пластинку;
3) Анафаза II — униваленты делятся и хроматиды расходятся к полюсам;
4) Телофаза II — хромосомы деспирализуются и появляется ядерная оболочка.

Отличия:
1. Мейоз уменьшает вдвое число хромосом в дочерних клетках, митоз поддерживает число хромосом на стабильном уровне, как и в материнской клетке;
В мейозе следуют 2 подряд деления, причем перед вторым-нет интерфазы 

В профазе 1 мейоза есть конъюгация и возможен кроссинговер 

В анафазе 1 мейоза к полюсам расходятся целые хромосомы. при митозе-хроматиды 

В метафазе 1 мейоза вдоль экватора клетки выстраиваются биваленты хромосом, в митозе все хромосомы выстраиваются в одну линию 

В результате мейоза образуется 4 дочерних клетки, в митозе-2 клетки.
№12 Прогенез. Сперматогенез. Цитологическая и цитогенетическая характеристика процесса.
Строение семенника млекопитающего. Сперматозоид. Взаимосвязь строения и функции.
Прогенез – развитие и созревание половых клеток (гаметогенез (спермато– и овогенез) и оплодотворение).
Сперматогене́з — развитие мужских половых клеток (сперматозоидов), происходящее под регулирующим воздействием гормонов. Одна из форм гаметогенеза. Сперматогенез осуществляется в извитых канальцах семенников и подразделяется на четыре периода:
период размножения – I;
период роста – II;
период созревания – III;
период формирования – IV.
У позвоночных животных сперматогенез проходит по следующей схеме: в эмбриогенезе первичные половые клетки- гоноциты мигрируют в зачаток гонады, где формируют популяцию клеток, называемых
сперматогониями. С началом полового созревания сперматогонии начинают активно размножаться, часть из них дифференцируется в другой клеточный тип — сперматоциты I порядка, которые вступают в мейоз и после первого деления мейоза дают популяцию клеток, называемых сперматоцитами II порядка, проходящих впоследствии второе деление мейоза и образующих сперматиды; путём ряда преобразований последние приобретают форму и структуры сперматозоида в ходе спермиогенеза.
Семенники покрыты оболочкой, состоящей из мезотелия и белочной оболочки. От последней в глубь органа отходят радиальные соединительнотканные перегородки, подразделяющие семенник на отдельные дольки, заполненные извитыми семенными канальцами. Извитые семенные канальцы заканчиваются прямыми канальцами, которые продолжаются в сеть семенника. От последней берут начало выносящие канальцы, которые переходят в канал придатка семенника. Канал придатка семенника дает начало семяпроводу, который открывается в мочеполовой канал. Стенка извитых семенных канальцев состоит из тонкой основы и крупных
поддерживающих клеток, называемых клетками Сертоли, а также из мужских половых клеток, находящихся на различных стадиях развития. Клетки Сертоли одним своим концом располагаются на соединительнотканной основе извитого семенного канальца, а другим образуют его просвет. Мужские половые клетки вдавлены в клетки Сертоли, причем последние выполняют по отношению к ним трофические функции.
Половые клетки располагаются в стенке извитого семенного канальца в несколько слоев: самые молодые — сперматогонии — располагаются по периферии, в зоне локализации ядер клеток Сертоли, а сформированные мужские половые клетки, или сперматозоиды, — в центре канальца.

Сперматозоид— мужская половая клетка, мужская гамета, которая служит для оплодотворения женской гаметы, яйцеклетки.
Сперматозоид человека — это специализированная клетка, строение которой позволяет ей выполнить свою функцию: преодолеть половые пути женщины и проникнуть в яйцеклетку, чтобы внести в неё генетический материал мужчины. Сперматозоид, сливаясь с яйцеклеткой, оплодотворяет её.
Сперматозоид человека состоит из двух основных частей: головки и хвоста
Головка содержит:
ядро (с гаплоидным набором хромосом);
чехлик;
акросому;
тонкий слой цитоплазмы, окруженный цитолеммой.
Хвост подразделяется на:
связующий отдел;
промежуточный отдел;
главный отдел;
терминальный отдел.
Главные функции сперматозоида – хранение и передача яйцеклеткам генетической информации при их оплодотворении. Оплодотворяющая способность сперматозоидов в половых путях женщины сохраняется до 2 суток.
№13 Прогенез. Овогенез. Цитологическая и цитогенетическая характеристика процесса.
Строение яичника млекопитающего. Типы яйцеклеток. Взаимосвязь строения и функции.
Оогенез или овогенез— развитие женской половой клетки — яйцеклетки (яйца). Во время эмбрионального развития организма гоноциты вселяются в зачаток женской половой гонады (яичника), и всё дальнейшее развитие женских половых клеток происходит в ней. Попав в яичник, гоноциты становятся оогониями. Оогонии осуществляют период размножения. В этот период оогонии делятся митотическим путем.
У позвоночных животных (в том числе у человека) этот процесс происходит только в период эмбрионального развития самки.
Овогенез осуществляется в яичниках и подразделяется на три периода:
период размножения (в эмбриогенезе и в течение 1-го года постэмбрионального развития);
период роста (малого и большого);
период созревания.
Яичники покрыты однослойным однорядным кубическим эпителием, который представляет собой продолжение на яичник мезотелия брюшины. Под эпителием располагается соединительнотканная белочная оболочка. В яичнике различают внутренний, или мозговой, слой, богатый кровеносными сосудами и нервами, и наружный, или корковый, слой, в котором располагается очень много женских половых клеток — ооцитов, или овоцитов, находящихся на стадии роста. Ооциты окружены одним или несколькими слоями фолликулярных клеток, которые входят в состав их вторичной оболочки. Ооциты вместе с окружающими их фолликулярными клетками называются фолликулами. Фолликулярные клетки выполняют трофическую функцию. Начиная с периода половой зрелости в яичнике происходит рост половых клеток.
Яйцеклетка- женская половая клетка, которая в результате оплодотворения ее сперматозоидом или реже путем партеногенеза (без оплодотворения) дает начало зародышу; состоит из ядра с гаплоидным набором хромосом и выраженной цитоплазмы, в которой содержатся все органеллы, за исключением цитоцентра.
Оболочки яйцеклетки:
первичная (плазмолемма);
вторичная – блестящая оболочка;
третичная – лучистый венец (слой фолликулярных клеток).

Классификация яйцеклеток:
1) По количеству желтка
Полилецитальные — содержат большое количество желтка (членистоногие, рептилии, птицы, рыбы, кроме осетровых).
Мезолецитальные — содержат среднее количество желтка (осетровые рыбы, амфибии).
Олиголецитальные — содержат мало желтка (моллюски, иглокожие)
Алецитальные — не содержат желтка (млекопитающие, некоторые паразитические перепончатокрылые).
2) По расположению желтка
- Телолецитальные — желток смещён к вегетативному полюсу яйцеклетки. Противоположный полюс называется анимальным. Сюда относятся некоторые полилецитальные (рыбы, кроме осетровых, рептилии, птицы) и все мезолецитальные яйца (осетровые рыбы, амфибии).
- Гомо (изо)- лецитальные — желток распределён равномерно. Сюда относятся олиголецитальные ядра (моллюски, иглокожие).
- Центролецитальные — желток расположен в центре яйцеклетки. Сюда относятся некоторые полилецитальные яйца (членистоногие). Это совершенно особый тип яиц. Анимально-вегетативная полярность этих яиц не выражена, так как место выделения редукционных телец может быть различным. Вместо анимального и вегетативного полюсов у этих яиц говорят о переднем и заднем полюсах. В центре яйца расположено ядро, а по периферии — ободок свободной от желтка цитоплазмы. Оба этих района — центр и периферия яйца — связаны тонкими цитоплазматическими мостиками, а всё промежуточное пространство заполнено желтком.
Основная функция яйцеклетки заключается в надежном обеспечении развития организма с самого начала оплодотворения. Огромное накопление питательных составляющих, является объяснением ее размеров, которые превышают размеры сперматозоида.
№14 Размножение — основное свойство живого. Виды размножения.
Партеногенез. Формы партеногенеза в природе. Примеры.

Размножение, или репродукция, присущая всем живым существам функция воспроизведения себе подобных.
Существует два типа размножения: половое и бесполое. 

Бесполое размножение, или агамогенез — форма размножения, при которой организм воспроизводит себя самостоятельно, без всякого участия другой особи.
Формы бесполого размножения:

Почкование 

Фрагментация

Образование спор

Деление. 

Шизогония 

Вегетативное размножение.

Половое размножение— процесс у большинства эукариот, связанный с развитием новых организмов из половых клеток.
Виды полового размножения
1) Конъюгация.

Партеногенез.
Гермафродитизм

Партеногенез – это процесс, при котором женская гамета развивается в новую особь без оплодотворения (встречается у животных (пчёлы) и растений).
Виды партеногенеза:
1) облигатный (обязательный) партеногенез. Встречается в популяциях, состоящих исключительно из особей женского пола (у кавказской скалистой ящерицы). При этом вероятность встречи разнополых особей минимальна
(скалы разделены глубокими ущельями). Без партеногенеза вся популяция оказалась бы на грани вымирания;
2) циклический (сезонный) партеногенез (у тлей, дафний, коловраток). Встречается в популяциях, которые исторически вымирали в больших количествах в определенное время года. У этих видов партеногенез сочетается с половым размножением. При этом в летнее время существуют только самки, которые откладывают два вида яиц — крупные и мелкие. Из крупных яиц партеногенетически появляются самки, а из мелких — самцы, которые оплодотворяют яйца, лежащие зимой на дне. Из них появляются исключительно самки;
3) факультативный (необязательный) партеногенез. Встречается у общественных насекомых (ос, пчел, муравьев). В популяции пчел из оплодотворенных яиц выходят самки (рабочие пчелы и царицы), из неоплодотворенных — самцы (трутни). У этих видов партеногенез существует для регулирования, численного соотношения полов в популяции.
Выделяют также естественный (существует в естественных популяциях) и искусственный (используется человеком) партеногенез. Этот вид партеногенеза исследовал В. Н. Тихомиров. Он добился развития
неоплодотворенных яиц тутового шелкопряда, раздражая их тонкой кисточкой или погружая на несколько секунд в серную кислоту (известно, что шелковую нить дают только самки).
- Гиногенез (у костистых рыб и некоторых земноводных). Сперматозоид проникает в яйцеклетку и лишь стимулирует ее развитие. Ядро сперматозоида при этом с ядром яйцеклетки не сливается и погибает, а источником наследственного материала для развития потомка служит ДНК ядра яйцеклетки.
- 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 делится на несколько частей бесполым способом, каждая из которых развивается в самостоятельный организм. Встречается у насекомых (наездников), броненосцев.
Значение партеногенеза:
1) размножение возможно при редких контактах разнополых особей;
2) резко возрастает численность популяции, так как потомство, как правило, многочисленно;
3) встречается в популяциях с высокой смертностью в течение одного сезона.
№15 Размножение — основное свойство живых систем. Виды размножения.
Формы бесполого размножения. Характеристика и биологическое значение бесполого размножения.
Размножение, или репродукция, присущая всем живым существам функция воспроизведения себе подобных.
Существует два типа размножения: половое и бесполое.
Бесполое размножение, или агамогенез — форма размножения, при которой организм воспроизводит себя самостоятельно, без всякого участия другой особи. Единственным источником генетической изменчивости являются случайные мутации. Цитологической основой бесполого размножения является митоз. Молекулярной основой бесполого размножения является репликация ДНК.
Формы бесполого размножения:
1. Почкование – это форма бесполого размножения при которой новая особь образуется в виде выростов (почки) на теле родительской особи, а затем отделяется от неё и превращается в самостоятельную особь (гидра, дрожжи). 2. Фрагментация– это разделение особи на две или более частей, каждая из которых растёт и образуется отдельная особь (высшие растения, губка, дождевой червь). 

3. Образование спор. Спора – это одноклеточная репродуктивная единица, состоящая из ядра и небольшого количества цитоплазмы под плотной оболочкой. Из споры образуется новая особь (низшие растения). 

4. Деление. Бинарное деление клетки на две части. Ядро родительской особи один или несколько раз делится митозом, при этом образуется два или несколько дочерних ядер. Каждое из них окружается цитоплазмой и развивается в самостоятельный организм. 

5.Шизогония– это множественное деление клетки. Сначала в клетке многократно делится ядро, затем вокруг каждого ядра обособляется участок цитоплазмы, который окружается плазматической мембраной. Затем происходит распад на отдельные клетки (малярийный плазмодий).
6.Вегетативное размножение. Осуществляется формирование дочернего организма из группы клеток материнского организма. У растений это размножение происходит за счёт вегетативных органов: корневищ, луковиц, клубней, усов.
В результате бесполого размножения образуются генетически идентичные особи. Скорость размножения очень высокая и в постоянных условиях организма быстро захватывают экологическую нишу.

Бесполое размножение наблюдается у бактерий, водорослей, грибов, мхов и сосудистых растений, а среди животных – у простейших, кишечнополостных, оболочников и некоторых других.
Существует несколько его типов. Так, одноклеточные организмы размножаются путём деления; грибы и споровые растения – с помощью спор; вегетативное размножение (почкование) присуще дрожжам, губкам, кишечнополостным, червям, оболочникам. Бесполое размножение у многих видов сочетается с половым размножением. Поколения особей, размножающихся бесполым путём, могут сменяться поколениями, которые размножаются половым путём, т.е. происходит чередование поколений.

 Биологическая роль бесполого размножения
Поддержание наибольшей приспособленности в малоизменяющихся условиях окружающей среды. Оно усиливает значение стабилизирующего естественного отбора; обеспечивает быстрые темпы размножения; используется в практической селекции. Бесполое размножение встречается как у одно-, так и у многоклеточных организмов. У одноклеточных эукариот бесполое размножение представляет собой митотическое деление, у прокариот – деление нуклеоида, у многоклеточных форм – вегетативное размножение.
№16 Размножение — основное свойство живых систем. Виды размножения.
Формы полового размножения. Характеристика и биологическое значение полового размножения. Понятие полового диморфизма.
Размножение, или репродукция, присущая всем живым существам функция воспроизведения себе подобных.
Существует два типа размножения: половое и бесполое.
Половое размножение — процесс у большинства эукариот, связанный с развитием новых организмов из половых клеток.
Виды полового размножения:
1) Конъюгация. Половое размножение появляется у животных уже на самых низших ступенях эволюционной лестницы. Так, уже у простейших одноклеточных микроорганизмов – инфузорий, размножающихся прямым делением, наблюдается так называемая конъюгация, в процессе которой две инфузории как бы срастаются на время и обмениваются наследственной информацией. Затем инфузории разъединяются, и каждая продолжает делиться сама по себе.
2) Гермафродитизм. У целого ряда беспозвоночных животных – дождевых червей, пиявок и многих видов улиток – имеет место гермафродитизм, при котором у каждой особи имеются как мужские, так и женские половые железы. Однако, несмотря на это, каждая особь стремится к спариванию с другими, предпочтительно не родственными особями, производя взаимный обмен половыми клетками. У крупных, не имеющих раковин моллюсков аплизий, или морских кроликов, обитающих в прибрежной зоне моря, в процессе оплодотворения может одновременно принимать участие до 10-12 особей, играя сразу как роли самцов, так и самок.
3) Партеногенез - то процесс, при котором женская гамета развивается в новую особь без оплодотворения (встречается у животных (пчёлы) и растений).
Сущность полового размножения в перекомбинации генетического материала родительских особей. В результате дочерние особи становятся более разнообразными, и естественный отбор выбирает из них наиболее приспособленные. При половом размножении потомство получается в результате слияния гаплоидных клеток – гамет. При оплодотворении образуется зигота. Из которой развивается новый организм.

Оплодотворение – это процесс слияния сперматозоида с яйцеклеткой с последующим слиянием их ядер и образованием диплоидной зиготы.
Биологическое значение этого процесса состоит в том, что при слиянии мужских и женских гамет образуется новый организм, несущий признак обоих родительских организмов. Гаметы гаплоидны, они содержат половинный набор хромосом и образуются в результате мейоза.
Половой диморфизм — анатомические различия между самцами и самками одного и того же биологического вида, исключая различия в строении половых органов. Половой диморфизм может проявляться в различных физических признаках. В некоторых случаях половой диморфизм проявляется в развитии таких признаков, которые явно вредны для их обладателей и снижают их жизнеспособность.
Размер. У млекопитающих и многих видов птиц самцы более крупные и тяжёлые, чем самки. У земноводных и членистоногих самки, как правило, крупнее самцов.
Волосяной покров. Борода у мужчин, грива у львов или бабуинов.
Окраска. Цвет оперения у птиц, особенно у утиных.
Кожа. Характерные наросты или дополнительные образования, такие как рога у оленевых, гребешок у петухов.
Зубы. Бивни у самцов индийского слона, более крупные клыки у самцов моржей и кабанов.
№17 Пути приобретения организмами биологической информации. Генетическая рекомбинация. Явление трансдукции. Плазмиды и эписомы.
Благодаря генетической рекомбинации, которая закономерно происходит в процессе гаметогенеза и при оплодотворении, половое размножение представляет собой эволюционно обусловленный механизм обмена генетической информацией между организмами одного биологического вида. Некоторые факты из области зоологии и особенно вирусологии и микробиологии указывают и на то, что имеются пути приобретения биологической информации и от организмов других видов. Эта информация воспроизводится в фенотипе организма и определяет развитие признаков, не закодированных в генетическом материале родителей. Так, в клетках пищеварительного дивертикула брюхоногого моллюска Elysia viridis сохраняются хлоропласты поедаемой водоросли Codium bragile, в результате чего моллюск приобретает способность к фотосинтезу. Стрекательные капсулы гидроидных полипов, которые поедаются некоторыми реснитчатыми червями, не перевариваются, а перемещаются в эпителиальный пласт и используются червем в качестве орудия защиты. В классической зоологии такие примеры получили название клептогенеза или эволюции путем воровства.
Рекомбинация — процесс обмена генетическим материалом путем разрыва и соединения разных молекул.
Важное значение для поддержания жизнеспособности вида имеет существование гаплоидной фазы в жизненном цикле. У высших животных эта фаза ограничена гаметами. В гаплоидной стадии новые комбинации генов подвергаются проверке на жизнеспособность, по крайней мере в отношении базовых клеточных функций, которые связаны с обеспечением жизнедеятельности самих гамет. На одной из стадий мейоза пары гомологичных хромосом соединяются друг с другом. В это время между отцовской и материнской молекулами ДНК происходит интенсивный обмен информацией. Несколько огрубляя реальную ситуацию, можно сказать, что
последовательности нуклеотидов в двух гомологичных молекулах ДНК обмениваются между собой случайным образом, и в результате образуются две молекулы ДНК, состоящие каждая на 50% из последовательностей обоих родителей, сменяющих друг друга случайным образом. В действительности обмены могут быть распределены по хромосоме неравномерно (горячие точки рекомбинации) и не совсем случайно (интерференция и отрицательная интерференция обменов, стимуляция рекомбинации в местах, где гомологичные хромосомы не идентичны).
Явление трансдукции заключается в том, что в генетический материал клетки-хозяина (бактериальной или эукариотической) встраивается нуклеиновая кислота вируса с фрагментом генома другой клетки. Привносимая таким образом биологическая информация вследствие редупликации чужеродной ДНК может передаваться в ряду клеточных поколений, а также воздействовать на состояние генетической системы клетки-хозяина, изменяя, например, частоту мутирования отдельных генов.
Чужеродная ДНК может присутствовать в клетке в виде плазмид и эписом — фрагментов нуклеиновой кислоты, лишенных в отличие от вирусных частиц белковых чехлов. Плазмиды самостоятельны по отношению к хромосомам клетки-хозяина, а эписомы могут встраиваться в них. Биологическая информация плазмид и эписом, проявляясь в фенотипе, дает широкий круг признаков, включая устойчивость к антибиотикам.
№18 История развития представлений о наследственности и изменчивости.
Наследственность и изменчивость — фундаментальные свойства живого.
Наследственность и изменчивость как важнейшие свойства любой живой системы обеспечиваются функционированием особого материального субстрата. В ходе исторического развития биологической науки представления о его свойствах, организации и химической природе постоянно расширяются и усложняются.

В 60-х гг. XIX в. основоположник генетики (науки о наследственности и изменчивости) Г. Мендель (1865) высказал первые предположения об организации наследственного материала. На основании результатов экспериментов на горохе он пришел к выводу, что наследственный материал дискретен, т.е. представлен отдельными наследственными задатками, отвечающими за развитие определенных признаков организмов. По утверждению Менделя, в наследственном материале организмов, размножающихся половым путем, развитие отдельного признака обеспечивается парой аллельных задатков, пришедших с половыми клетками от обоих родителей. При образовании гамет в каждую из них попадает лишь один из пары аллельных задатков, поэтому гаметы всегда «чисты».
В 1909 г. В. Иогансен назвал «наследственные задатки» Менделя генами.

80-е гг. XIX в. ознаменовались важными достижениями в области цитологии: были описаны митоз и мейоз — деление соответственно соматических и половых клеток, в ходе которых закономерно между дочерними клетками распределяются ядерные структуры —хромосомы (В. Вольдейер, 1888).

Данные о характере распределения хромосом в процессе клеточного деления позволили в начале XX в. Т. Бовери
(1902—1907) и У. Сетгону (1902—1903) сделать вывод о том, что преемственность свойств в ряду
поколений клеток и организмов определяется преемственностью их хромосом. Хромосомы стали рассматривать как материальные носители наследственной программы.

В начале XX в. Т. Морганом (в опытах, выполненных на дрозофиле) установлено, что гены размещаются в хромосомах, располагаясь в них в линейном порядке. Гены каждой хромосомы образуют группу сцепления, число которых определяется количеством хромосом в половых клетках. Гены одной группы сцепления наследуются, как правило, совместно. Однако в ряде случаев происходит их перекомбинация в связи с кроссинговером, частота которого зависит от расстояния между генами.
Таким образом, в хромосомной теории нашел отражение один из важнейших принципов генетики — единство дискретности и непрерывности наследственного материала.

Xуго де Фризом (1901) были заложены основы учения о мутационной изменчивости, связанной с внезапно возникающими изменениями в наследственных задатках или хромосомах, что приводит к изменениям тех или иных признаков организма.

В результате этих исследований стало очевидным, что наследственность и изменчивость обусловлены функционированием одного и того же материального субстрата.

В первые десятилетия XX в. были получены данные, свидетельствующие в пользу зависимости состояния признаков от характера взаимодействия генов, что выходило за рамки отношений доминантности и рецессивности, описанных еще Менделем. Отсюда появилось представление о генетическом аппарате как о системе взаимодействующих генов — генотипе, который сосредоточен в хромосомном наборе — кариотипе.

Изучение химического состава хромосом выявило два основных вида соединений, образующих эти структуры, — белки и нуклеиновые кислоты.
В 1928 г. Ф. Гриффитом был поставлен опыт на пневмококках, в котором наблюдалось изменение (трансформация) некоторых наследственных свойств одного бактериального штамма под влиянием материала, полученного из убитых клеток другого штамма.
Химическая природа вещества, трансформирующего наследственные свойства бактерий, была установлена лишь в 1944 г. О. Эйвери, доказавшим его принадлежность к нуклеиновым кислотам (ДНК).

Другими доказательствами участия ДНК в обеспечении наследственности и изменчивости являются:
1) постоянство содержания ДНК во всех типах соматических клеток организма;
2) соответствие содержания ДНК плоидности клеток (в соматических клетках ее вдвое больше, чем в половых, в полиплоидных клетках оно соответствует количеству наборов хромосом);
3) явление генетической рекомбинации у бактерий при их конъюгации, в ходе которой осуществляется проникновение части ДНК из одной клетки в другую и изменение свойств последней;
4) изменение наследственных свойств бактериальных клеток путем переноса ДНК от одного штамма к другому с помощью ДНК-фага — явление трансдукции; 5) инфицирующая активность изолированной нуклеиновой кислоты вирусов.
Важным результатом целенаправленного изучения нуклеиновых кислот было создание Дж. Уотсоном и Ф.
Криком (1953) пространственной модели молекулы ДНК.


Во второй половине XX в. работами М. Ниренберга, С. Очоа, X. Кораны и других была произведена полная расшифровка генетического кода, установлено соответствие триплетов нуклеотидов в молекуле нуклеиновых кислот определенным аминокислотам.
В 70-х гг. стали активно разрабатываться методы генной инженерии, позволяющие целенаправленно изменять наследственные свойства живых организмов.
В основе непрерывного существования жизни во времени лежит способность живых систем к самовоспроизведению. Сохранение жизни в меняющихся условиях оказывается возможным благодаря эволюции живых форм, в процессе которой у них появляются изменения, обеспечивающие приспособление к новой среде обитания. Непрерывность существования и историческое развитие живой природы обусловлены двумя фундаментальными свойствами жизни: наследственностью и изменчивостью.

На клеточном и организменном (онтогенетическом) уровнях организации живого под наследственностью понимают свойство клеток или организмов в процессе самовоспроизведения передавать новому поколению способность к определенному типу обмена веществ и индивидуального развития, в ходе которого у них формируются общие признаки и свойства данного типа клеток и вида организмов, а также некоторые индивидуальные особенности родителей.
На популяционно-видовом уровне организации жизни наследственность проявляется в поддержании постоянного соотношения различных генетических форм в ряду поколений организмов данной популяции (вида). На биоценотическом уровне продолжительное существование биоценоза обеспечивается сохранением определенных соотношений видов организмов, образующих этот биоценоз.

В ходе возникновения и развития жизни на Земле наследственность играла решающую роль, так как закрепляла в ряду поколений биологически полезные эволюционные приобретения, обеспечивая определенный консерватизм организации живых систем. Наследственность является одним из главных факторов эволюции.
Продолжительное существование живой природы во времени на фоне меняющихся условий было бы невозможным, если бы живые системы не обладали способностью к приобретению и сохранению некоторых изменений, полезных в новых условиях среды.
Свойство живых систем приобретать изменения и существовать в различных вариантах называется изменчивостью. На популяционно-видовом уровне организации жизни это свойство проявляется в наличии генетических различий между отдельными популяциями вида, что лежит в основе образования новых видов. Появление новых видов вносит изменения в межвидовые взаимоотношения в биоценозах. Изменчивость в определенном смысле отражает динамичность организации живых систем и наряду с наследственностью является ведущим фактором эволюции.

Несмотря на то что по своим результатам наследственность и изменчивость разнонаправлены, в живой природе эти два фундаментальных свойства образуют неразрывное единство, чем достигается одновременно сохранение в процессе эволюции имеющихся биологически целесообразных качеств и возникновение новых, делающих возможным существование жизни в разнообразных условиях.
№19 Законы Г. Менделя. Цитологические основы универсальности законов Г. Менделя. Менделирующие признаки человека. Примеры.
Промежуточный тип наследования.
Анализирующее скрещивание и его значение.
Законы Менделя — это принципы передачи наследственных признаков от родительских организмов к их потомкам, вытекающие из экспериментов Г. Менделя. Основой для формулировки послужили многолетние опыты по скрещиванию нескольких сортов гороха.
Закон единообразия гибридов первого поколения, или первый закон Менделя - потомство первого поколения от скрещивания устойчивых форм, различающихся по одному признаку, имеет одинаковый фенотип по этому признаку. При этом все гибриды могут иметь фенотип одного из родителей (полное доминирование), как это имело место в опытах Менделя, или, как было обнаружено позднее, промежуточный фенотип (неполное доминирование). В дальнейшем выяснилось, что гибриды первого поколения могут проявить признаки обоих родителей (кодоминировапие). Этот закон основан на том, что при скрещивании двух гомозиготных по разным аллелям форм (АА и аа) все их потомки одинаковы по генотипу (гетерозиготны — Аа), а значит, и по фенотипу.
Закон расщепления, или второй закон Менделя - при скрещивании гибридов первого поколения между собой среди гибридов второго поколения в определенных. соотношениях появляются особи с фенотипами исходных родительских форм и гибридов первого поколения. Так, в случае полного доминирования выявляются 75% особей с доминантным и 25% с рецессивным признаком, т. е. два фенотипа в отношении. При неполном доминировании и кодомииировании 50% гибридов второго поколения имеют фенотип гибридов первого поколения и по 25% — фенотипы исходных родительских форм, т. е. наблюдают расщепление 1:2:1.
В основе второго закона лежит закономерное поведение пары гомологичных хромосом (с аллелями А и а), которое обеспечивает образование у гибридов первого поколения гамет двух типов, в результате чего среди гибридов второго поколения выявляются особи трёх возможных генотипов в соотношении 1АА : 2Аа : 1аа. Конкретные типы взаимодействия аллелей и дают расщепления по фенотипу в соответствии со вторым законом Менделя.
Закон независимого комбинирования (наследования) признаков, или третий закон Менделя - каждая пара альтернативных признаков ведёт себя в ряду поколений независимо друг от друга, в результате чего среди потомков второго поколения в определенных. соотношении появляются особи с новыми (по отношению к родительским) комбинациями признаков. Например, при скрещивании исходных форм, различающихся по двум признакам, во втором поколении выявляются особи с четырьмя фенотипами в соотношении 9:3:3:1 (случай полного доминирования). При этом два фенотипа имеют «родительские» сочетания признаков, а оставшиеся два — новые. Этот закон основан на независимом поведении (расщеплении) нескольких пар гомологичных хромосом типов гамет (АВ, Ab, aB, ab) и после образования зигот — закономерному расщеплению по генотипу и соответственно по фенотипу.

У человека также имеются менделирующие признаки, и для него характерны все типы их наследования:
аутосомно-доминантный, аутосомно-рецессивный, сцепленный с половыми хромосомами (с гомологичным участком Х- и У-хромосом).

Типы наследования менделирующих признаков:

1. Аутосомно-доминантный тип наследования. вид наследования, при котором генетическая обусловленная болезнь проявляется в случае, если у человека есть хотя бы один соответствующий ей «дефектный» ген, причем этот ген не содержится в половых (Х и Y) хромосомах. Генетический дефект может быть унаследован от любого из родителей. Мальчики и девочки болеют с одинаковой частотой. По аутосомно-доминантному типу наследуются некоторые нормальные и патологические признаки:1) белый локон над лбом;2) волосы жесткие, прямые (ежик);3) шерстистые волосы - короткие, легко секущиеся, курчавые, пышные;4) кожа толстая;5) способность свертывать язык в трубочку;6) габсбургская губа - нижняя челюсть узкая, выступающая вперед, нижняя губа отвислая и полуоткрытый рот;7) полидактилия – многопалость, когда имеется от шести и более пальцев;) синдактилия сращение мягких или костных тканей фаланг двух или более пальцев;9) брахидактилия (короткопалость) – недоразвитие дистальных фаланг пальцев;10) арахнодактилия – сильно удлиненные «паучьи» пальцы.

2. Аутосомно-рецессивный тип наследования - вид наследования, при котором генетически обусловленная болезнь проявляется в том и только в том случае, если «дефектный» ген был унаследован от обоих родителей и при этом не содержится в половых (Х и Y) хромосомах. Мальчики и девочки болеют с одинаковой частотой. По аутосомно-рецессивному типу наследуются следующие признаки: 1) волосы мягкие, прямые; 2) кожа тонкая;
3) группа крови Rh-; 4) неощущение горечи вкуса фенилкарбамида; 5 )неумение складывать язык в трубочку; 6) фенилкетонурия – блокируется превращение фенилаланина в тирозин, который превращается в фенилпировиноградную кислоту, являющуюся нейротропным ядом (признаки – судорожные синдромы, отставание в психическом развитии, импульсивность, возбудимость, агрессия); 7) галактоземия - накопление в крови галактозы, которая тормозит всасывание глюкозы и оказывает токсическое действие на функцию печени, мозга, хрусталика глаза; 8) альбинизм.
Неполное доминирование или промежуточное наследование.
В некоторых случаях доминантный ген не полностью подавляет рецессивный аллель, у гибридов проявляется средний характер признака. Наблюдается расщепление 1:2:1 по генотипу и по фенотипу наблюдаются 3 фенотипических класса, а при полном 2
При промежуточном наследовании доминантный признак проявляется только в гомозиготном состоянии. При полном доминировании доминантный ген подавляет рецессивный.
Скрещивание гибридной особи с особью, гомозиготной по рецессивным аллелям, называется анализирующим. При анализирующем скрещивании особь, генотип которой следует определить, скрещивают с особями, гомозиготными по рецессивному гену, т.е. имеющими генотип аа. Таким образом, анализирующее скрещивание позволяет определить генотип и соотношение гамет разного типа, образуемых анализируемой особью, по этой причине оно широко используется в генетике и селекции.
№20 Аллельные гены. Наследование признаков при взаимодействии аллельных генов. Примеры. Множественный аллелизм.
Механизмы возникновения.
Аллельные гены - различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках (локусах) гомологических хромосом.
Аллели определяют варианты развития одного и того же признака. В нормальной диплоидной клетке могут присутствовать не более двух аллелей одного локуса одновременно. В одной гамете два аллеля находиться не могут.
Взаимодействия аллельных генов.
Форма взаимодействия между аллельными генами может быть не только в виде доминирования (полное подавление проявления одного гена другим). Это наиболее простой способ наследования.
Взаимодействие генов с другими генами бывает таким:
• комплиментарное — совместное действие двух и более неаллельных генов (из разных пар) на проявление определенного признака. При этом каждый ген в отдельности не может вызвать развитие данного признака, только наличие в одном генотипе (гомо- или гетерозиготном состоянии) обуславливает его проявление;• модифицирующее (гены-модификаторы) — усиление или ослабление действия главных генов действием других, неаллельных им генов (в некоторых породах ослабление черного окраса до голубого, коричневого до желтого);• неаллельное — развитие признака под действием двух или более неаллельных генов;• полимерное — суммарное выражение действия нескольких неаллельных генов на развитие одного и того же признака. Таким способом наследуется большинство количественных признаков (рост, вес, длина и др.); • эпистатическое (эпистаз) — подавление доминантным аллелем одного гена действия другого, неаллельного первому гену (так ген Cd ослабляет красный цвет до желтого при наличии гена красного окраса);• кодоминантность — независимое проявление признаков у гетерозиготы, контролируемых разными аллелями;
• плейотропия — способность одного гена влиять на проявление нескольких признаков (ген М, обеспечивающий мраморный окрас у догов, шелти, колли, такс, влияет также на цвет глаз, которые могут быть голубыми, голубо-карими, карими. При этом все варианты являются нормой).
Множественный аллелизм - наличие у гена множественных аллелей.
Создается так называемая серия аллелей, “рассеянных” в популяции данного вида. Итак, разнообразные стойкие состояния одного и того же гена, занимающего определенный локус в хромосоме, представленные то в виде нормального аллеля, то в виде мутации, получили название множественных аллелей. Примером множественного аллелизма может служит система групп крови АВО, открытая австрийским ученым К. Ландштейнером в 1900 г
№21 Неаллельные гены. Наследование признаков при неаллельном взаимодействии. Примеры.
Неаллельные гены — это гены, расположенные в различных участках хромосом и кодирующие неодинаковые белки. Неаллельные гены также могут взаимодействовать между собой.

Исследования по изучению взаимодействия неаллельных генов проводятся по схеме дигибридного скрещивания.
Взаимодействия неаллельных генов.
1. Комплементарность. Этот вид взаимодействия генов заключается в том, что при наличии двух доминантных аллелей разных генов появляется новый признак, то есть для появления нового признака у организма должен быть генотип АВ. Так, для развития окраски необходимо, чтобы в организме синтезировались определенные белки и ферменты, превращающие их в пигмент. Классическим примером является наследование окраски цветков у душистого горошка.
2. Эпистаз. При эпистатическом взаимодействии одна пара генов может подавлять действие другой пары генов. Например, у лошадей масть определяется двумя парами генов. В одной паре генов доминантный аллель А определяет серую окраску (раннее поседение). Этот доминантный ген подавляет действие не только аллельного ему рецессивного гена а, но и подавляет проявление другой пары генов, определяющих масть (вороную, рыжую, гнедую), вне зависимости от того, является эта пара рецессивной или доминантной гомозиготой или гетерозиготой - окраска лошади будет только серой (лошади с генотипами ААвв, Аавв, ААВВ, АаВВ или АаВв).
3. Полимерия. Многие признаки определяются несколькими парами генов. Это характерно, в основном, для количественных признаков, таких как яйценоскость у кур, жирность молока у коров.
4. Плейотропное действие гена. При плейотропном действии гена один ген определяет развитие или влияет на проявление нескольких признаков. Это свойство генов было хорошо исследовано на мышах. Из схемы, видно, что ген определяет несколько признаков и признак определяется несколькими генами, поэтому можно сделать вывод, что плейотропное действие гена неразрывно связано с полимерным взаимодействием генов.
5. Летальные гены. Летальность генов - одна из разновидностей плейотропного действия гена. Так один ген, определяющий какой-либо признак, влияет так же на жизнеспособность в целом.
Ярким примером летальности гена служит ген платиновости у лисиц.
№22 Генетические основы существования групп в системе АВО. Наследование групп крови. Наследование резус — фактора. Резус — конфликт. Основные принципы применения гемотрансфузии в медицине.
Генетические основы групп крови
Генотипы Антигены (агглютиногены) Антитела (агглютинины) Группы крови
(фенотипы)
I 0 I 0 нет a, b I (0)
IAI0 А b II (A)
IBI0 В a III (B)
IAIB А, В нет IV (AB)
Наследование групп крови.
В основе закономерностей наследования групп крови лежат следующие понятия. В локусе гена АВО возможны три варианта (аллеля) - 0, A и B, которые экспрессируются по аутосомно-кодоминантному типу. Это означает, что у лиц, унаследовавших гены А и В, экспрессируются продукты обоих этих генов, что приводит к образованию фенотипа АВ (IV). Фенотип А (II) может быть у человека, унаследовавшего от родителей или два гена А, или гены А и 0. Соответственно фенотип В (III) - при наследовании или двух генов В, или В и 0. Фенотип 0 (I) проявляется при наследовании двух генов 0. Таким образом, если оба родителя имеют II группу крови (генотипы AА или А0), кто-то из их детей может иметь первую группу (генотип 00). Если у одного из родителей группа крови A(II) с возможным генотипом АА и А0, а у другого B(III) с возможным генотипом BB или В0 - дети могут иметь группы крови 0(I), А(II), B(III) или АВ (IV).
Наследование резус-фактора.
Наследование резус-фактора кодируется тремя парами генов и происходит независимо от наследования группы крови. Наиболее значимый ген обозначается латинской буквой D. Он может быть доминантным — D, либо рецессивным — d. Генотип резус-положительного человека может быть гомозиготным — DD, либо
гетерозиготным — Dd. Генотип резус-отрицательного человека может быть — dd.

Резус-фактор, как и группу крови, необходимо учитывать при переливании крови. При попадании резус фактора в кровь резус-отрицательного человека, к нему образуются антирезусные антитела, которые склеивают резусположительные эритроциты в монетные столбики.

Резус конфликт.
Может возникнуть при беременности резус-отрицательной женщины резус-положительным плодом резус-фактор
от отца. При попадании эритроцитов плода в кровоток матери, против резус-фактора у нее образуются антирезусные антитела. В норме кровоток матери и плода смешивается только во время родов, поэтому теоретически возможным резус-конфликт считается во вторую и последующие беременности резусположительным плодом. Практически в современных условиях часто происходит повышение проницаемости сосудов плаценты, различные патологии беременности, приводящие к попаданию эритроцитов плода в кровь матери и во время первой беременности. Поэтому антирезусные антитела необходимо определять при любой беременности у резус-отрицательной женщины начиная с 8 недель время образования резус-фактора у плода. Для предотвращения их образования во время родов, в течение 72 часов после любого окончания беременности срока более 8 недель вводят антирезусный иммуноглобулин.

Гемотрансфузия — переливание крови, частный случай трансфузии, при которой переливаемой от донора к реципиенту биологической жидкостью является кровь или её компоненты.

Производится через вены в острых случаях — через артерии также с использованием препаратов крови для замещения эритроцитов, лейкоцитов, белков плазмы крови, также для остановки восстановления объёма циркулирующей крови, её осмотического давления при потере крови для этих целей могут использоваться также заменители крови.

Кроме потери крови показанием могут быть также аплазии кроветворения, ожоги, инфекции, отравления и другие.

Переливание может быть прямым и с предварительным сбором крови донора для хранения.

При переливании непроверенной крови в кровь реципиента могут попадать возбудители болезней, имеющиеся у донора.

Кровь переливают строго по совпадению группы крови и резус фактора, лет 30 назад считалось, что первая группа крови с отрицательным резус-фактором является универсальной для всех групп, но с открытием агглютиногенов это мнение было признано неверным.

На данный момент универсальной крови нет, хотя есть равноценный кровезаменитель — т. н. голубая кровь. При переливании обязательно соблюдаются группа крови и резус-фактор.
№23 Генотип как целое. Ядерная наследственность. Закономерности наследования неядерных генов. Цитоплазматическая наследственность у про- и эукариот.
Генотип — генетическая наследственная конституция организма, совокупность всех его генов.
В современной генетике рассматривается не как механический набор независимо функционирующих генов, а как единая система, в которой любой ген может находиться в сложном взаимодействии с остальными генами.

Большинство генов может существовать в нескольких модификациях аллелях, а поскольку число генов составляет десятки тысяч, то практически все люди различаются по генотипам. Исключение представляют однояйцевые монозиготные близнецы, имеющие совершенно одинаковые генотипы. Далеко не все гены проявляют своё действие либо находятся между собой в сложных взаимосвязях и взаимодействиях.
Патологические гены, которые обусловливают наследственные болезни и аномалии развития, также разнородны. Одни из них — доминантные — проявляют своё действие при наличии на гомологичной хромосоме нормального гена. В этих случаях болезнь передаётся из поколения в поколение и заболевают в среднем до 50% детей больного. Другие гены — рецессивные — проявляют своё действие лишь в тех случаях, когда ребёнок наследует патологический ген от каждого из клинически здоровых родителей. В таких семьях случаев аналогичного заболевания у других родственников, как правило, нет. Вероятность повторного рождения больного ребёнка в
такой семье — 25%.
Существуют и другие варианты действия патологических генов.

Ядерная наследственность.

Установлено, что некоторые мутации пластид вызываются ядерными генами, контролирующими отчасти и функционирование пластид. Показано также, что количество ДНК в митохондриях недостаточно для того, чтобы нести всю информацию об их функциях и строении; таким образом, и структура митохондрий, по крайней мере частично, определяется геномом. Ядерные и внеядерные гены могут взаимодействовать и при реализации фенотипа.

Генофонд — совокупность генов популяции вида или другой систематической единицы на данном отрезке времени.

Геном — совокупность гаплоидного набора хромосом организма.

Теория, рассматривающая генотип как целостную систему, основана на двух постулатах:
Один ген влияет на формирование нескольких признаков плейотропия.

Каждый признак организма развивается в результате взаимодействия многих генов.

Характер проявления действия гена в составе генотипа как системы может изменяться в различных ситуациях и под влиянием различных факторов. В этом можно легко убедиться, если рассмотреть свойства генов и особенности их проявления в признаках:
1.Ген дискретен в своем действии, т. е. обособлен в своей активности от других генов.

2.Ген специфичен в своем проявлении, т. е. отвечает за строго определенный признак или свойство организма.

3.Ген может усиливать степень проявления признака при увеличении числа доминантных аллелей дозы гена.

4.Один ген может влиять на развитие разных признаков — это множественное, или плейотропное, действие гена.

5.Разные гены могут оказывать одинаковое действие на развитие одного и того же признака часто количественных признаков — это множественные гены, или полигены.

6.Ген может взаимодействовать с другими генами, что приводит к появлению новых признаков. Такое взаимодействие осуществляется опосредованно — через синтезированные под их контролем продукты своих реакций.

7.Действие гена может быть модифицировано изменением его местоположения в хромосоме эффект положения или воздействием различных факторов внешней среды.

Ядерная наследственность определяется генетическим материалом, расположенным в ядре клетки.
Материальным носителем ядерной наследственности являются молекулы ДНК, входящие в состав хромосом. Реализуется и при вегетативном размножении, но не сопровождается перераспределением генов, что наблюдается при половом размножении, а обеспечивает константную передачу признаков из поколения в поколение, нарушаемую только соматическими мутациями.

Внеядерное наследование

Наличие некоторого количества наследственного материала в цитоплазме в виде кольцевых молекул ДНК митохондрий и пластид, а также других внеядерных генетических элементов дает основание специально
остановиться на их участии в формировании фенотипа в процессе индивидуального развития.

Цитоплазматическая наследственность у про- и эукариот
Цитоплазматические гены не подчиняются менделевским закономерностям наследования, которые определяются поведением хромосом при митозе, мейозе и оплодотворении. В связи с тем, что организм, образуемый вследствие оплодотворения, получает цитоплазматические структуры главным образом с яйцеклеткой, цитоплазматическое наследование признаков осуществляется по материнской линии. Такой тип наследования был впервые описан в 1908 г. К. Корренсом в отношении признака пестрых листьев у некоторых растений.

Критерии цитоплазматической наследственности:

1.Отсутствие количественного менделеевского расщепления.

2.Невозможность выявления сцепления.

3.Различные результаты анализирующих реципрокных скрещиваний.

4.Наследование только по материнской линии через яйцеклетку.

Другим примером цитоплазматического наследования признаков могут служить некоторые патологические состояния, описанные у человека, причиной которых является первичный дефект митохондриальной ДНК. У человека с цитоплазматической наследственностью связаны болезнь Лебера и анэнцефалия.
№24 Типы наследования признаков — независимое, сцепленное, аутосомное, сцепленное с полом, голандрическое, моногенное, полигенное. Примеры.
Независимое

Такой характер наследования признаков впервые был описан Г. Менделем в опытах на горохе, когда одновременно анализировалось наследование в ряду поколений нескольких признаков, например, цвета и формы горошин. Каждый из них в отдельности подчинялся закону расщепления в F2. В то же время разные варианты этих признаков свободно комбинировались у потомков, встречаясь как в сочетаниях, наблюдаемых у их родителей желтый цвет и гладкая форма или зеленый цвет и морщинистая форма, так и в новых сочетаниях желтый цвет и морщинистая форма или зеленый цвет и гладкая форма.
На основании анализа полученных результатов Г. Мендель сформулировал закон независимого наследования признаков, в соответствии с которым: Разные пары признаков, определяемые неаллельными генами, передаются потомкам независимо друг от друга и комбинируются у них во всех возможных сочетаниях.
Сцепленное с полом
Анализ наследования признака окраски глаз у дрозофилы в лаборатории Т. Моргана выявил некоторые особенности, заставившие выделить в качестве отдельного типа наследования признаков сцепленное с полом наследование.
Характер наследования сцепленных с полом признаков в ряду поколений зависит от того, в какой хромосоме находится соответствующий ген. В связи с этим различают Х — сцепленное и Y-сцепленное голандрическое наследование.

Х — сцепленное наследование.
Х-хромосома присутствует в кариотипе каждой особи, поэтому признаки, определяемые генами этой хромосомы, формируются у представителей как женского, так и мужского пола. Особи гомогаметного пола получают эти гены от обоих родителей и через свои гаметы передают их всем потомкам. Представители гетерогаметного пола получают единственную Х-хромосому от гомогаметного родителя и передают ее своему гомогаметному потомству.

У млекопитающих в том числе и человека мужской пол получает Х — сцепленные гены от матери и передает их дочерям. При этом мужской пол никогда не наследует отцовского Х — сцепленного признака и не передает его своим сыновьям.

Так как у гомогаметного пола признак развивается в результате взаимодействия аллельных генов, различают Х — сцепленное доминантное и Х — сцепленное рецессивное наследование. Х — сцепленный доминантный признак красный цвет глаз у дрозофилы передается самкой всему потомству. Самец передает свой Х — сцепленный доминантный признак лишь самкам следующего поколения. Самки могут наследовать такой признак от обоих родителей, а самцы — только от матери.

Например, гемофилия, дальтонизм, мышечная дистрофия, атрофия зрительного нерва, пигментная ксеродерма и ретинит, геморрагический диатез

Голандрическое наследование

Активно функционирующие гены Y-хромосомы, не имеющие аллелей в Х-хромосоме, присутствуют в генотипе только гетерогаметного пола, причем в гемизиготном состоянии. Поэтому они проявляются фенотипически и
передаются из поколения в поколение лишь у представителей гетерогаметного пола.

Например, гипертрихоз мочки уха, синдактилия 2-3, ихтиоз, дифференцировка семенников

3.Аутосомное

Характерные черты аутосомного наследования признаков обусловлены тем, что соответствующие гены, расположенные в аутосомах, представлены у всех особей вида в двойном наборе. Это означает, что любой организм получает такие гены от обоих родителей. В соответствии с законом чистоты гамет в ходе гаметогенеза все половые клетки получают по одному гену из каждой аллельной пары.
Аутосомно-доминантный тип наследования:
а. При достаточном числе потомков признак обнаруживается в каждом поколении.

б. Редкий признак наследуется примерно половиной детей.

в. Потомки мужского и женского пола наследуют этот признак одинаково.
г. Оба родителя в равной мере передают этот признак детям.
Аутосомно-рецессивный тип наследования:
а. Признак может передаваться через поколение даже при достаточном числе потомков.
б. Признак может проявиться у детей в отсутствие его у родителей. Обнаруживается тогда в 25% случаев у детей в. Признак наследуется всеми детьми, если оба родителя больны.

г. Признак в 50% развивается у детей, если один из родителей болен.
д. Потомки мужского и женского пола наследуют этот признак одинаково.

Сцепленное

Анализ наследования одновременно нескольких признаков у дрозофилы, проведенный Т. Морганом, показал, что результаты анализирующего скрещивания гибридов F1 иногда отличаются от ожидаемых в случае их независимого наследования. У потомков такого скрещивания вместо свободного комбинирования признаков разных пар наблюдали тенденцию к наследованию преимущественно родительских сочетаний признаков. Такое наследование признаков было названо сцепленным. Сцепленное наследование объясняется расположением соответствующих генов в одной и той же хромосоме. В составе последней они передаются из поколения в поколение клеток и организмов, сохраняя сочетание аллелей родителей.

Зависимость сцепленного наследования признаков от локализации генов в одной хромосоме дает основание рассматривать хромосомы как отдельные группы сцепления.

№25 Хромосомная теория наследственности. Эксперименты Моргана, доказывающие явления сцепленного наследования и нарушения сцепления. Понятие генетических карт хромосом.
Хромосомная теория Т. Моргана:

1.Гены расположены в хромосоме в определенной линейной последовательности.

2.Каждый ген занимает отдельный локус. Аллельные гены расположены в одинаковых генах гомологичных хромосом.

3.Гены 1 хромосомы наследуются совместно, образуя группу сцепления.

4.Число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом каждого вида.

5.Сцепление генов может нарушаться в процессе кроссинговера.

6.Частота кроссинговера зависит от расстояния между генами, чем дальше гены друг от друга, тем чаще происходит кроссинговер.

На вопрос как будут наследоваться признаки, гены которых находятся в одной хромосоме, ответ дал американский генетик Т. Морган, проводивший в 1911 году опыты на плодовых мухах дрозофилах, различающихся по двум признакам: самка имела серое тело и короткие крылья, самец — черное тело и длинные крылья. В первом поколении все мухи оказались с серым телом и длинными крыльями. Следовательно, эти признаки доминировали. В анализирующем скрещивании гетерозиготного самца из первого поколения с самкой с рецессивными признаками среди потомков оказалось не 4 фенотипических класса, как следовало бы ожидать при дигибридном скрещивании, а два, в отношении 1:1. Это говорило о том, что исследуемые гены расположены в одной хромосоме и наследуются вместе, сцеплено, как одна альтернативная пара, не обнаруживая независимого наследования. Такой характер наследования получил название закона сцепления. Суть его заключается в том, что гены, находящиеся в одной хромосоме образуют группу сцепления и наследуются вместе по схеме
моногибридного скрещивания. У каждого вида групп сцепления столько, сколько у него хромосом в гаплоидном наборе.
Дальнейшие опыты Моргана показали, что сцепление не всегда бывает абсолютным. Нарушения сцепленного наследования вызывается процессом кроссинговера в профазе первого деления мейоза, когда может произойти перекрёст некоторых генов, ранее находившихся в одной хромосоме, а затем оказались в разных гомологичных хромосомах и попали в разные гаметы.

Генетические карты хромосом — это схема взаимного расположения и относительных расстояний между генами определенных хромосом, находящихся в одной группе сцепления.

Впервые в 1913 — 1915 годах на возможность построения генетических карт хромосом указывают Т. Морган и его сотрудники. Они экспериментально показали, что основываясь на явлениях сцепления генов и кроссинговера можно построить генетические карты хромосом.

Генетические карты человека используются в медицине при диагностике ряда тяжелых наследственных заболеваний человека. В исследованиях эволюционного процесса сравнивают генетические карты разных видов живых организмов
№26 Роль наследственных и средовых факторов в определении половой принадлежности организма. Эпигамное, прогамное и сигамное определение пола у различных организмов
Пол —совокупность свойств, обеспечивающих воспроизведение потомства и передачу ему наследственной информации.
В зависимости от значимости этих свойств различают первичные и вторичные половые признаки.
Первичные -морфофизиологические особенности организма, обеспечивающие образование гамет, сближение и соединение их в процессе оплодотворения. (наружные и внутренние органы размножения).
Вторичные – отличительные особенности особей одного пола от другого, не связанные непосредственно с образованием гамет, спариванием и оплодотворением, но играющие важную роль в половом размножении (обнаружение и привлечение партнёра) (например, половое поведение). Их развитие контролируется гормонами, синтезируемыми первичными половыми органами.
На формирование признаков пола влияет не только наследственная программа, заключённая в генотипе, но и условия окружающей среды. (У высших организмов значение среды в определении пола, как правило, невелико).
К наследственным факторам определения половой принадлежности относятся:
1.Сочетание половых хромосом, возникающее в зиготе при оплодотворении;
2.Баланс женских и мужских генов - детерминаторов пола, например, гены У-хромосомы, определяющие детерминацию мужского пола
У организмов разных видов относительное значение генетических и средовых факторов неодинаково: у одних определяющим фактором является среда, у других-наследственная программа.
Существует много других систем определения пола, зависящих от факторов окружающей среды. Некоторые виды, например, у морского червя эхиуриды личинка становится самцом, если она попадёт на хоботок или тело самки, и самкой, если она попадёт на дно. Самцы и самки имеют одинаковый генотип, но при этом у них имеет место крайне выраженный половой диморфизм — самцы паразитуют в половых протоках самки, выполняя свою единственную функцию — оплодотворение яйцеклеток. У некоторых членистоногих пол может определяться инфекцией, а именно бактерией Wolbachia, способной изменять пол заражённого животного.
Пол особи может определяться:
а) до оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом (прогамное определение пола);
б) в момент оплодотворения (сигамное определение пола);
в) после оплодотворения (эпигамное определение пола).
Прогамное определение. До оплодотворения пол определяется у некоторых организмов в результате разделения яйцеклеток на быстро и медленно растущие. Первые (более крупные) после слияния с мужской гаметой дают самок, а вторые (мелкие) — самцов. У коловраток, способных размножаться помимо обычного полового размножения с оплодотворением, партеногенетически, часть партеногенетических яйцеклеток во время развития лишается половины хромосом. Из таких яиц развиваются самцы, а остальная часть дает начало самкам.
Эпигамное. У морского кольчатого червя бонеллия определение пола происходит в процессе онтогенеза: если личинка садится на дно, из нее развивается самка, а если прикрепляется к хоботку взрослой самки, то самец (в данном случае наблюдается влияние внешних условий на формирование пола). В том числе, на определение пола может влиять температура окружающей среды, что характерно для большинства крокодилов.
Сигамное. У подавляющего же большинства эукариот пол закладывается в момент оплодотворения и определяется генотипически хромосомным набором, который зигота получает от родителей. Клетки мужских и женских особей животных организмов различаются по паре хромосом. Эту пару называют половыми хромосомами (гетеросомами) в противоположность остальным — аутосомам.
№27 Генетика пола. Аутосомы и гетерохромосомы. Доказательство генетического определения признаков пола. Хромосомное определение пола у различных организмов и человека.

Генетика пола — раздел генетики человека, изучающий роль механизмов наследственности и наследственной изменчивости в процессе определения и дифференциации пола.
При этом имеет значение, как определенный набор хромосом, так и действие ряда генов, одни из которых расположены на половых хромосомах, другие — на аутосомах.
Обычно выделяют несколько уровней половой дифференциации. Первый связан с наличием Y хромосомы, присутствие которой необходимо для дифференциации гонад по мужскому типу. У мужчин формируется 2 типа спермиев с Х хромосомой 23, X и с Y хромосомой 23, Y. В яйцеклетках набор хромосом в норме всегда 23, Х. Оплодотворение яйцеклетки спермием 23, Х приводит к развитию зародыша женского пола с набором хромосом 46, XX, оплодотворение же спермием 23, Y ведёт к возникновению зародыша мужского пола
46, XY.

Аутосома — у живых организмов с хромосомным определением пола называют парные хромосомы, одинаковые у мужских и женских организмов.

Гетерохромосома — половая хромосома.

Важным доказательством в пользу наследственной детерминированности половой принадлежности организмов является наблюдаемое у большинства видов соотношение по полу 1:1.
Такое соотношение может быть обусловлено образованием двух видов гамет представителями одного пола гетерогаметный пол и одного вида гамет — особями другого пола гомогаметный пол. Это соответствует различиям в кариотипах организмов разных полов одного и того же вида, проявляющимся в половых хромосомах. У гомогаметного пола, имеющего одинаковые половые хромосомы XX, все гаметы несут гаплоидный набор аутосом плюс Х-хромосому. У гетерогаметного пола в кариотипе кроме аутосом содержатся две разные или только одна половая хромосома XY или ХО. Его представители образуют два вида гамет, различающиеся по гетерохромосомам: Х и Y или Х и 0.

Хромосомный механизм определения половой принадлежности организмов обеспечивает равновероятность встречаемости представителей обоих полов. Это имеет большой биологический смысл, так как обусловливает максимальную вероятность встречи самки и самца, потомки получают более разнообразную наследственную информацию, поддерживается оптимальная численность особей в популяции.
Варианты хромосомного определения пола

Женский пол

Мужской пол

Примеры

Гомогаметный ХХ

Гетерогаметный ХУ
Млекопитающие, дрозофила

Гомогаметный ХХ

Гетерогаметный ХО

Прямокрылые насекомые кузнечик

Гетерогаметный ZW

Гомогаметный ZZ

Птицы, пресмыкающиеся, бабочки.
Помимо нормальных самцов и самок иногда появляются интерсексы — особи, по своим половым признакам занимающие промежуточное положение между мужским и женским полом (не путать с гермафродитами!). Это может быть вызвано как анеуплоидией по половым хромосомам в гаметах, так и различными нарушениями (например, гормональными) в процессе дифференцировки пола.У большинства организмов среди потомков получается 50 % самцов и 50 % самок, так как в норме расщепление по полу подчиняется законам обычного моногибридного скрещивания между гомо- и гетерозиготой, для гибридов которого характерно расщепление в соотношении 1:1.
№28 Первичные и вторичные половые признаки. Предопределение пола в процессе развития. Нарушение развития пола на примере синдрома Морриса. Наследование, сцепленное с полом. Примеры.
Первичные половые признаки - совокупность особенностей, определяющих основные различия между самцом и самкой у животных, а также между мужчиной и женщиной: половые железы (семенники и яичники), половые протоки (семяпроводы и яйцеводы), дополнительные образования (различные железы), копулятивные органы

Вторичные половые признаки - признаки, характеризующие изменения в строении и функции различных органов, определяющих как половую зрелость, так и половую принадлежность. Зависят от первичных, развиваются под воздействием половых гормонов и появляются в период полового созревания. К ним относятся особенности развития костно-мышечной системы, пропорций тела, подкожно-жировой клетчатки и волосяного покрова, степень развития молочных желёз, тембр голоса, особенности поведения и др.

Цитогенетический метод определения пола
Он основан на микроскопическом изучении хромосом в клетках человека. Применение цито генетического метода позволяет не только изучать нормальную морфологию хромосом и кариотипа в целом, определять генетический пол организма, но, главное, диагностировать различные хромосомные болезни, связанные с изменением числа хромосом или с нарушением их структуры. В качестве экспресс- метода, выявляющего изменение числа половых хромосом, используют метод определения полового хроматина в неделящихся клетках слизистой оболочки щеки. Половой хроматин, или тельце Барра, образуется в клетках женского организма одной из двух Х- хромосом. При увеличении количества Х – хромосом в кариотипе организма в его клетках образуются тельца Барра в количестве на единицу меньше числа хромосом. При уменьшении числа хромосом тельце отсутствует. В мужском кариотипе Y- хромосома может быть обнаружена по более интенсивной люмисценции по сравнению с другими хромосомами при обработке их акрихинипритом и изучении в ультрафиолетовом свете.
Тестикулярная феминизация — мужской ложный гермафродитизм у пациентов с женскими наружными гениталиями; безволосая псевдоженщина. Заболевание было изучено в 1953 году Ф. Моррисом.
Синдром тестикулярной феминизации, достаточно редко встречающееся заболевание, являющиеся наследственным. Сущность синдрома Морриса заключается в появлении у лиц генетически мужского пола женского фенотипа. Патогенез заболевания до сих пор полностью не изучен. Существует гипотеза, что ткани организма теряют чувствительность к собственным андрогенам организма, выделяемых тестикулами, и развитие организма идет по женскому генотипу.

Признаки синдрома Морриса чаще всего проявляются в период полового созревания. При полной форме синдрома тестикулярной феминизации у пациентов с типичным женским внешним видом нет оволосения на лобке, отсутствуют менструации, грудные железы не развиты. Уровень в крови мужских половых гормонов в пределах нормы. При гинекологическом обследовании обнаруживаются женские наружные гениталии с недоразвитыми большими и особенно малыми половыми губами, узкое, укороченное влагалище, матка отсутствует, яички, в основном, располагаются у паховых каналов.

По результатам большинства исследований пациентов с синдромом тестикулярной феминизации, таким людям лучше присваивать женский пол. В период полового созревания у больных развиваются вторичные половые признаки, психосексуальная ориентация, наружные гениталии также имеют выраженное женское строение.
Кроме того, лечение мужскими андрогенами у больных с синдромом Морриса бесперспективно из-за отсутствия чувствительности к мужским половым гормонам.

Наследование, сцепленное с полом.

Половые хромосомы Х и Y содержат большое количество генов. Наследование определяемых ими признаков называют наследованием, сцепленным с полом, а локализацию генов в половых хромосомах называют сцеплением генов с полом.

В Х- хромосоме имеется участок, для которого в У — хромосоме нет гомолога. Поэтому у особей мужского пола признаки, определяемые генами этого участка хромосомы, проявляются даже в том случае, если они рецессивны.
Эта особая форма сцепления позволяет объяснить наследование признаков, сцепленных с полом.

При локализации генов в негомологичных участках или в Х- и У- хромосомах наблюдается полное сцепление с полом.

К таким заболеваниям относятся: гемофилия, дальтонизм, мышечная дистрофия, потемнение эмали зубов, агаммглобулинемии и т.д.

Х — хромосома закономерно переходит от одного пола к другому, при этом дочь наследует Х — хромосому отца, а сын — Х — хромосому матери. Если наоборот, то такое наследование называют крисс-кросс.

№29 Нуклеиновые кислоты. Роль ДНК и РНК в реализации наследственной информации клетки. Доказательство наследственной роли ДНК (опыты Гриффитса и Эвери)
Нуклеиновые кислоты - высокомолекулярные органические соединения, биополимеры, образованные остатками нуклеотидов. Нуклеиновые кислоты ДНК и РНК присутствуют в клетках всех живых организмов и выполняют важнейшие функции по хранению, передаче и реализации наследственной информации.

Полимерные формы нуклеиновых кислот называют полинуклеотидами. Цепочки из нуклеотидов соединяются через остаток фосфорной кислоты фосфодиэфирная связь. Поскольку в нуклеотидах существует только два типа гетероциклических молекул, рибоза и дезоксирибоза, то и имеется лишь два вида нуклеиновых кислот — дезоксирибонуклеиновая ДНК и рибонуклеиновая РНК.

Мономерные формы также встречаются в клетках и играют важную роль в процессах передачи сигналов или запасании энергии. Наиболее известный мономер РНК — АТФ, аденозинтрифосфорная кислота, важнейший аккумулятор энергии в клетке.

Нуклеиновые кислоты фрагментируются ферментами — нуклеазами.

Роль ДНК и РНК в передаче наследственной информации
ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) — это молекула, состоящая из двух спирально закрученных полинуклеотидных цепей. Структура ДНК была впервые определена Д.Уотсоном и Ф.Криком в 1953 г.
Мономером ДНК является дезоксирибонуклеотид, состоящий из азотистого основания — аденина А, цитозина Ц, тимина Т или гуанина Г, — пентозы дезоксирибозы и фосфата.

РНК (рибонуклеиновая кислота) — это молекула, состоящая из одной цепи нуклеотидов
Рибонуклеотид состоит из одного из четырех азотистых оснований, но вместо тимина Т в РНК входит урацил У, а вместо дезоксирибозы — рибоза.

Структура белка определяется ядерной ДНК. Информация о последовательности аминокислот в одной полипептидной цепи находится в участке ДНК, который называется ген. В ДНК заложена информация о первичной структуре белка. Код ДНК един для всех организмов. Каждой аминокислоте соответствует три нуклеотида, образующих триплет, или кодон. Такое кодирование избыточно: возможны 64 комбинации триплетов, тогда как аминокислот только 20. Существуют также управляющие триплеты, например, обозначающие начало и конец гена.

Синтез белка начинается с транскрипции, т.е. синтеза иРНК по матрице ДНК. Процесс идет с помощью фермента полимеразы по принципу комплементарности и начинается с определенного участка ДНК. Синтезированная иРНК поступает в цитоплазму на рибосомы, где и идет синтез белка.

тРНК имеет структуру, похожую на лист клевера, и обеспечивает перенос аминокислот к рибосомам. Каждая аминокислота прикрепляется к акцепторному участку соответствующей тРНК, расположенному на черешке листа. Противоположный конец тРНК называется антикодоном и несет информацию о триплете,
соответствующем данной аминокислоте. Существует более 20 видов тРНК.

Перенос информации с иРНК на белок во время его синтеза называется трансляцией. Собранные в полисомы рибосомы двигаются по иРНК; движение происходит последовательно, по триплетам. В месте контакта рибосомы с иРНК работает фермент, собирающий белок из аминокислот, доставляемых к рибосомам тРНК. При этом происходит сравнение кодона иРНК с антикодоном тРНК; если они комплементарны, фермент синтетаза сшивает аминокислоты, а рибосома продвигается вперед на один кодон.
Синтез одной молекулы белка обычно идет 1-2 мин один шаг занимает 0,2 с.

Доказательство роли ДНК

В 1928 г. Ф. Гриффитс впервые получил доказательства возможной передачи наследственных задатков от одной бактерии к другой. Ученый вводил мышам вирулентный капсульный и авирулентный бескапсульный штамм пневмококков. При введении вирулентного штамма мыши заболевали пневмонией и погибали. При введении авирулентного штамма мыши оставались живыми. При введении вирулентного капсульного штамма, убитого нагреванием, мыши также не погибали. В следующем опыте он ввел смесь живой культуры авирулентного бескапсульного штамма со штаммом убитого нагреванием вирулентного капсульного и получил неожиданный результат — мыши заболели пневмонией и погибли. Из крови погибших животных были выделены бактерии, которые обладали вирулентностью и были способны образовать капсулу. Следовательно, живые бактерии авирулентного бескапсульного штамма трансформировались — приобрели свойства убитых болезнетворных бактерий. В дальнейшем другими учеными были подтверждены результаты опытов Ф. Гриффита в условиях пробирки. Основываясь на этих опытах, в1944 г. О. Эвери и его сотрудники Мак-Леод и Мак-Карти изучили роль разных веществ клетки в явлениях трансформации и получили убедительные доказательства того, что трансформирующим фактором является дезоксирибонуклеиновая кислота ДНК. Было установлено, что под действием дезоксирибонуклеазы — фермента, специфически разрушающего ДНК, активность
трансформирующего фактора исчезла. В то же время рибонуклеаза и протеолитические ферменты не изменяли биологической активности трансформирующего фактора.

№30 Процесс репликации. Полуконсервативный механизм репликации ДНК. Репликативная вилка. Репликон. Ферменты репликации. Этапы репликации.
Репликация — процесс синтеза дочерней молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты на матрице родительской молекулы ДНК. В ходе последующего деления материнской клетки каждая дочерняя клетка получает по одной копии молекулы ДНК, которая является идентичной ДНК исходной материнской клетки.
Этот процесс обеспечивает точную передачу генетической информации из поколения в поколение. Репликацию ДНК осуществляет сложный ферментный комплекс, состоящий из 15—20 различных белков, называемый реплисомой 
Репликация ДНК — ключевое событие в ходе деления клетки. Принципиально, чтобы к моменту деления ДНК была реплицирована полностью и при этом только один раз. Это обеспечивается определёнными механизмами регуляции репликации ДНК. Репликация проходит в три этапа:
инициация репликации
элонгация
терминация репликации.
Регуляция репликации осуществляется в основном на этапе инициации. Это достаточно легко осуществимо, потому что репликация может начинаться не с любого участка ДНК, а со строго определённого, называемого сайтом инициации репликации. В геноме таких сайтов может быть как всего один, так и много. С понятием сайта инициации репликации тесно связано понятие репликон.
Репликон — это участок ДНК, который содержит сайт инициации репликации и реплицируется после начала синтеза ДНК с этого сайта. Геномы бактерий, как правило, представляют собой один репликон, это значит, что репликация всего генома является следствием всего одного акта инициации репликации. Геномы эукариот (а также их отдельные хромосомы) состоят из большого числа самостоятельных репликонов, это значительно сокращает суммарное время репликации отдельной хромосомы. Молекулярные механизмы, которые контролируют количество актов инициации репликации в каждом сайте за один цикл деления клетки, называются контролем копийности. В бактериальных клетках помимо хромосомной ДНК часто содержатся плазмиды, которые представляют собой отдельные репликоны. У плазмид существуют свои механизмы контроля копийности: они могут обеспечивать синтез как всего одной копии плазмиды за клеточный цикл, так и тысяч копий.
Репликация начинается в сайте инициации репликации с расплетания двойной спирали ДНК, при этом формируется репликационная вилка — место непосредственной репликации ДНК. В каждом сайте может формироваться одна или две репликационные вилки в зависимости от того, является ли репликация одно- или двунаправленной. Более распространена двунаправленная репликация. Через некоторое время после начала репликации в электронный микроскоп можно наблюдать репликационный глазок — участок хромосомы, где ДНК уже реплицирована, окружённый более протяжёнными участками нереплицированной ДНК.
В репликационной вилке ДНК копирует крупный белковый комплекс (реплисома), ключевым ферментом которого является ДНК-полимераза.
Молекулярный механизм репликации
Ферменты (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. ДНК-полимераза I действует на запаздывающей цепи для удаления РНК-праймеров и дорепликации очищенных мест ДНК. ДНК полимераза III — основной фермент репликации ДНК, осуществляющий синтез ведущей цепи ДНК и фрагментов Оказаки при синтезе запаздывающей цепи. Далее происходит закручивание синтезированных молекул по принципу суперспирализации и дальнейшей компактизации ДНК. Синтез энергозатратный. Цепи молекулы ДНК расходятся, образуют 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.
Характеристики процесса репликации
матричный — последовательность синтезируемой цепи ДНК однозначно определяется последовательностью материнской цепи в соответствии с принципом комплементарности;
полуконсервативный — одна цепь молекулы ДНК, образовавшейся в результате репликации, является вновь синтезированной, а вторая — материнской;
идёт в направлении от 5’-конца новой молекулы к 3’-концу;
полунепрерывный — одна из цепей ДНК синтезируется непрерывно, а вторая — в виде набора отдельных коротких фрагментов (фрагментов Оказаки);
начинается с определённых участков ДНК, которые называются сайтами инициации репликации 
№31 Репарация генетического материала. Дорепликативная репарация световая. Темновая эксцизионная репарация. Примеры. Мутации, связанные с нарушением репарации. Мутон.
Репарация — особая функция клеток, заключающаяся в способности исправлять химические повреждения и разрывы в молекулах ДНК, повреждённой при нормальном биосинтезе ДНК в клетке или в результате воздействия физическими или химическими агентами. Осуществляется специальными ферментными системами клетки.

Световая репарация.

Начало изучению репарации было положено работами А. Келнера США, который в 1948 обнаружил явление фотореактивации ФР — уменьшение повреждения биологических объектов, вызываемого ультрафиолетовыми УФ лучами, при последующем воздействии ярким видимым светом световая репарация. В 1958 году была выделена фотолиаза, осуществляющая фотореактивацию.
Механизм: под влияние УФ-лучей образуются димеры пиримидиновых оснований тимина , цитозина, тимино — цитозиновые. Фотолиаза расщепляет вновь образующиеся связи между пиримидиновыми основаниями и восстанавливает структуру ДНК. Свет активирует фотолиазу, которая узнает димеры облученной ДНК, присоединяется к ним и разрывает возникающие связи.
Темновая репарация.

Позднее при изучении генетического контроля чувствительности бактерий к УФ-свету и ионизирующим излучениям была обнаружена темновая Р. — свойство клеток ликвидировать повреждения в ДНК без участия видимого света. Механизм темновой Р. облученных УФ-светом бактериальных клеток был предсказан А. П. Говард-Фландерсом и экспериментально подтвержден в 1964 Ф. Ханавальтом и Д. Петиджоном США. Было показано, что у бактерий после облучения происходит вырезание поврежденных участков ДНК с измененными нуклеотидами и ресинтез ДНК в образовавшихся пробелах. Специфические ферменты узнают поврежденный участок ДНК и вырезают его.

Различают дорепликативную репарацию, которая завершается до начала репликации хромосомы в поврежденной клетке, и пострепликативную репарацию, протекающую после завершения удвоения хромосомы и направленную на ликвидацию повреждений как в старых, так и в новых, дочерних молекулах ДНК. Считается, что у бактерий в пострепликативной репарации важная роль принадлежит процессу генетической рекомбинации.

Мутон — обычно определяется как единица мутации.

При возникновении спонтанной или индуцированной мутации в пределах структурного гена цистрона аминокислотный состав синтезируемого белка может измениться; иногда изменение в молекуле белка касается лишь одного аминокислотного остатка. Таким образом мутону, как единице мутации соответствует триплет ДНК, состоящий из трёх нуклеотидов, то есть кодон.

Однако, если мутация связана с изменением не одного, а нескольких аминокислотных остатков в молекуле белка, то тогда мутону будет соответствовать не один, а несколько триплетов, входящих в состав цистрона ответственного за синтез данного белка.

Рекон — наименьший неделимый элемент в нитевидной структуре ДНК, который может быть подвержен спонтанной или индуцированной мутации.

Мутации подвергается участок ДНК, ответственный за синтез определённого белка — цистрон. Сам цистрон состоит из более мелких единиц мутации — мутонов соответствует кодону — триплету, кодирующему аминокислоты. Однако, мутация может затронуть и отдельный нуклеотид, являющийся элементарной единицей
генетической информации. В терминах классической генетики эти единицы соответствуют реконам.

Мутации
Считается, что нарушение механизмов репарации ДНК в целом приводит к различным патологическим процессам, в число которых входят канцерогенез, дефекты развития и старение. На сегодняшний день известен ряд наследственных заболеваний, причиной которых служат нарушение репарации ДНК. Дефекты системы эксцизионной репарации нуклеотидов приводят к возникновению пигментной ксеродермы, синдрома Кокейна и трихотиодистрофии. Наследственный неполипозный рак толстой кишки может вызываться мутациями некоторых генов системы репарации гетеродуплексов. Многие синдромы предрасположенности к онкологическим заболеваниям — ретинобластома, семейный аденоматозный полипоз и т.п. — связаны с нарушениями систем ответа на повреждение ДНК.

№32 Репарация генетического материала. SOS — репарация. Пострепликативная репарация.
Репарация генетическая — процесс устранения генетических повреждений и восстановления наследственного аппарата, протекающий в клетках живых организмов под действием специальных ферментов.
SOS-репарация

При ней индуцируется синтез белка, который присоединяется к ДНК — полимеразному комплексу и делает возможным строить дочернюю ДНК напротив дефектных звеньев матричной цепи. В результате ДНК удвоена, с ошибкой, но это дает провести клеточное деление.

Пострепликативная репарация

Tип репарации, имеющей место в тех случаях, когда процесс эксцизионной репарации недостаточен для полного исправления повреждения: после репликации с образованием ДНК, содержащей поврежденные участки, образуются одноцепочечные бреши, заполняемые в процессе гомологичной рекомбинации при помощи белка
RecA.
Пострепликативная репарация была открыта в клетках E.Coli, не способных выщемлять тиминовые димеры. Это единственный тип репарации, не имеющий этапа узнавания повреждения.
№33 Характеристика наследственного материала в митотическом цикле клетки. Химический состав и структурная организация хроматина. Морфология хромосом. Хромосомы типа ламповых щеток. Полимерные хромосомы.
Характеристика наследственного материала в митотическом цикле клетки

Клеточный цикл эукариот состоит из двух периодов:

1.Период клеточного роста, называемый интерфаза, во время которого идет синтез ДНК и белков и осуществляется подготовка к делению клетки.

2.Периода клеточного деления, называемый фаза М от слова mitosis — митоз.

Интерфаза состоит из нескольких периодов:

G1-фазы от англ. gap — промежуток, или фазы начального роста, во время которой идет рост клеток, синтез белков, РНК, происходит подготовка клеток к синтезу ДНК, повышается активность ферментов
S-фазы от англ. synthesis — синтез, во время которой идет репликация ДНК клеточного ядра, также происходит репликация молекул ДНК, синтез белков — гистонов.

G2-фазы, происходит синтез РНК, накапливается энергия в молекулах АТФ, завершается удвоение центриолей, митохондрий, пластид, синтезируются белки, заканчивается рост клетки.

Митоз:
1.Профаза. Ранняя профаза. В клетке плазматическая мембрана на фотографии имеет красный цвет исчезает ядерная оболочка, нити микротрубочек зеленые начинают формировать митотический аппарат веретено деления, хроматин комплекс ДНК и белков-гистонов, на фотографии — голубые пятна начинает конденсироваться и, спирализуясь, превращаться в хромосомы. Поздняя профаза. Продолжается формирование хромосом из хроматина, на полюсах бывшего ядра формируются центры митотического аппарата, между которыми протягиваются микротрубочки нитей веретена деления.
2.Метафаза. Хромосомы располагаются по экватору бывшего ядра, прикрепляясь своими центромерами первичными перетяжками к нитям митотического аппарата. Начинается формирование метафазной пластинки. Заканчивается формирование метафазной пластинки. Именно на этой стадии клеточного деления, блокировав дальнейшее расхождение хромосом при помощи определенных алкалоидов, например, колхицина, изучают кариотип набор хромосом, присущий данному организму или виду.

3.Анафаза. Хромосомы разрываются в месте соединения по центромере и хроматиды начинают движение к
противоположным полюсам клетки: от каждой хромосомы одна хроматида движется к одному полюсу, другая — к другому. Хроматиды теперь можно назвать сестринскими хромосомами, т.к. они теперь действительно обретают самостоятельность, становятся самостоятельными хромосомами, которые попадут в разные клетки.
Заканчивается расхождение хроматид к полюсам клетки. Именно на этом этапе клеточного цикла происходит равномерное распределение наследственной информации материнской клетки между дочерними клетками.
4.Телофаза. Хромосомы концентрируются на противоположных полюсах клетки. Начинается десприрализация хромосом, постепенно начинает формироваться ядерная оболочка.

Хроматин

Структурная организация

Нуклеосомиая нить.
Этот уровень организации хроматина обеспечивается четырьмя видами нуклеосомных гистонов: Н2А, Н2В, НЗ, Н4. Они образуют напоминающие по форме шайбу белковые тела — коры, состоящие из восьми молекул.

Молекула ДНК комплектируется с белковыми корами, спирально накручиваясь на них. При этом в контакте с каждым кором оказывается участок ДНК, состоящий из 146 пар нуклеотидов. Свободные от контакта с белковыми телами участки ДНК называют связующими или линкерными. Отрезок молекулы ДНК длиной около 200 п. н. вместе с белковым кором составляет нуклеосому. Благодаря такой организации в основе структуры хроматина лежит нить, представляющая собой цепочку повторяющихся единиц — нуклеосом.
Вдоль нуклеосомной нити, напоминающей цепочку бус, имеются области ДНК, свободные от белковых тел. Эти области, расположенные с интервалами в несколько тысяч пар нуклеотидов, играют важную роль в дальнейшей упаковке хроматина, так как содержат нуклеотидные последовательности, специфически узнаваемые различными негистоновыми белками.

Хроматиновая фибрилла.
Дальнейшая компактизация нуклеосомной нити обеспечивается пистоном HI, который, соединяясь с линкерной ДНК и двумя соседними белковыми телами, сближает их друг с другом. В результате образуется более компактная структура, построенная, возможно, по типу соленоида. Такая Хроматиновая фибрилла, называемая также элементарной, имеет диаметр 20-30 нм.
Интерфазная хромонема.
Следующий уровень структурной организации генетического материала обусловлен укладкой хроматиновой фибриллы в петли. В их образовании, по-видимому, принимают участие негистоновые белки, которые способны узнавать специфические нуклеотидные последовательности вненуклеосомной ДНК, отдаленные друг от друга на расстояние в несколько тысяч пар нуклеотидов. Эти белки сближают указанные участки с образованием петель из расположенных между ними фрагментов хроматиновой фибриллы. В результате такой упаковки хроматиновая фибрилла диаметром 20-30 нм преобразуется в структуру диаметром 100-200 нм, называемую интерфазной хромонемой.

Отдельные участки интерфазной хромонемы подвергаются дальнейшей компактизации, образуя структурные блоки, объединяющие соседние петли с одинаковой организацией. Они выявляются в интерфазном ядре в виде глыбок хроматина.

Морфология хромосом

Первичная перетяжка

Хромосомная перетяжка, в которой локализуется центромера и которая делит хромосому на плечи.

Вторичные перетяжки

Морфологический признак, позволяющий идентифицировать отдельные хромосомы в наборе. От первичной перетяжки отличаются отсутствием заметного угла между сегментами хромосомы. Вторичные перетяжки бывают короткими и длинными и локализуются в разных точках по длине хромосомы. У человека это 9, 13, 14, 15, 21 и 22 хромосомы.

Типы строения хромосом

Различают четыре типа строения хромосом

Телоцентрические палочковидные хромосомы с центромерой, расположенной на проксимальном конце
Акроцентрические палочковидные хромосомы с очень коротким, почти незаметным вторым плечом Субметацентрические с плечами неравной длины, напоминающие по форме букву L Метацентрические V-образные хромосомы, обладающие плечами равной длины.

Тип хромосом является постоянным для каждой гомологичной хромосомы и может быть постоянным у всех представителей одного вида или рода.

Хромосомы ламповые щетки
Хромосомы типа ламповых щеток, впервые обнаруженные В. Флеммингом в 1882 году, — это специальная форма хромосом, которую они приобретают в растущих ооцитах женских половых клетках большинства животных, за исключением млекопитающих.

В растущих ооцитах всех животных, за исключением млекопитающих, во время протяженной стадии диплотены профазы мейоза I активная транскрипция многих последовательностей ДНК приводит к преобразованию хромосом в хромосомы, по форме напоминающие щетки для чистки стёкол керосиновых ламп хромосомы типа ламповых щёток. Они представляют собой сильно деконденсированные полубиваленты, состоящие из двух сестринских хроматид. Хромосомы типа ламповых щеток можно наблюдать с помощью световой микроскопии, при этом видно, что они организованы в виде серии хромомеров содержат конденсированный хроматин и исходящих из них парных латеральных петель содержат транскрипционно активный хроматин.

Наиболее подробно описана организация хромосом типа ламповых щеток хвостатых и бесхвостых амфибий, доместицированных видов птиц и некоторых видов насекомых. Хромосомы типа ламповых щёток амфибий и птиц могут быть изолированы из ядра ооцита с помощью микрохирургических манипуляций.

Хромосомы типа ламповых щёток производят огромное количество РНК, синтезируемой на латеральных петлях. Каждая латеральная петля всегда содержит одну и ту же последовательность ДНК и остаётся в вытянутом состоянии на протяжении всего роста ооцита, вплоть до начала конденсации хромосом. Латеральная петля может содержать одну или несколько транскрипционных единиц с поляризованным РНП-матриксом, покрывающим ДНП-ось петли. Вместе с тем, большая часть ДНК остается в конденсированном состоянии и организована в хромомеры в осях хромосом типа ламповых щёток.

Благодаря гигантским размерам и выраженной хромомерно-петлевой организации, хромосомы типа ламповых щёток на протяжении многих десятилетий служат удобной моделью для изучения организации хромосом, работы генетического аппарата и регуляции экспрессии генов во время профазы мейоза I. Кроме того, хромосомы этого типа широко используются для картирования последовательностей ДНК с высокой степенью разрешения, изучения феномена транскрипции некодирующих белки тандемных повторов ДНК, анализа распределения хиазм и др.

№34 Кариотип и идиограмма хромосом человека. Строение и типы хромосом. Характеристика гаплоидного и диплоидного типа хромосом. Методы анализа фотокариограммы. Группы хромосом в кариотипе человека.
Кариотип и идиограмма хромосом человека

Кариотип — совокупность совокупность хромосом соматической клетки, характеризующая организм данного вида. Хромосомы подразделяют на аутосомы и гетерохромосомы.

Идиограмма — систематизированный кариотип, в котором хромосомы располагаются по мере уменьшения их величины.

Строение и типы хромосом

Хромосомы — структуры клетки, хранящие и передающие наследственную информацию. Хромосома состоит из ДНК и белка. Комплекс белков, связанных с ДНК, образует хроматин. Белки играют важную роль в упаковке молекул ДНК в ядре.

Различают четыре типа строения хромосом

-телоцентрические палочковидные хромосомы с центромерой, расположенной на проксимальном конце
-акроцентрические палочковидные хромосомы с очень коротким, почти незаметным вторым плечом
-субметацентрические с плечами неравной длины, напоминающие по форме букву L
-метацентрические V-образные хромосомы, обладающие плечами равной длины.

Тип хромосом является постоянным для каждой гомологичной хромосомы и может быть постоянным у всех представителей одного вида или рода.

Характеристики гаплоидного и диплоидного набора хромосом

Диплоидный набор хромосом организма называют кариотипом. Современные методы исследования позволяют определить каждую хромосому в кариотипе. Для этого учитывают распределение видимых под микроскопом светлых и темных полос чередование AT и ГЦ-пар в хромосомах, обработанных специальными красителями. Поперечной исчерченностью обладают хромосомы представителей разных видов. У родственных видов, например, у человека и шимпанзе, очень сходный характер чередования полос в хромосомах.

Гаплоидный набор хромосом (гаметический набор хромосом, одинарный набор хромосом) — совокупность хромосом, присущая зрелой половой клетке, в которой из каждой пары характерных для данного биологического вида хромосом присутствует только одна; у человека Г. н. х. представлен 22 аутосомами и одной половой хромосомой.


Группы хромосом в кариотипе человека

В группу А входят 3 пары наиболее крупных метацентрических хромосом.

В группу В 4-5 включены 2 пары субметацентрических хромосом.
Группа С 6-12 объединяет 7 пар аутосом среднего размера с субмедианно расположенной центромерой. Кроме того, половая хромосома X неотличима от аутосом этой группы и при раскладке стандартно окрашенных хромосом включается в состав группы С 6-Х-12.
В группе D 13-15 — 3 пары акроцентрических хромосом среднего размера.
В группе Е 16- 18 — одна пара хромосом 16 с медианной локализацией центромеры, пары 17-18 отличаются меньшей общей длиной и размерами коротких плеч.
В последних двух группах находятся самые мелкие хромосомы: метацентрические — группа F 19-20 и акроцентрические — группа G 21-22.

Половая хромосома Y-акроцентрик, подобный хромосомам 21 и 22, но практически всегда может быть дифференцирована.

№35 Ген. Классификация. Свойства гена.
Ген—представляет собой участок молекулы ДНК, определяющий наследование того или иного признака. Так как молекулы ДНК в процессе деления скручиваются в хромосомы, то можно сказать, что ген — это участок хромосомы.

Поскольку в соматических клетках организмов содержится двойной диплоидный набор гомологичных хромосом, по одному от каждой родительской особи, следовательно, и генов, определяющих развитие каждого признака в клетке, по два. Они располагаются в строго определенных участках гомологичных хромосом — локусах. Гены, ответственные за развитие какого-то признака и лежащие в одних и тех же локусах гомологичных хромосом, называются аллельными генами, или аллелью. Все гаметы у особи чистой линии АА или чистосортной одинаковы, то есть содержат ген А. Эти особи называются гомозиготными по данному признаку от гр. гомос — равный. Особи с генами Аа образуют два вида гамет А и а в соотношении 1:1. Такие особи называют гетерозиготными от греч. гетерос — различный. Преобладающий вариант признака из двух возможных называют доминантным от лат. domine — господин, а подавляемый — рецессивным от лат. recessivus — отступление. Например, при рассмотрении цвета семян гороха Г. Мендель установил, что их желтый цвет доминирует над зеленым.

Дискретность.

Это нахождение гена в строго определённом месте хромосомы локусе.

Стабильность.

Гены не меняются. Ошибки исправляются репарационными механизмами.

Лабильность.

Гены способны к мутациям.

Плейотропия.

Влияние одного гена на несколько признаков организма.

Полиаллелизм.

Это множественный аллелизм — присутствие в генофонде вида одновременно различных аллелей гена.

Специфичность.

Каждый ген отвечает за развитие определённого признака или признаков.

№36 Ген. Тонкая структура гена. Особенности структуры генов у про- и эукариот. Понятие о транскриптоне. Участие ДНК, РНК и рибосом в процессах матричного синтеза белка. Генетический код и его свойства.
Ген—представляет собой участок молекулы ДНК, определяющий наследование того или иного признака. Так как молекулы ДНК в процессе деления скручиваются в хромосомы, то можно сказать, что ген — это участок хромосомы.

Прокариоты — это древнейшие организмы, не имеющие оформленного ядра. Носителем наследственной информации у них является молекула ДНК, которая образует нуклеоид. В цитоплазме прокариотической клетки нет многих органоидов, которые имеются у эукариотической клетки митохондрий, эндоплазматической сети, аппарата Гольджи и т.д.; функции этих органоидов выполняют ограниченные мембранами полости. В прокариотической клетке имеются рибосомы. Большинство прокариот имеет размер 1-5 мкм. Размножаются они путем деления без выраженного полового процесса. Прокариоты обычно выделяют в надцарство. К ним относят бактерии, сине-зелёные водоросли цианеи, или цианобактерии, риккетсии, микоплазмы и ряд других организмов.

Эукариоты— организмы, в клетках которых есть четко оформленные ядра, имеющие собственную оболочку кариолемму рис. 1, 2. Ядерная ДНК у них заключена в хромосомы. В цитоплазме эукариотических клеток имеются различные органоиды, выполняющие специфические функции митохондрии, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, рибосомы и т.д. Большинство эукариотических клеток имеет размер порядка 25 мкм. Размножаются они митозом или мейозом образуя половые клетки — гаметы или споры у растений; изредка встречается амитоз — прямое деление, при котором не происходит равномерного распределения генетического материала, например, в клетках эпителия печени. Эукариоты также выделяют в особое надцарство, которое включает царства грибов, растений и животных.
Транскриптон.
Синтез молекул РНК начинается в определенных местах ДНК, называемых промоторами, и завершается в терминаторах. Участок ДНК, ограниченный промотором и терминатором, представляет собой единицу транскрипции Lewin B., 1980 — транскриптон. В пределах каждого транскриптона копируется только одна из двух нитей ДНК, которая называется значащей или матричной. Во всех транскриптонах, считываемых в одном направлении, значащей является одна нить ДНК; в транскриптонах, считываемых в противоположном направлении, значащей является другая нить ДНК. Соседние транскриптоны могут быть отделены друг от друга нетранскрибируемыми участками ДНК, а могут и перекрываться, в частности так, что в пределах участка перекрывания матричными оказываются обе нити. Разбиение ДНК на множество транскриптонов обеспечивает возможность независимого считывания разных генов, их индивидуального включения и выключения. У эукариот в состав транскриптона, как правило, входит только один ген. Термины транскрипционная единица или транскриптон по смыслу близки термину ген, но они не всегда совпадают. Так, транскрипционные единицы прокариот, как правило, заключают в себе генетическую информацию нескольких генов и называются оперонами. Продуктами транскрипции оперонов являются полицистронные мРНК, в результате трансляции, которых рибосомами образуется несколько белков. Белки, кодируемые полицистронными мРНК, обычно функционально связаны друг с другом и обеспечивают протекание какого-либо метаболического процесса, например, биосинтеза определенной аминокислоты или утилизацию углеводов в качестве источника углерода.

Генетический код.

Генетический код — это система записи информации о последовательности расположения аминокислот в белках с помощью последовательности расположения нуклеотидов в ДНК.

Свойства генетического кода.

1. Триплетность

Каждая аминокислота кодируется последовательностью из 3-х нуклеотидов. Код не может быть моноплетным, поскольку 4 число разных нуклеотидов в ДНК меньше 20. Код не может быть дуплетным, т.к. 16 число сочетаний и перестановок из 4-х нуклеотидов по 2 меньше 20. Код может быть триплетным, т.к. 64 число сочетаний и перестановок из 4-х по 3 больше 20.

2. Вырожденность.
Все аминокислоты, за исключением метионина и триптофана, кодируются более чем одним триплетом. Всего 61 триплет кодирует 20 аминокислот.

Наличие межгенных знаков препинания.

Гены tРНК, rРНК, sРНК белки не кодируют.
В конце каждого гена, кодирующего полипептид, находится, по меньшей мере, один из 3-х терминирующих кодонов, или стоп-сигналов: UAA, UAG, UGA. Они терминируют трансляцию. Условно к знакам препинания относится и кодон AUG — первый после лидерной последовательности. См. лекцию 8 Он выполняет функцию заглавной буквы. В этой позиции он кодирует формилметионин у прокариот.

Однозначность.
Каждый триплет кодирует лишь одну аминокислоту или является терминатором трансляции. Исключение составляет кодон AUG. У прокариот в первой позиции заглавная буква он кодирует формилметионин, а в любой другой — метионин.
Компактность, или отсутствие внутригенных знаков препинания.
Внутри гена каждый нуклеотид входит в состав значащего кодона.

Участие ДНК, РНК и рибосом в процессах матричного синтеза белка
У всех живых организмов ДНК является первичным носителем генетической информации. Это значит, что в структуре молекулы ДНК в виде последовательности нуклеотидов записана вся программа, необходимая для жизнедеятельности клетки, ее реакции на различные внешние воздействия.
У прокариот доядерных организмов вся наследственная информация представлена на одной кольцевой молекуле ДНК, состоящей из нескольких
миллионов пар нуклеотидов. Иногда часть информации содержится в нескольких небольших кольцевых ДНК — плазмидах.

У эукариот имеющих клеточное ядро — ДНК в основном сосредоточена в хромосомах. В каждой хромосоме содержится одна двунитевая ДНК, размер которой достигает сотен миллионов пар нуклеотидов. Относительно маленькие молекулы ДНК содержатся в митохондриях. Они необходимы для синтеза митохондриальных РНК и митохондриальных белков. Двунитевая молекула построена по принципу комплементарности. Т. е. когда каждая из четырех НК предпочитает взаимодействовать образовывать водородные связи только с одной НК из трех возможных. Так аденин взаимодействует через О-Н связи только с тимином А -Т, а гуанин с цитозином Г — Ц. Синтез полипептидной цепи ДНК, РНК или белка в клетках складывается из трех основных этапов: инициации, элонгации и терминации.

Инициация — образование связи между мономерными звеньями создаваемой полимерной цепи.
Далее мономер присоединяется к образовавшемуся димеру, тримеру, тетрамеру и т.д. — это уже элонгация.
Элонгация — соединение очередного мономера с растущей полимерной цепью. Этот процесс происходит в активном центре фермента полимеразы.
Затем участок, полимера к которому присоединился мономер, выдвигается из зоны активного центра фермента — это процесс транслокации.
Терминация — окончание сборки полимера. Для этого на матрице имеется определенный участок — терминатор по его информации невозможно подобрать необходимый мономер.

№37 Процессы матричного синтеза в клетке. Процесс транскрипции у про- и эукариот. Этапы транскрипции. Промотор. Терминатор. Транскриптон.
Транскрипция — процесс, в ходе которого нуклеотидная последовательность ДНК копируется в виде
последовательности РНК, комплиментарной ей. Фермент, катализирующий РНК на ДНК-матрице, был открыт в
1958 году и назван РНК — полимераза.

У прокариот РНК — полимераза — сложный фермент, состоящий из 5 белковых единиц. Она синтезирует все виды РНК : мРНК, тРНК, рРНК.
У эукариот 3 вида РНК — полимеразы:

— транскрибирует гены для рибосомальных РНК.

— гены для синтеза белков мРНК и гены для малых РНК ядрамяРНК.

— транскрибирует гены для транспортных РНК, рибосомальных 5S РНК, малых РНК и других.
Промотор — участок в начале гена, который указывает место связывания РНК — полимеразы с ДНК.

Терминатор — последовательность нуклеотидов ДНК, узнаваемая РНК — полимеразой как сигнал к прекращению синтеза молекулы РНК и диссоциации транскрипционного комплекса.

Транскриптон — участок ДНК, ограниченный промотором и терминатором, представляет собой единицу транскрипции.

Сигма — фактор используется для регуляции набора генов.

Каждый ген состоит из регуляторной части - промотор и терминатор, кодирующей части - запись информации о структуре иРНК, терминирующей части - завершение транскрипции.

Транскрипция у прокариот:

Промотор содержит 2 группы нуклеотидных последовательностей. Эти последовательности расположены на расстоянии 10 н.п. и 35 н.п. выше точки начала транскрипции.

Вначале сигма — фактор слабо связывается с участком промотора, контролируя присоединение к нему промотору РНК — полимеразы. Затем РНК — полимераза связывается с доменом Прибнова.

Затем начинает расплетаться ДНК вокруг нуклеотида, здесь присутствуют 2 водородные связи А=Т, что облегчает разъединение. Когда начинается синтез РНК, сигма-фактор уходит из комплекса. У бактерий частично синтезированные РНК связываются с рибосомами, и до окончания транскрипции 5 — конца начинается трансляция — синтез белка.
Транскрипция у эукариот:

Гены эукариот состоят из 2 структурных областей:

-Кодирующей с нее считывается инфа в процессе синтеза мРНК

-Регуляторной контролирует работу РНК-полимеразы2 и синтез мРНК

Регуляторная область включает основные типы последовательностей ДНК:

-Промоторы - связывают РНК полимеразу 2

-Терминаторы

-Энхансеры - усилители транскрипции и сайленсеры - ослабители транскрипции.

Энхансеры и сайленсеры служат местами для узнавания и связывания с регуляторными белками, активирующими РНК — полимеразу
.

У эукариот процесс транскрипции и последующее созревание иРНК и мРНК протекает в клеточном ядре. У эукариот функционируют 3 разные полимеразы
1. РНК — полимераза не может сама инициировать транскрипцию.

Регуляторные элементы у эукариот могут влиять на скорость транскрипции.

Энхансеры — любые дискретные элементы последовательности ДНК, которые связывают общие транскрипционные факторы и действуют на транскрипцию. Они взаимодействуют с регуляторными белками, изменяя уровень транскрипции гена. Энхансеры образуют петлю, взаимодействуя с промотором.

Сайленсеры — ослабители транскрипции. Так же, как и энхансеры, оказывают действие на большом расстоянии от гена.

У эукариот сначала происходит транскрипция в ядре, а затем трансляция в цитоплазме.

Промотор у эукариот состоит из 2 нуклеотидных последовательностей, расположенных на расстоянии 25 н.п. и 75 н.п. выше точки начала транскрипции.

№38 Этапы процессинга созревания матричной РНК: сплайсинг, кэпирование, полиаденилирование.
Альтернативный сплайсинг и его роль в создании генетического разнообразия.
Процессинг включает следующие преобразования иРНК в мРНК:
1. Сплайсинг.
Процесс вырезания определенных нуклеотидных последовательностей из молекул РНК и соединения последовательностей, сохраняющихся в зрелой молекуле, в ходе процессинга РНК.

В 1977 году Робертсом и Шарпом была установлена прерывистость генов у эукариот. Последовательности, кодирующие белок, прерываются вставками, которые не кодируют белок и удаляются из созревшей иРНК это интроны. Участки, которые. сохраняются в составе мРНК и кодируют белок, называются экзонами. Во время транскрипции инфа считывается со всего гена, но вырезаются участки, считанные с интронов. Участки, считанные с экзонов соединяются в матричную РНК. Процесс удаления интронов и сшивания экзонов называется сплайсинг.

В результате удаления интронов мРНК укорачивается. Сплайсинг происходит в ядре по мере образования РНК на ДНК — матрице. Процесс должен идти точно, т.к. ошибки могут привести к нарушению кодирующей способности сшитых экзонов.
Место соединения интронов и экзонов узнается мРНК, они собираются вместе, образуя более крупный комплекс сплайсосома, который отвечает за сплайсинг и удаление интронов. Механизм процесса включает расщепление 5 — конца интрона так, что образуется петлевая структура, называемая лассо. Экзоны сшиваются, образуя зрелую молекулу мРНК.

2. Кэпирование.
На концах иРНК у эукариот происходит химическая модификация. На 5 — конец навешивается нуклеотидная структура шапочка, или кэп. Кэп — один или несколько модифицированных нуклеотидов на 5-конце транскриптов, синтезированных РНК — полимеразой II. Кэпирование происходит вскоре, после начала синтеза иРНК с участием ГТФ гуанозитрифосфат. Кэп регулирует трансляцию, а также предохраняет мРНК от действия 5- эндонуклеазы, когда она переходит в цитоплазму.

3. Полиаденилирование.

Осуществляется путем присоединения поли А — последовательности нуклеотидов, содержащим 100 — 200 остатков адениловой кислоты подряд - поли А — хвост. Поли А — хвост определяет стабильность мРНК и, возможно, способствует выходу мРНК из ядра в цитоплазму. Он также необходим для транскрипции мРНК.
Альтернативный сплайсинг
Несколько экзонов, содержащихся в мРНК, могут сшиваться в разных комбинациях с образованием различных матричных последовательностей.
Альтернативный сплайсинг позволяет организму синтезировать разные по структуре и свойствам белки на базе 1 гена.

тип А сплайсинга:

Для образования различных мРНК могут использоваться разные промоторы. В этом случае образуются транскрипты, имеющие разные по длине 5- концы и разное количество экзонов.
тип А сплайсинга:

При изменении сайта полиаденилирования первичного транскрипта. В этом случае изменяются размеры и структура 3 — участка иРНК. Таким образом образуются 2 вида мРНК тяжелой цепи иммуноглобулинов.

тип А сплайсинга:

Выбор различных экзонов из одинаковых иРНК. При этом для формирования зрелых РНК могут использоваться различные экзоны, а часть из них не включается в сплайсинг.

№39 Модель оперона Жакоба и Моно. Регуляция экспрессии генной активности на примере прокариот. Регуляция по типу репрессии.
Теория оперона Франсуа Жакоба и Жака Моно
На основании генетических исследований индукции β-галактозидазы, участвующей в клетках Е. coli, в гидролитическом расщеплении лактозы (рис. 4-46), Франсуа Жакоб и Жак Моно в 1961 г. сформулировали гипотезу оперона, которая объясняла механизм контроля синтеза белков у прокариотов.
В экспериментах гипотеза оперона получила полное подтверждение, а предложенный в ней тип регуляции стали называть контролем синтеза белка на уровне транскрипции, так как в этом случае изменение скорости синтеза белков осуществляется за счёт изменения скорости транскрипции генов, т.е. на стадии образования мРНК.
У Е. coli, как и у других прокариотов, ДНК не отделена от цитоплазмы ядерной оболочкой. В процессе транскрипции образуются первичные транскрипты, не содержащие нитронов, а мРНК лишены "кэпа" и поли-А-конца. Синтез белка начинается до того, как заканчивается синтез его матрицы, т.е. транскрипция и трансляция протекают почти одновременно. Исходя из размера генома (4×106 пар нуклеотидов), каждая клетка Е. coli содержит информацию о нескольких тысячах белков. Но при нормальных условиях роста она синтезирует около 600-800 различных белков, а это означает, что многие гены не транскрибируются, т.е. неактивны. Гены белков, функции которых в метаболических процессах тесно связаны, часто в геноме группируются вместе в структурные единицы (опероны). Согласно теории Жакоба и Моно, оперонами называют участки молекулы ДНК, которые содержат информацию о группе функционально взаимосвязанных структурных белков, и регуляторную зону, контролирующую транскрипцию этих генов. Структурные гены оперона экспрессируются согласованно, либо все они транскрибируются, и тогда оперон активен, либо ни один из генов не "прочитывается", и тогда оперон неактивен. Когда оперон активен и все его гены транскрибируются, то синтезируется полицистронная мРНК, служащая матрицей для синтеза всех белков этого оперона. Транскрипция структурных генов зависит от способности РНК-полимеразы присоединяться к промотору, расположенному на 5'-конце оперона перед структурными генами.
Связывание РНК-полимеразы с промотором зависит от присутствия белка-репрессора на смежном с промотором участке, который называют "оператор". Белок-репрессор синтезируется в клетке с постоянной скоростью и имеет сродство к операторному участку. Структурно участки промотора и оператора частично перекрываются, поэтому присоединение белка-репрессора к оператору создаёт стерическое препятствие для присоединения РНК-полимеразы.
Большинство механизмов регуляции синтеза белков направлено на изменение скорости связывания РНК-полимеразы с промотором, влияя таким образом на этап инициации транскрипции. Гены, осуществляющие синтез регуляторных белков, могут быть удалены от оперона, транскрипцию которого они контролируют.
Регуляция экспрессии генов у прокариот
Оперон — группа согласованных регулируемых структурных генов, кодирующих ферменты.

Состав:
А) несколько структурных генов, кодирующих необходимые для клетки белки с ферментативными или структурными функциями. В группу структурных генов входят гены, кодирующие рРНК и тРНК.

Б) общая регуляторная область — промотор, оператор и терминатор транскрипции.

Оператор — участок ДНК, примыкающий к структурным генам, включает и выключает их.

Промотор — участок ДНК, который либо непосредственно примыкает к оператору, либо перекрывается с ним.

Особенностью прокариот является транскрибирование мРНК со всех структурных генов оперона в виде одного полицистронного транскрипта, с которого в дальнейшем синтезируются отдельные пептиды.
Примером участия генетических и негенетических факторов в регуляции экспрессии генов у прокариот может служить функционирование лактозного оперона у кишечной палочки Е. coli (рис. 3.86). При отсутствии в среде, на которой выращиваются бактерии, сахара лактозы активный белок-репрессор, синтезируемый геном-регулятором (I), взаимодействует с оператором (О), препятствуя соединению РНК-полимеразы с промотором (Р) и транскрипции структурных генов Z, Y, А. Появление в среде лактозы инактивирует репрессор, он не соединяется с оператором, РНК-полимераза взаимодействует с промотором и осуществляет транскрипцию полицистронной мРНК. Последняя обеспечивает синтез сразу всех ферментов, участвующих в метаболизме лактозы. Уменьшение содержания лактозы в результате ее ферментативного расщепления приводит к восстановлению способности репрессора соединяться с оператором и прекращению транскрипции генов Z, Y, А.
Таким образом, регуляция экспрессии генов, организованных у прокариот в опероны, является координированной. Синтез полицистронной мРНК обеспечивает одинаковый уровень синтеза всех ферментов, участвующих в биохимическом процессе.
№40 Особенности регуляции генов у эукариот
Гены эукариотических клеток делятся на два основных вида:
-первый - определяет универсальность клеточных функций

-второй - детерминирует определяет специализированные клеточные функции.
Функции генов первой группы проявляются во всех клетках.

Для осуществления дифференцированных функций специализированные клетки должны экспрессировать определенный набор генов.

Хромосомы, гены и опероны эукариотических клеток имеют ряд структурно-функциональных особенностей, что объясняет сложность экспрессии генов.

1. Опероны эукариотических клеток имеют несколько генов — регуляторов, которые могут располагаться в разных хромосомах.

2. Структурные гены, контролирующие синтез ферментов одного биохимического процесса, могут быть сосредоточены в нескольких оперонах, расположенных не только в одной молекуле ДНК, но и в нескольких.

3. Сложная последовательность молекулы ДНК. Имеются информативные и неинформативные участки, уникальные и многократно повторяющиеся информативные последовательности нуклеотидов.

Эукариотические гены состоят из экзонов и интронов, причем созревание и-РНК сопровождается вырезанием интронов из соответствующих первичных РНК-транскриптов про-и-РНК, т.е. сплайсингом.

Процесс транскрипции генов зависит от состояния хроматина. Локальная компактизация ДНК полностью блокирует синтез РНК.

Транскрипция в эукариотических клетках не всегда сопряжена с трансляцией. Синтезированная и-РНК может длительное время сохраняться в виде информосом. Транскрипция и трансляция происходят в разных компартментах.

Некоторые гены эукариот имеют непостоянную локализацию лабильные гены или транспозоны.

Методы молекулярной биологии выявили тормозящее действие белков-гистонов на синтез и-РНК.

В процессе развития и дифференцировки органов активность генов зависит от гормонов, циркулирующих в организме и вызывающих специфические реакции в определенных клетках. У млекопитающих важное значение имеет действие половых гормонов.

10. У эукариот на каждом этапе онтогенеза экспрессировано 5-10% генов, остальные должны быть заблокированы.

У многоклеточных эукариот один тип клеток может подавать сигнал другому путем секреции гормонов.

Классы гормонов:

1. Стероидные.
Образованы из холестерина, легко проникают сквозь клеточную мембрану. При проникновении в клетку, взаимодействуют со специфическими белками цитоплазмы, которые служат рецепторами для гормональных рецепторов.

2. Пептидные гормоны.
Линейные цепочки аминокислот. Закодированы в генах инсулин, соматотропин, пролактин. Не проходят через клеточные мембраны из — за размера, поэтому сигналы передаются с помощью белков на мембране.
№41 Геном человека. Структура генома уникальные гены, умеренно повторяющиеся последовательности, высокоповторяющиеся последовательности. Гены в Х- и У — хромосомах.
Геном - это набор генов в ДНК человека.
В большинстве нормальных клеток человека содержится полный набор составляющих геном 46 хромосом: 44 из них не зависят от пола - аутосомные хромосомы, а две — X-хромосома и Y-хромосома — определяют пол XY — у мужчин или ХХ — у женщин. Геном состоит из 3-х с лишним миллиардов нуклеотидов. Теоретически каждая такая буква способна влиять на процесс построения отдельных частей тела и функцию какой-либо клетки. Однако последние исследования компании Celera Genomics показали, что фактически лишь сочетания из тысяч триплетов нуклеотидов оказываются действительно значимыми. До сих пор ученые предполагали наличие у человека до 140 тыс. таких сочетаний генов, но реально у нас 35 тыс. таких генов, хранящих информацию обо всех частях нашего тела и их функции.

Уникальные гены — это гены, которые встречаются в клетке два или несколько раз до 10-20.

Высоко повторяющиеся последовательности

Высоко повторяющиеся последовательности состоят из участков ДНК длиной 5-500 пар нуклеотидов, повторенных от 1 до 10 млн. раз. Доказано, что они не несут генетической информации и транскрипционно неактивны. Такие высоко повторяющиеся последовательности вероятнее всего участвуют в структурной организации хроматина. На этот тип последовательностей приходится примерно 15% общей длины ДНК хромосомы.

Умерено повторяющиеся последовательности
Присутствуют в количестве менее чем 1 млн. копий на геном. Они могут иметь различную длину от нескольких пар нуклеотидов до нескольких тысяч пар. Часть этих умеренно повторяющихся последовательностей представляет собой тандемы генов - блоки генов, например, гистонов. Часть представляют собой гены некоторых классов структурных РНК. Умеренно повторяющиеся последовательности активно транскрибируются. Вместе с тем часть умеренно повторяющихся последовательностей выполняют структурную функцию, например, входит в состав участков ДНК, разделяющих отдельные гены — спейсоры. На эти последовательности приходится примерно 10-20% хромосомных ДНК.

Гены в Х — и У — хромосомах.

X — хромосома — половая хромосома.
У большинства млекопитающих и других организмов с гетерогаметным мужским полом, у самок две X-хромосомы XX, а у самцов — одна X-хромосома и одна Y-хромосома XY. Существуют и организмы, например, утконосы, у которых несколько негомологичных X-хромосом.

Хромосомные болезни по X-хромосоме:
-Синдром Клайнфельтера — полисомия по X-хромосоме у мужчины
-Трисомия по Х-хромосоме
-Синдром Шерешевского — Тёрнера — отсутствие или повреждение одной из X-хромосом у женщины
X-связанные заболевания:
-X-связанная эндотелиальная дистрофия роговицы
-Мегалокорнеа
-Болезнь Менкеса
-X-связанный ихтиоз
-Гемофилия -Дальтонизм
Y — хромосома — половая хромосома большинства млекопитающих, в том числе человека. Содержит ген SRY, определяющий мужской пол организма, а также гены, необходимые для нормального формирования сперматозоидов.
Мутации в гене SRY могут привести к формированию женского организма с генотипом XY Синдром Суайра.

У человека Y-хромосома состоит из 58 миллионов пар азотистых оснований и несёт приблизительно 2 % ДНК-материала клетки человека. Хромосома содержит 86 генов, которые кодируют 23 белка. Признаки, наследуемые через Y-хромосому, носят название голандрических.

Человеческая Y-хромосома не способна рекомбинироваться с X-хромосомой, за исключением небольших псевдоаутосомных участков на теломерах которые составляют около 5 % длины хромосомы. Это реликтовые участки древней гомологии между X- и Y-хромосомами. Основная часть Y-хромосомы, которая не подвержена рекомбинации, называется NRY. Эта часть Y-хромосомы позволяет посредством оценки однонуклеотидного полиморфизма определить прямых предков по отцовской линии.
№42 Генная инженерия. Биотехнология. Задачи, методы, достижения, перспективы. Метод
получения клонированных животных (на примере овцы Долли).
Генная инженерия — это метод биотехнологии, который занимается исследованиями по перестройке генотипов.
Генотип является не просто механическая сумма генов, а сложная, сложившаяся в процессе эволюции организмов система. Генная инженерия позволяет путем операций в пробирке переносить генетическую информацию из одного организма в другой.
Перенос генов дает возможность преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим.

Перестройка генотипов, при выполнении задач генной инженерии, представляет собой качественные изменения генов, не связанные с видимыми в микроскопе изменениями строения хромосом.
Изменения генов прежде всего связано с преобразованием химической структуры ДНК. Информация о структуре белка, записанная в виде последовательности нуклеотидов, реализуется в виде последовательности аминокислот в синтезируемой молекуле белка. Изменение последовательности нуклеотидов в хромосомной ДНК, выпадение одних и включение других нуклеотидов меняют состав образующихся на ДНК молекулы РНК, а это, в свою очередь, обуславливает новую последовательность аминокислот при синтезе. В результате в клетке начинает синтезироваться новый белок, что приводит к появлению у организма новых свойств.
Сущность методов генной инженерии заключается в том, что в генотип организма встраиваются или исключаются из него отдельные гены или группы генов. В результате встраивания в генотип ранее отсутствующего гена можно заставить клетку синтезировать белки, которые ранее она не синтезировала.
Наиболее распространенным методом генной инженерии является метод получения рекомбинантных, т.е.
содержащих чужеродный ген, плазмид.
Плазмиды представляют собой кольцевые двухцепочные молекулы ДНК, состоящие из нескольких тысяч пар нуклеотидов.
Этот процесс состоит из нескольких этапов.
-Рестрикция — разрезание ДНК, например, человека на фрагменты.
-Лигирование — фрагмент с нужным геном включают в плазмиды и сшивают их.
-Трансформация — введение рекомбинантных плазмид в бактериальные клетки.
-Трансформированные бактерии при этом приобретают определенные свойства. Каждая из трансформированных бактерий размножается и образует колонию из многих тысяч потомков — клон.
-Скрининг — отбор среди клонов трансформированных бактерий тех, плазмиды которых несут нужный ген человека.
Весь этот процесс называется клонированием.
С помощью клонирования можно получить более миллиона копий любого фрагмента ДНК человека или другого организма. Если клонированный фрагмент кодирует белок, то экспериментально можно изучить механизм, регулирующий транскрипцию этого гена, а также наработать этот белок в нужном количестве. Кроме того, клонированный фрагмент ДНК одного организма можно ввести в клетки другого организма.

Овца Долли
Генетическая информация для процесса клонирования была взята из взрослых дифференцированных соматических клеток, а не из половых гамет или стволовых. Самого исходного животного прототипа на момент клонирования уже не существовало. А часть его клеток, необходимая для эксперимента, была своевременно заморожена и хранилась в жидком азоте, чтобы сохранить и передать генетический материал.
№43 Фенотипическая (модификационная) изменчивость. Норма реакции генетически
детерминированных признаков. Фенокопии. Адаптивный характер модификаций. Роль
пенетрантности и экспрессивности в фенотипическом проявлении генетической информации.
Изменчивость — общее свойство организмов приобретать новые признаки в процессе онтогенеза.
Ненаследственная, или модификационная, и наследственная мутационная и комбинативная изменчивость. Примеры ненаследственной изменчивости: увеличение массы человека при обильном питании и малоподвижном образе жизни, появление загара; примеры наследственной изменчивости: белая прядь волос у человека, цветок сирени с пятью лепестками.
Фенотип — совокупность внешних и внутренних признаков, процессов жизнедеятельности организма.
Генотип — совокупность генов в организме.

Причины модификационной изменчивости — воздействие факторов среды.
Модификационная изменчивость — изменение фенотипа, не связанное с изменениями генов и генотипа
.

Особенности модификационной изменчивости
Не передается по наследству, так как не затрагивает гены и генотип, имеет массовый характер проявляется одинаково у всех особей вида, обратима — изменение исчезает, если вызвавший его фактор прекращает действовать.
Например, у всех растений пшеницы при внесении удобрений улучшается рост и увеличивается масса; при занятиях спортом масса мышц у человека увеличивается, а с их прекращением уменьшается.
Норма реакции — пределы модификационной изменчивости признака. Степень изменчивости признаков.
Широкая норма реакции: большие изменения признаков, например, надоев молока у коров, коз, массы животных.
Узкая норма реакции — небольшие изменения признаков, например, жирности молока, окраски шерсти.

Адаптивный характер модификационной изменчивости — приспособительная реакция организмов на изменения условий среды.
Фенокопия — это ненаследственные изменение фенотипа организма, вызванное факторами внешней среды и копирующее мутации у этого организма. Причиной фенокопии служит нарушение обычного хода индивидуального развития без изменения генотипа.
Закономерности модификационной изменчивости: ее проявление у большого числа особей. Наиболее часто встречаются особи со средним проявлением признака, реже — с крайними пределами максимальные или минимальные величины. Например, в колосе пшеницы от 14 до 20 колосков. Чаще встречаются колосья с 16-18 колосками, реже с 14 и 20. Причина: одни условия среды оказывают благоприятное воздействие на развитие признака, а другие — неблагоприятное. В целом же действие условий усредняется: чем разнообразнее условия среды , тем шире модификационная изменчивость признаков.

Роль пенентрантности и экспрессивности в фенотипическом проявлении генетической информации

Фенотипическое проявление информации, заключенной в генотипе, характеризуется показателями пенетрантности и экспрессивности.
Пенетрантностъ отражает частоту фенотипического проявления имеющейся в генотипе информации. Она соответствует проценту особей, у которых доминантный аллель гена проявился в признак, по отношению ко всем носителям этого аллеля.
Неполная пенетрантность доминантного аллеля гена может быть обусловлена системой генотипа, в которой функционирует данный аллель и которая является своеобразной средой для него. Взаимодействие неаллельных генов в процессе формирования признака может привести при определенном сочетании их аллелей к непроявлению доминантного аллеля одного из них.
Экспрессивность также является показателем, характеризующим фенотипическое проявление наследственной информации. Она характеризует степень выраженности признака и, с одной стороны, зависит от дозы соответствующего аллеля гена при моногенном наследовании или от суммарной дозы доминантных аллелей генов при полигенном наследовании, а с другой — от факторов среды. Примером служит интенсивность красной окраски цветков ночной красавицы, убывающая в ряду генотипов АА, Аа, аа, или интенсивность пигментации кожи у человека, увеличивающаяся при возрастании числа доминантных аллелей в системе полигенов от 0 до 8. Влияние средовых факторов на экспрессивность признака демонстрируется усилением степени пигментации кожи у человека при ультрафиолетовом облучении, когда появляется загар, или увеличением густоты шерсти у некоторых животных в зависимости от изменения температурного режима в разные сезоны года.
№44 Генотипическая изменчивость. Комбинативная изменчивость. Механизмы
комбинативной изменчивости. Значение. Систематика комбинативной изменчивости в обеспечении генотипического разнообразия людей.
Генотипическая изменчивость — изменения, произошедшие в структуре генотипа и передаваемые по наследству.
Обусловлена:
-Рекомбинацией генов комбинативная изменчивость.
-Различными типами мутации мутационная изменчивость.
Комбинативная изменчивость.

Комбинативная изменчивость заключается в перегруппировке генов в процессе полового размножения. Таким образом, источником комбинативной изменчивости служит скрещивание. Отдельные особи любой популяции всегда отличаются друг от друга по генотипу. В результате свободного скрещивания возникают новые комбинации генов. Эти новые комбинации сами по себе не приводят к образованию новых популяций или тем более подвидов, но они являются необходимым материалом для отбора и эволюционных изменений.
Разнообразные сочетания генов в генотипе возникают на различных этапах процесса размножения:
- при перекресте хромосом кроссинговере в профазе первого деления мейоза, когда гомологичные хромосомы могут обмениваться аллельными генами;
- при случайном расхождении гомологичных хромосом в анафазе первого деления мейоза,
- во время случайного расхождения хроматид в анафазе второго деления мейоза.
Кроме того, огромное количество комбинаций генов возникает при оплодотворении, то есть при слиянии половых клеток. Все эти изменения в геноме хоть и не изменяют самих генов, но создают гигантское множество
разнообразных генотипов, являющееся мощной основой для эволюционного процесса.

Механизмы комбинативной изменчивости:
Независимое расхождение гомологичных хромосом в первом мейотическом делении. Именно независимое комбинирование хромосом при мейозе является основой третьего закона Менделя. Появление зеленых гладких и желтых морщинистых семян гороха во втором поколении от скрещивания растений с желтыми гладкими и зелеными морщинистыми семенами — пример комбинативной изменчивости.
Взаимный обмен участками гомологичных хромосом, или кроссинговер. Он создает новые группы сцепления, т. е. служит важным источником генетической рекомбинации аллелей. Рекомбинантные хромосомы, оказавшись в зиготе, способствуют появлению признаков, нетипичных для каждого из родителей.
Случайное сочетание гамет при оплодотворении.
В результате комбинативной изменчивости возникают организмы, отличающиеся от своих родителей по генотипам и фенотипам. Некоторые комбинативные изменения могут быть вредны для отдельной особи. Для вида же комбинативные изменения, в целом, полезны, т.к. ведут к генотипическому и фенотипическому разнообразию. Это способствует выживанию видов и их эволюционному прогрессу.
Для комбинативной изменчивости в системе людей большое значение имеет система браков. Самая простая – случайный подбор пар (панмиксия). Строго панмиксных популяций не существует, т.к. существуют ограничения: социальные, религиозные, индивидуальные, экономические и другие. Поэтому в популяциях людей имеют место отклонения от панмиксии в двух направлениях: Люди, состоящие между собой в родстве, вступают в брак чаще, чем при случайном подборе – инбридинг – инбирентные (кровнородственные браки). Люди вступают в брак чаще при случайном подборе пар, чем при родственном бракосочетании – аутобридинг. Инбридные браки имеют большое значение в медицинском плане. Т.к. вероятность того, что оба супруга обладают одинаковыми рецессивными генами гораздо выше, если супруги состоят между собой в родстве, особенно близком. Родство закономерно. С медицинской точки зрения близкими по генетическому эффекту считаются избирательные браки по фенотипическому признаку. Если выбор брачного партнера оказывает влияние на генотип потомка – ассортивные браки. Люди, схожие фенотипические, чаще вступают в брак, чем при случайной подборке пар – положительные ассортивные браки, если реже – отрицательные. Примерами могут служить браки между глухонемыми, людьми высокого роста, людей с одинаковым цветом кожи. Отрицательные ассортивные браки между рыжеволосыми людьми. Близкородственные браки часто встречались на ранних этапах развития человечества. Выделяют 3 группы инбридинга: между родственниками первого родства близкородственные браки изолированных популяций поощряемые близкородственные браки по социальным, религиозным и другим соображениям. Инцестные (запретные) браки между родственниками первого родства: мать-сын, отец-дочь, брат-сестра. Имели место в Египте, династии Птолемеев. В ряде восточных стран, род Ивана Грозного (начиная с Ивана Калиты – несколько подобных браков). Правовые ограничения: браки между двоюродными родственниками, племянниками и тетями, племянницами и дядями - разрешены. Хотя в некоторых странах есть ограничения. США и Великобритании – дядя-племянница, полудядя-племянница – запрещены. В США двоюродные – запрещены, в Великобритании – разрешены. Близкородственные браки в изолированных территориях (изолятах), в том числе и религиозных изолятах, неизбежны, потому что в противном случае популяция вымирает.
№45 Генотипическая изменчивость. Мутации. Классификация и их биологическая роль. Факторы мутагенеза. Примеры.
Генотипическая изменчивость — изменения, произошедшие в структуре генотипа и передаваемые по наследству.
Обусловлена:
- Рекомбинацией генов комбинативная изменчивость.
- Различными типами мутации мутационная изменчивость.
Мутации.
Мутации — это стабильные изменения наследственного материала, приводящие к изменению фенотипа. Термин предложен в 1901году Гуго де Фризом.
Классификация:
-Спонтанные.
-Индуцированные — в результате искусственного мутагенеза.
-По месту мутации:
*Генеративные — в клетках полового зачатка, половых клетках и передаются по наследству.
*Соматические — возникают в клетках организма и не передаются по наследству.

-По степени жизнеспособности и плодовитости:
*Летальные — зародыш гибнет на ранних стадиях развития.
*Полулетальные — ведут к понижению жизнеспособности, как правило не доживают до репродуктивного возраста.
*Условно летальные — могут в одних условиях не проявляться, а в других — летальный исход.
*Стерильные — влияют на плодовитость, вплоть до бесплодия.
*Нейтральные — наиболее распространенные.
-По локализации измененного генетического материала:
*Ядерные хромосомные
*Цитоплазматические митохондриальные, пластидные
-По характеру изменения уровня организации генетического материала:
*Генные — изменяют структуру определенного гена и появляются его аллели
*Хромосомные — нарушают существующие группы сцепления генов в той или иной хромосоме, = возникают новые группы сцепления.
*Геномные — приводят к добавлению или утрате одной или нескольких хромосом или полного гаплоидного набора хромосом.
Мутации имеют ряд свойств.
-Мутации возникают внезапно, и мутировать может любая часть генотипа.
-Мутации чаще бывают рецессивными и реже — доминантными.
-Мутации могут быть вредными, нейтральными и полезными для организма.
-Мутации передаются из поколения в поколение.
-Мутации могут происходить под влиянием как внешних, так и внутренних воздействий.

Роль мутаций:

Мутации являются материалом для естественного отбора. Если мутация затрагивает молчащие участки ДНК, либо приводит к замене одного элемента генетического кода на синонимичный, то она обычно никак не проявляется в фенотипе. Однако методами генного анализа такие мутации можно обнаружить. Поскольку чаще всего мутации происходят в результате естественных причин, то в предположении, что основные свойства внешней среды не менялись, получается, что частота мутаций должна быть примерно постоянной. Этот факт можно использовать для исследования филогении — изучения происхождения и родственных связей различных таксонов, в том числе и человека. Таким образом, мутации в молчащих генах служат для исследователей своеобразными молекулярными часами. Теория молекулярных часов исходит также из того, что большинство мутаций нейтральны, и скорость их накопления в данном гене не зависит или слабо зависит от действия естественного отбора и потому остается постоянной в течение длительного времени. Для разных генов эта скорость, тем не менее, будет различаться.
Исследование мутаций в митохондриальной ДНК и в Y-хромосомах широко используется в эволюционной биологии для изучения происхождения рас и народностей, реконструкции биологического развития человечества.
Факторы мутагенеза
Мутагенез — процесс возникновения наследственных изменений — мутаций, появляющихся естественно спонтанно или вызываемых индуцируемых различными физическими или химическими факторами — мутагенами.
Физические мутагены:
-ионизирующее излучение
-радиоактивный распад
-ультрафиолетовое излучение
-моделированное радиоизлучение и электромагнитные поля -чрезмерно высокая или низкая температура.
Химические мутагены:
-окислители и восстановители нитраты, нитриты, активные формы кислорода
-алкилирующие агенты, например, иодацетамид
-пестициды, например, гербициды, фунгициды
-некоторые пищевые добавки, например, ароматические углеводороды, цикламаты
-продукты переработки нефти
-органические растворители
-лекарственные препараты, например, цитостатики, препараты ртути, иммунодепрессанты.

К химическим мутагенам условно можно отнести и ряд вирусов мутагенным фактором вирусов являются их нуклеиновые кислоты — ДНК или РНК.

Биологические мутагены:

специфические последовательности ДНК — транспозоны -некоторые вирусы вирус кори, краснухи, гриппа -продукты обмена веществ продукты окисления липидов - антигены некоторых микроорганизмов.
Примеры.
Генные мутации – изменение строения одного гена. Это изменение в последовательности нуклеотидов:
выпадение, вставка, замена и т.п.. Например, замена А на Т. Причины – нарушения при удвоении (репликации) ДНК. Примеры: серповидноклеточная анемия, фенилкетонурия.
Хромосомные мутации – изменение строения хромосом: выпадение участка, удвоение участка, поворот участка на 180 градусов, перенос участка на другую (негомологичную) хромосому и т.п. Причины – нарушения при кроссинговере. Пример: синдром кошачьего крика.
Геномные мутации – изменение количества хромосом. Причины – нарушения при расхождении хромосом.
-Полиплоидия – кратные изменения (в несколько раз, например, 12 → 24). У животных не встречается, у растений приводит к увеличению размера.
-Анеуплоидия – изменения на одну-две хромосомы. Например, одна лишняя двадцать первая хромосома приводит к синдрому Дауна (при этом общее количество хромосом – 47).
Цитоплазматические мутации – изменения в ДНК митохондрий и пластид. Передаются только по женской линии, т.к. митохондрии и пластиды из сперматозоидов в зиготу не попадают. Пример у растений – пестролистность.
Соматические – мутации в соматических клетках (клетках тела; могут быть четырех вышеназванных видов). При половом размножении по наследству не передаются. Передаются при вегетативном размножении у растений, при почковании и фрагментации у кишечнополостных (у гидры).
№46 Геномные мутации. Классификация. Механизм возникновения геномных мутаций. Наследственные заболевания у человека, вызванные геномными мутациями.
Геномные мутации — это мутации, которые приводят к добавлению либо утрате одной, нескольких или полного гаплоидного набора хромосом. Геномные мутации связаны с изменением числа хромосом.
Классификация:
-Гаплоидия — уменьшение числа хромосом вдвое. Гаплоидный набор хромосом содержится в норме только в половых клетках. Естественная гаплоидия встречается у низших грибов, бактерий, одноклеточных водорослей. У некоторых видов членистоногих гаплоидными являются самцы. Развитие которых идет из неоплодотворенных яйцеклеток. Гаплоидные организмы мельче, у них проявляются рецессивные гены, они бесплодны.
-Полиплоидия — увеличение числа хромосом, кратное гаплоидному набору в клетке. Сейчас это овес, пшеница, рис, свекла, картофель и т.д. среди животных — у гермафродитов: земляные черви, у некоторых насекомых, ракообразных, рыб.
-Может возникнуть в результате:
-Нарушения расхождения хромосом при митозе.
-Слияния клеток соматических тканей либо их ядер.
-Нарушений мейоза, приводящих к образованию гамет с нередуцированным числом хромосом.
-Анеуплоидия — изменение числа хромосом в клетках организма за счет потери (моносомия) или добавления
(полисомия) отдельных хромосом.

-Механизм анеуплоидии связан с нарушением расхождения хромосом при мейозе.
-Механизм возникновения геномных мутаций связан с патологией нарушения нормального расхождения хромосом в мейозе анафаза- и анафаза-II, в результате чего образуются аномальные гаметы по количеству хромосом, после оплодотворения которых возникают гетероплоидные зиготы.
Болезни:
-Синдром трисомии по Х — хромосоме ХХХ.
-Синдром Клайнтфельтера.
-Синдром Шершевского — Тернера.
-Синдром Дауна трисомия по 21-хромосоме.
-Синдром Патау трисомия по 13-хромосоме.
-Синдром Эдвардса трисомия по 18-хромосоме.
№47 Хромосомные мутации (аберрации). Классификация. Воздействие на организм. Наследственные заболевания человека, вызванные хромосомными мутациями.
Хромосомные мутации.

В основе изменения структуры хромосомы лежит ее нарушение целостности.
1.Разрывы хромосом происходят в результате кроссинговера.
-Делеция — это утрата хромосомой некоторого участка, который затем обычно уничтожается:
А. Б. В. Г. Д. Е — А. Б. В. Г. Д.

В гомозиготном состоянии делеции обычно легальны, поскольку утрачивается довольно большой объем генетической информации.
-Дупликация — удвоение участка хромосомы. А. Б. В. Г. Д — А. Б. В. Б. В. Г. Д

Эти мутации часто возникают вследствие нарушения обмена участков между гомологичными хромосомами при конъюгации. Дупликации не обязательно наносят вред организму. В ряде случаев они позволяют увеличить набор генов, повышая генетическое богатство популяции.
-Транслокация — перемещение отдельных участков в группе сцепления.
2.Разрывы хромосом возникают под влияние различных факторов, главным образом физических излучения, некоторых химических соединений, вирусов.
3.Нарушение целостности хромосом может сопровождаться поворотом ее участка, находящегося между двумя разрывами, на 180 - инверсия.
Инверсия — поворот отдельного фрагмента хромосомы на 180°; при этом число генов в хромосоме остается прежним, а изменяется лишь их последовательность. Несмотря на кажущуюся безобидность такого
преобразования, оно может являться причиной нарушения процесса конъюгации образование бивалента во время мейоза, действуя как ингибитор кроссинговера, а в некоторых случаях приводя к формированию нежизнеспособных гамет. А. Б. В. Г. Д. Е — А. Б. Д. Г. В. Е.

Абберации
При хромосомных аберрациях происходят внутри хромосомные перестройки:
-теряется участок хромосомы;
-или удваивается участок хромосомы ДНК-дупликация;
-или переносится участок хромосомы с одного на другое место;
-или сливаются участки разных негомологичных хромосом или целые хромосомы.
Полиплоидия — наследственное изменение, связанное с кратным увеличением основного числа хромосом в клетках организма. Полиплодия широко распространена у растений. Обычно у -полиплоидных растений более крупные размеры, повышенное содержание ряда веществ, лучшая устойчивость к неблагоприятным условиям внешней среды и т.п. Различают два типа полиплоидов: аутополиплоиды и аллополиплоиды.

Гетероплоидия — вид, изменение генома набора хромосом, связанное с добавлением к набору одной или более хромосом или с их утратой; то же, что анеуплоидия.
Заболевания
Болезни, обусловленные нарушением числа аутосом неполовых хромосом
-синдром Дауна — трисомия по 21 хромосоме, к признакам относятся: слабоумие, задержка роста, характерная внешность, изменения дерматоглифики
-синдром Патау — трисомия по 13 хромосоме, характеризуется множественными пороками развития, идиотией, часто полидактилия, нарушения строения половых органов, глухота; практически все больные не доживают до одного года
-синдром Эдвардса — трисомия по 18 хромосоме, нижняя челюсть и ротовое отверстие маленькие, глазные щели узкие и короткие, ушные раковины деформированы; 60% детей умирают в возрасте до 3-х месяцев, до года доживают лишь 10%, основной причиной служит остановка дыхания и нарушение работы сердца.
Болезни, связанные с нарушением числа половых хромосом
-Синдром Шерешевского — Тёрнера — отсутствие одной Х-хромосомы у женщин 45 ХО вследствие нарушения расхождения половых хромосом; к признакам относится низкорослость, половой инфантилизм и бесплодие, различные соматические нарушения микрогнатия, короткая шея и др.
-полисомия по Х-хромосоме — включает трисомию кариотии 47, XXX, тетрасомию 48, ХХХХ, пентасомию 49, ХХХХХ, отмечается незначительное снижение интеллекта, повышенная вероятность развития психозов и шизофрении с неблагоприятным типом течения
-полисомия по Y-хромосоме — как и полисомия по X-хромосоме, включает трисомию кариотии 47, XYY, тетрасомию 48, ХYYY, пентасомию 49, ХYYYY, клинические проявления также схожи с полисомией
-Синдром Клайнфельтера — полисомия по X- и Y-хромосомам у мальчиков 47, XXY; 48, XXYY и др., признаки: евнухоидный тип сложения, гинекомастия, слабый рост волос на лице, в подмышечных впадинах и на лобке, половой инфантилизм, бесплодие; умственное развитие отстает, однако иногда интеллект нормальный.
Болезни, причиной которых является полиплоидия
-Триплоидии
-Тетраплоидии и т. д.

Причина — нарушение процесса мейоза вследствие мутации, в результате чего дочерняя половая клетка получает вместо гаплоидного 23 диплоидный 46 набор хромосом, то есть 69 хромосом у мужчин кариотип 69, XYY, у женщин — 69, XXX; почти всегда летальны до рождения.

№48 Генные мутации. Классификация. Наследственные заболевания у человека, вызванные генными мутациями. Антимутационные барьеры и механизмы.
Генные точечные мутации — это изменения числа и/или последовательности нуклеотидов в структуре ДНК: вставки, выпадения, перемещения, замещения нуклеотидов в пределах отдельных генов, приводящие к изменению количества или качества соответствующих белковых продуктов.
Классификация:
1.Мутации, ведущие к изменению структуры гена:
-Замена одних оснований другими в смысловой части экзона дает 20% всех спонтанных мутаций. Происходит во время репликации ДНК.
-Изменение количества нуклеотидных пар, входящих в состав гена делеция, дупликация, ведет к сдвигу рамки считывания.
-Изменение порядка нуклеотидных последовательностей в пределах гена инверсия на 180 ведет к сдвигу рамки считывания.
-Точечные замены нуклеотидов на границе экзонинтрон могут быть причиной сплайсинговой мутации.
-Динамические мутации — нарастание триплетных поворотов в кодирующих и некодирующих участках гена.
2.Мутации, вызванные заменой азотистых оснований:
-Простые замены — транзиции.
-Перекрестные замены — трансверсии.
3.Мутации со сдвигом рамки считывания:
-Рамка считывания — это нуклеотидная последовательность, которая начинается с инициирующего кодона, структурного гена.
-Мутация со сдвигом рамки считывания — тип мутации в последовательности ДНК, для которого характерна вставка или делеция нуклеотидов, в количестве не кратном трем. В результате происходит сдвиг рамки считывания при транскрипции мРНК.
Следует различать мутацию сдвига рамки считывания, в которой происходит вставка или делеция нуклеотида, от однонуклеотидного полиморфизма, в котором происходит замена одного нуклеотида на другой.

Механизм действия
В связи с триплетным характером генетического кода, вставка или делеция числа нуклеотидов, не кратных трем, приводит к сильному искажению информации в транскрибируемой мРНК. Также в результате может появиться стоп-кодон, что приводит к преждевременной терминации синтеза протеина.

Также может произойти и обратная ситуация, когда измененный стоп-кодон начинает кодировать какую-либо аминокислоту. Это приводит к аномальному удлинению полипептидной цепи. Когда делеция и вставка кодонов происходят друг за другом последовательно в одной и той же точке цепи кодонов в ДНК, это может привести к синтезу белка нужной длины, но с другой аминокислотой в измененном фрагменте. Это мутация — однонуклеотидный полиморфизм.
Заболевания:
-Серповидно — клеточная анемия.
-Муковисцедоз.
-Фенилкенотурия.
Антимутационные барьеры и механизмы:

Важное значение для ограничения неблагоприятных последствий генных мутаций имеют естественные антимутационные барьеры. Одним из них является парность хромосом в диплоидных наборах хромосом эукариот, которая препятствует проявлению рецессивных мутаций у гетерозиготных особей.
Главным антимутационным барьером рассматривается выработавшая в процессе эволюции способность к репарации наследственного материала. Её сущность — в устранении из наследственного материала клетки изменённого участка.
Различают 3 системы репарации генетического материала:
-Эксцизионная репарация - репарация путём вырезания:

Механизм эксцизионной репарации заключается в ферментативном разрушении изменённого участка молекулы ДНК с последующим восстановлением на этом отрезке нормальной последовательности нуклеотидов.
Такой механизм включает следующие этапы:
-разрыв спирали ДНК у места повреждения при участии эндонуклеаз
-удаление поврежденного участка с запасом в обе стороны с помощью эндонуклеаз;
-синтез при участии ДНК-полимеразы на месте дефекта нормального участка ДНК;
-сшивание последнего с образовывавшимися концами спирали ДНК при помощи фермента ДНК-лигазы восстановление непрерывности ДНК.
-Фоторепарация — заключается в расщеплении ферментом дезоксирибо-пиримидинфотолиазой, активируемым видимым светом, циклобутановых димеров, возникающих в ДНК под действием ультрафиолетового излучения.
-Пострепликативная репарация — включается тогда, когда эксцизионная репарация не справляется с устранением всех повреждений, возникших в ДНК до её репликации. При репликации во второй спирали ДНК возникают бреши — однонитевые пробелы, соответствующие изменённым нуклеотидам первой спирали. Бреши заполняются участками цепи с нормальной последовательностью нуклеотидов уже в ходе пострешгикативной репарации при участии ДНК-полимеразы.
№49 Методы изучения генетики человека. Генеалогический метод. Родословные при некоторых типах наследования. Значение для медицины.
Наследственность, присущее всем организмам свойство повторять в ряду поколений одинаковые признаки и особенности развития; обусловлено передачей в процессе размножения от одного поколения к другому материальных структур клетки, содержащих программы развития из них новых особей. Тем самым Н. обеспечивает преемственность морфологической, физиологической и биохимической организации живых существ, характера их индивидуального развития, или онтогенеза.
Цель изучения наследственности человека — выявление генетических основ заболеваний, поведения, способностей, таланта. Результаты генетических исследований: установлена природа ряда заболеваний наличие лишней хромосомы у людей с синдромом Дауна, замена одной аминокислоты на другую в молекуле белка у больных серповидно-клеточной анемии; обусловленность доминантными генами карликовости, близорукости.
Методы изучения генетики человека:

1. Генеалогический метод изучения наследственности человека — изучение родословной семьи с целью выявления особенностей наследования признака в ряду поколений. Выявлено: доминантный и рецессивный характер ряда признаков, генетическая обусловленность развития музыкальных и других способностей, наследственный характер заболеваний диабетом, шизофренией, предрасположенности к туберкулезу.
2. Близнецовый.

Цитогенетический.

Популяционно — статистический.

Метод генетики соматических клеток.

Биохимический.

Метод дерматоглифики.

Молекулярно — генетический.

Методы пренатальной диагностики.
Путем генеалогического метода исследования выявляется тип наследования признака. Может быть использован не только в диагностических целях, он позволяет прогнозировать вероятность проявления признака в потомстве и имеет большое значение в предупреждении наследственных болезней.
Составление родословной
Сбор сведений о семье начинается с человека, называемого пробандом. Обычно это больной с изучаемым заболеванием. Дети одной родительской пары называются сибсами (братья-сестры). В большинстве случаев родословная собирается по одному или нескольким признакам. Родословная может быть полной или ограниченной. Чем больше поколений прослежено в родословной, тем она полнее и тем выше шансы на получение полностью достоверных сведений.
Сбор генетической информации проводится путем опроса, анкетирования, личного обследования семьи. Опрос начинается обычно с родственников по материнской линии: бабушки и дедушки по материнской линии, с указанием внуков, детей каждого ребенка бабушки и дедушки. В родословную вносят сведения о выкидышах, абортах, мертворожденных, бесплодных браках и др.
При составлении родословной ведется краткая запись данных о каждом члене рода с указанием его родства по отношению к пробанду. Обычно указываются: фамилия, имя и отчество, дата рождения и смерти, возраст, национальность, место жительства семьи, профессия, наличие хронических заболеваний в семье, причину смерти умерших и др.
При составлении родословных применяют стандартные обозначения. Персона (индивидуум), с которого начинается исследование, называется пробандом (если родословная составляется таким образом, что от пробанда спускаются к его потомству, то ее называют генеалогическим древом). Потомок брачной пары
называется сиблингом, родные братья и сестры – сибсами, кузены – двоюродными сибсами и т.д. Потомки, у которых имеется общая мать (но разные отцы), называются единоутробными, а потомки, у которых имеется общий отец (но разные матери) – единокровными; если же в семье имеются дети от разных браков, причем, у них нет общих предков (например, ребенок от первого брака матери и ребенок от первого брака отца), то их называют сводными.
Каждый член родословной имеет свой шифр, состоящий из римской цифры и арабской, обозначающих соответственно номер поколения и номер индивидуума при нумерации поколений последовательно слева направо. При родословной должна быть легенда, т. е. пояснение к принятым обозначениям.
При близкородственных браках высока вероятность обнаружения у супругов одного и того же неблагоприятного аллеля или хромосомной аберрации
Родственники в составе одной семьи не рассматриваются.
-Составление родословной начинают с пробанда. Братья и сестры располагаются в порядке рождения слева направо, начиная со старшего.
-Все члены родословной располагаются строго по поколениям в один ряд.
-Поколения обозначаются римскими цифрами слева от родословной сверху вниз.
-Арабскими цифрами нумеруется потомство одного поколения (один ряд) слева направо.
-В связи с тем, что некоторые болезни проявляются в разные периоды жизни, указывается возраст членов семьи.
-Отмечаются лично обследованные члены родословной.
Графическое изображение родословной может быть вертикально-горизонтальным или расположенным по кругу (в случае обширных данных). Схема родословной сопровождается описанием обозначений под рисунком, которое называется легендой.

Генетический анализ родословной
Задача генетического анализа — установление наследственного характера заболевания и типа наследования, выявление гетерозиготных носителей мутантного гена, а также прогнозирование рождения больных детей в семьях с наследственной патологией.
Анализ родословной включает следующие этапы:
1.Установление, является ли данный признак или заболевание единичным в семье или имеется несколько случаев (семейный характер). Если признак встречается несколько раз в разных поколениях, то можно предполагать, что этот признак имеет наследственную природу.
2.Определение типа наследования признака. Для этого анализируют родословную, учитывая следующие моменты:
-встречается ли изучаемый признак во всех поколениях и многие ли члены родословной обладают им;
-одинакова ли его частота у лиц обоих полов и у лиц какого пола он встречается чаще;
-лицам какого пола передается признак от больного отца и больной матери;
-есть ли в родословной семьи, в которых у обоих здоровых родителей рождались больные дети, или у обоих больных родителей рождались здоровые дети;
-какая часть потомства имеет наследуемый признак в семьях, где болен один из родителей.
В зависимости от типа наследования общая картина родословной выглядит по-разному
Значение для медицины
Генеалогический метод относится к наиболее универсальным методам в медицинской генетике. Он широко применяется при решении теоретических и прикладных проблем 1)для установления наследственного характера признака 2) при определении типа наследования и пенетрантности гена 3) при анализе сцепления генов и картировании хромосом 4) при изучении интенсивности мутационного процесса 5) при расшифровке механизмов взаимодействия генов 6) при медико-генетическом консультировании. 
№50 Методы изучения генетики человека. Близнецовый метод. Значение для медицины. Моно- и дизиготные близнецы. Конкордантность, дискордантность.
Позволяет оценить роль наследственности и среды в развитии признака.

Это метод изучения генетических закономерностей на близнецах. Впервые он был предложен Ф. Гальтоном в 1875 г. Близнецовый метод дает возможность определить вклад генетических (наследственных) и средовых факторов (климат, питание, обучение, воспитание и др.) в развитии конкретных признаков или заболеваний у человека.
При использовании близнецового метода проводится сравнение:
-монозиготных (однояйцевых) близнецов — МБ с дизиготными (разнояйцевыми) близнецами — ДБ;
-партнеров в монозиготных парах между собой;
-данных анализа близнецовой выборки с общей популяцией.
Монозиготные близнецы образуются из одной зиготы, разделившейся на стадии дробления на две (или более) части. С генетической точки зрения они идентичны, т.е. обладают одинаковыми генотипами.
Монозиготные близнецы всегда одного пола.
Особую группу среди МБ составляют необычные типы близнецов: двухголовые (как правило
нежизнеспособные), каспофаги ("сиамские близнецы"). Наиболее известный случай — родившиеся в 1811 г. в Сиаме (ныне Таиланд) сиамские близнецы — Чанг и Энг. Они прожили 63 года, были женаты на сестрах близнецах. Чанг произвел на свет 10, а Энг — 12 детей. Когда от бронхита умер Чанг, спустя 2 часа умер и Энг (рис. 2.8) Их связывала тканевая перемычка шириной около 10 см от грудины до пупка. Позднее было установлено, что соединявшая их перемычка содержала печеночную ткань, связывающую две печени. Любая хирургическая попытка разделить братьев вряд ли в то время была бы успешной. В настоящее время разъединяют и более сложные связи между близнецами.
Дизиготные близнецы развиваются в том случае, если одновременно две яйцеклетки оплодотворены двумя сперматозоидами. Естественно, дизиготные близнецы имеют различные генотипы. Они сходны между собой не более, чем братья и сестры, т.к. имеют около 50 % идентичных генов. Общая частота рождения близнецов составляет примерно 1 %, из них около 1/3 приходится на монозиготных близнецов. Известно, что число рождений монозиготных близнецов сходно в разных популяциях, в то время как для дизиготных эта цифра существенно различается. Например, в США дизиготные близнецы рождаются чаще среди негров, чем белых. В Европе частота появления дизиготных близнецов составляет 8 на 1000 рождений. Однако в отдельных популяциях их бывает больше. Самая низкая частота рождения близнецов присуща монголоидным популяциям, особенно в Японии. Отмечается, что частота врожденных уродств у близнецов, как правило, выше, чем у одиночно рожденных.
Полагают, что многоплодие генетически обусловлено. Однако это справедливо лишь для дизиготных близнецов. Факторы, влияющие на частоту рождения близнецов, в настоящее время мало изучены. Есть данные, показывающие, что вероятность рождения дизиготных близнецов повышается с увеличением возраста матери, а также порядкового номера рождения. Влияние возраста матери объясняется, вероятно, повышением уровня гонадотропина, что приводит к учащению полиовуляции. Имеются также данные о снижении частоты рождения близнецов почти во всех индустриальных странах.
Близнецовый метод включает в себя диагностику зиготности близнецов.
В настоящее время используются следующие методы для ее установления.
-Полисимптомный метод. Он заключается в сравнении пары близнецов по внешним признакам (форма бровей, носа, губ, ушных раковин, цвет волос, глаз и т.п.). Несмотря на очевидное удобство, это метод до известной степени субъективный и может давать ошибки.
-Иммуногенетический метод. Более сложный, он основывается на анализе групп крови, белков сыворотки крови, лейкоцитарных антигенов, чувствительности к фенилтиокарбамиду и др. Если у обоих близнецов по этим признакам различий нет, их считают монозиготными.
-Достоверным критерием зиготности близнецов является приживляемость кусочков кожи. Установлено, что у дизиготных близнецов такая пересадка всегда заканчивается отторжением, в то время как у монозиготных пар отмечается высокая приживляемость трансплантантов.
-Метод дерматоглифики заключается в изучении папиллярных узоров пальцев, ладоней и стоп. Эти признаки строго индивидуальны и не изменяются в течение всей жизни человека. Не случайно, что эти показатели используются в криминалистике и в судебной медицине для опознания личности и установления отцовства.
Сходство показателей у монозиготных близнецов значительно выше, чем у дизиготных.
-Близнецовый метод включает также сопоставление групп моно- и дизиготных близнецов по изучаемому признаку.
Если какой-либо признак встречается у обоих близнецов одной пары, то она называется конкордантной, если же у одного из них, то пара близнецов называется дискордантной (конкордантность — степень сходства, дискордантность — степень различия).
Сравнение парной конкордантности у моно- и дизиготных близнецов дает ответ о соотносительной роли наследственности и среды в развитии того или иного признака или болезни. При этом исходят из предположения о том, что степень конкордантности достоверно выше у монозиготных, чем у дизиготных близнецов, если наследственные факторы имеют доминирующую роль в развитии признака.
Если значение коэффициента конкордантности примерно близко у монозиготных и дизиготных близнецов, считают, что развитие признака определяется главным образом негенетическими факторами, т.е. условиями среды.
Если в развитии изучаемого признака участвуют как генетические, так и негенетические факторы, то у монозиготных близнецов наблюдаются определенные внутрипарные различия. При этом различия между моно- и дизиготными близнецами по степени конкордантности будут уменьшаться. В этом случае считают, что к развитию признака имеется наследственная предрасположенность.
Значение для медицины
С помощью близнецового метода было выявлено значение генотипа и среды в патогенезе многих инфекционных болезней. Так, при заболевании корью и коклюшем ведущее значение имеют инфекционные факторы, а при туберкулезной инфекции — существенное влияние оказывает генотип. Исследования, проводимые на близнецах, помогут ответить на такие вопросы как: влияние наследственных и средовых факторов на продолжительность жизни человека, развитие одаренности, чувствительность к лекарственным препаратам и др.
№51 Методы изучения генетики человека. Популяционно-статистический
метод – основа для исследования генетической структуры популяции. Закон Харди-Вайнберга. Значение для медицины
Одним из важных направлений в современной генетике является популяционная генетика. Она изучает генетическую структуру популяций, их генофонд, взаимодействие факторов, обусловливающих постоянство и изменение генетической структуры популяций. Под популяцией в генетике понимается совокупность свободно скрещивающихся особей одного вида, занимающих определенный ареал и обладающих общим генофондом в ряду поколений.
Генофонд — это вся совокупность генов, встречающихся у особей данной популяции.
В медицинской генетике популяционно-статистический метод используется при изучении наследственных болезней населения, частоты нормальных и патологических генов, генотипов и фенотипов в популяциях различных местностей, стран и городов. Кроме того, этот метод изучает закономерности распространения наследственных болезней в разных по строению популяциях и возможность прогнозировать их частоту в последующих поколениях.
Популяционно-статистический метод используется для изучения:
а) частоты генов в популяции, включая частоту наследственных болезней; б) закономерности мутационного процесса;
Закон Харди-Вайнберга является основой при рассмотрении генетических преобразований, происходящих в естественных и искусственно созданных популяциях растений, животных и человека.
В идеальной популяции частоты генов и генотипов остаются постоянными из поколения в поколение. Закон выражается следующей формулой:
p2 + 2pq + q2 = 1, где
-р – частота доминантного аллеля;
-q – частота рецессивного аллеля;
-р2 - частота доминантных гомозигот (АА); -q2 - частота рецессивных гомозигот (аа); -2pq – частота гетерозигот (Аа).
Сумма частот доминантного и рецессивного аллелей будет равна единице
(p + q = 1).
Таким образом, чем ближе популяция к идеальной (например, обладает очень большой численностью, имеет условия для свободного скрещивания), тем точнее будут результаты расчетов частот генов и генотипов в данной популяции.
Таким образом, популяционно-статистический метод дает возможность рассчитать в популяции человека частоту нормальных и патологических генов-гетерозигот, доминантных и рецессивных гомозигот, а также частоту нормальных и патологических фенотипов, т.е. определить генетическую структуру популяции. Это явление было описано в 30-хх гг

№52 Методы изучения генетики человека. Дерматоглифика и пальмоскопия. Значение для медицины – изучение генетических закономерностей в клетках и на уровне целого организма.
Дерматоглифика — наука, которая занимается изучением признаков узоров на коже ладонной стороны кистей и стоп человека.
Кожа ладонной стороны кистей имеет сложный рельеф — его образуют гребешки, и потому эту кожу называют «гребневой». Гребешки составляют характерные узоры, уникальные для каждого человека и неизменные в течение всей его жизни.
Пальмоскопия — изучение строения кожных узоров ладонной поверхности руки. Применяется в криминалистике наряду с дактилоскопией для идентификации личности. Различают 4 группы рельефных образований, отображающихся в следах ладони: папиллярные линии, флексорные (сгибательные) складки кожи, морщины, поры. При пальмоскопической экспертизе исследуют конфигурацию, размеры и узоры как всего отпечатка ладони, так и отдельных её участков.
В 1892 г. Ф. Гальтоном в качестве одного из методов исследования человека был предложен метод изучения кожных гребешковых узоров пальцев и ладоней, а также сгибательных ладонных борозд. Он установил, что указанные узоры являются индивидуальной характеристикой человека и не изменяются в течение его жизни. Ф. Гальтон уточнил и дополнил классификацию рельефа кожных узоров, основы которой были разработаны Я. Пуркинье еще в 1823 г. Позднее классификацию Гальтона усовершенствовали ряд ученых; она и сейчас широко используется в криминалистике и генетических исследованиях.
В настоящее время установлена наследственная обусловленность кожных узоров, хотя характер наследования окончательно не выяснен. Вероятно, этот признак наследуется по полигенному типу. На характер пальцевого и ладонного узоров организма большое влияние оказывает мать через механизм цитоплазматической наследственности.
Дерматоглифические исследования важны при идентификации зиготности близнецов. Считают, что если из 10 пар гомологичных пальцев не менее 7 имеют сходные узоры, это указывает на однояйцевость. Сходство узоров лишь 4—5 пальцев свидетельствует в пользу разнояйцевости близнецов.
Изучение людей с хромосомными болезнями выявило у них специфические изменения не только рисунков пальцев и ладоней, но и характера основных сгибательных борозд на коже ладоней. Характерные изменения этих показателей наблюдаются при болезни Дауна, при синдромах Клайнфельтера, Шерешевского — Тернера, что позволяет использовать методы дерматоглифики и пальмоскопии в диагностике этих заболеваний. Определяются специфические Дерматоглифические изменения и при некоторых хромосомных аберрациях, например, при синдроме «кошачьего крика». Менее изучены Дерматоглифические изменения при генных болезнях. Однако описаны специфические отклонения этих показателей при шизофрении, миастении, лимфоидной лейкемии.
Применяют эти методы и с целью установления отцовства. 
№53 Методы изучения генетики человека. Генетика соматических клеток. Метод соматической гибридизации и его применение для картирования хромосом человека. Значение для медицины.
Тот факт, что соматические клетки несут в себе весь объем генетической информации, дает возможность изучать на них генетические закономерности всего организма.
Основу метода составляет культивирование отдельных соматических клеток человека и получение из них клонов, а также их гибридизацию и селекцию.
Соматические клетки обладают рядом особенностей:
быстро размножаются на питательных средах;
- легко клонируются и дают генетически однородное потомство;
клоны могут сливаться и давать гибридное потомство;
легко подвергаются селекции на специальных питательных средах;
- клетки человека хорошо и долго сохраняются при замораживании.
Соматические клетки человека получают из разных органов — кожи, костного мозга, крови, ткани эмбрионов. Однако чаще всего используют клетки соединительной ткани (фибробласты) и лимфоциты крови.
С помощью метода гибридизации соматических клеток: а) изучают метаболические процессы в клетке;
б) выявляют локализацию генов в хромосомах;
в) исследуют генные мутации;
г) изучают мутагенную и канцерогенную активность химических веществ.
В 1960 г. было показано, что совместно культивируемые клетки различных линий могут сливаться, образуя гибриды, содержащие геномы обеих родительских форм. Первые такие гибриды были получены при слиянии клеток разных линий мышей. Наряду с внутривидовыми получены и межвидовые гибриды, например, между клетками человека и мыши, мыши и хомячка, мыши и курицы и др. Образование гибридных клеток происходит чаще, если в культуру добавлены некоторые вещества (например, полиэтиленгликоль) или инактивированный вирус Сендай
.
При гибридизации соматических клеток двух разных линий образуются гетерокарионы — клетки, которые содержат оба родительских ядра. Затем в результате митоза и деления образуются две одноядерные клетки — синкарионы, имеющие хромосомы обоих родительских клеток.
В течение первых делений гибридной клетки, не ясно почему, происходит потеря хромосом одного из видов. Так, у гибридов мышь-хомячок элиминируются хромосомы мыши. Если присутствие продукта изучаемого гена коррелирует с наличием определенной хромосомы в гибриде, то можно предположить, что этот ген локализован в данной хромосоме.
Потеря хромосом в гибридных клетках мышь — человек происходит случайно.
Какая хромосома человека сохранится — предугадать невозможно. Через определенное число поколений в гибридной клетке сохранятся все хромосомы мыши и несколько (в среднем 7) хромосом человека. Однако некоторые клетки могут содержать одну-две пары хромосом, другие — 7, а некоторые — до 20 хромосом человека. Вместе с тем из всей популяции гибридных клеток можно отобрать стабильные клоны (клон — потомство одной клетки), содержащие конкретные человеческие хромосомы, и провести в них картирование генов.
Гибридные клетки человека и мыши имеют 43 пары хромосом: 23 от человека и 20 от мыши. В дальнейшем происходит элиминация хромосом того вида, клетки которого медленнее размножаются. При этом хромосомы мыши сохраняются, а хромосомы человека утрачиваются.
Функционирующие в гибридных клетках хромосомы синтезируют определенные белки. Фенотипически хромосомы мыши и человека отличаются. Нетрудно определить, какие хромосомы присутствуют в гибриде и выяснить, синтез каких белков связан с данными хромосомами человека. Обычно гибридные клетки теряют хромосомы целиком, поэтому, если какие-либо гены присутствуют или отсутствуют вместе, то они могут быть отнесены к одной хромосоме
Это позволяет картировать хромосомы человека. В ряде случаев для картирования используют хромосомные перестройки, что дает возможность установить локализацию генов в определенном участке хромосомы, определить последовательность их расположения, т. е. построить карты хромосом человека.
В настоящее время выяснено, что в Х-хромосоме локализовано 95 генов, в 1-й аутосоме — 24 гена. Ген, определяющий группы крови по системе АВО, расположен в 9-й хромосоме, группы крови по системе MN во 2-й хромосоме, а по системе резус- фактора (Rh) — в 1-й хромосоме.
Использование метода гибридизации соматических клеток дает возможность изучать механизмы первичного действия генов и их взаимодействия, что расширяет возможности точной диагностики наследственных болезней на биохимическом уровне.
Использование новых методов и подходов к картированию хромосом позволило обнаружить в геноме человека сверхизменчивые участки ДНК (минисателлиты), характерные для каждого человека. Одновременно были выделены последовательности ДНК, изменяющиеся с повышенной частотой. Они локализованы по всему геному и имеют разное число копий
Эта дисциплина изучает наследственность и изменчивость соматических клеток, используя культуру клеток различных тканей и органов.
Методы:

Простое культивирование

Гибридизация — слияние клеток разных типов, например, клетки человек — мышь постепенно теряют хромосомы; можно устанавливать группы сцепления по исчезающим признакам
Клонирование — получение потомства из 1 клетки, например, гибридом.
4. Селекция — отбор клеток с заранее заданными свойствами.
Практическое значение метода соматической гибридизации для генетики в том, что с его использованием можно создавать новые гибриды растений, которые не удается получить половой гибридизацией. Благодаря этому методу удается преодолевать межвидовые и даже межродовые барьеры.
№54 Методы изучения генетики человека. Цитогенетический метод. Диагностика хромосомных нарушений человека. Значение для медицины.
Основа метода — микроскопическое изучение хромосом человека. Цитогенетические исследования стали широко использоваться с начала 20-х гг. XX в. для изучения морфологии хромосом человека, подсчета хромосом, культивирования лейкоцитов для получения метафазных пластинок.
Развитие современной цитогенетики человека связано с именами цитологов Д.Тио и А.Левана.
В 1956 г. они первыми установили, что у человека 46 (а не 48, как думали раньше) хромосом, что положило начало широкому изучению митотических и мейотических хромосом человека.

В 1959 г. французские ученые Д. Лежен, Р.Тюрпен и М. Готье установили хромосомную природу болезни Дауна. В последующие годы были описаны многие другие хромосомные синдромы, часто встречающиеся у человека.
Цитогенетика стала важнейшим разделом практической медицины. В настоящее время цитогенетический метод применяется для диагностики хромосомных болезней, составления генетических карт хромосом, изучения мутационного процесса и других проблем генетики человека.
В 1960 г. в г. Денвере (США) была разработана первая Международная классификация хромосом человека. В ее основу легли размеры хромосом и положение первичной перетяжки — центромеры
Все хромосомы по форме разделены на метацентрические, субметацентрические и акроцентрические и подразделены на 7 групп, обозначенных латинскими буквами А, В, С, D, Е, F и G. Каждая пара хромосом была наделена порядковым номером от 1 до 22, выделены отдельно и поименованы латинскими буквами — X и Y половые хромосомы
В 1971 г. на IV Пражской конференции генетиков в дополнении к Денверской классификации были представлены методы дифференциальной окраски хромосом, благодаря которым каждая хромосома приобретает свой неповторимый рисунок, что помогает точной идентификации.
Основные сведения о морфологии хромосом человека получены при изучении их в метафазах митоза и профазе, метафазе мейоза. При этом важно, чтобы количество делящихся клеток, было достаточно высоко. Важнейшие цитогенетические работы выполнены на лимфоцитах периферической крови, поскольку культивирование лимфоцитов в течение 2-3 суток в присутствии фитогемагглютинина позволяет получить множество метафазных пластинок для хромосомного анализа.
Цитогенетическому анализу подвергают однослойные метафазные пластинки с раздельно лежащими хромосомами. Для этого делящиеся клетки обрабатывают колхицином и некоторыми другими химическими веществами (гипотоническим раствором солей, метанол-уксусным фиксатором и др.).

Важным этапом цитогенетического анализа является окраска полученных препаратов. Ее проводят простыми, дифференциальными и флуоресцентными методами.

Простая окраска обеспечивает групповую идентификацию хромосом. Используется она для количественного учета хромосомных аномалий при определении мутагенности среды (действия радиации, химических мутагенов и др.). С помощью этого типа окраски были открыты многие хромосомные болезни, а также хромосомные аберрации), вызывающие самопроизвольные аборты, врожденные пороки развития, канцерогенез и т.п. В 70-е гг. XX в. в медицинской практике начали применяться методы дифференциального окрашивания, выявляющие структурную разнородность хромосом по длине, что выражается в виде чередования светлых и темных полос (эу- и гетерохроматических районов). Отмечается, что протяженность и рисунок полос специфичны для каждой хромосомы.
Успехи молекулярной цитогенетики человека позволяют разрабатывать новые методы изучения хромосом. Так, следует отметить метод флуоресцентной гибридизации in situ (FISH), который дает возможность исследовать широкий круг вопросов: от локализации гена до расшифровки сложных перестроек между несколькими хромосомами. Метод FISH может применяться и для диагностики анеуплоидий в интерфазных ядрах.
Таким образом, соединение цитогенетических и молекулярно-генетических методов в генетике человека делает почти неограниченными возможности диагностики хромосомных аномалий
Применяется для изучения кариотипа человека.

Метод включает:

Экспресс — диагностику Х - и У -хроматина — исследование полового Х — хроматина в ядрах клеток слизистой оболочки или в других клетках. В норме у женщин — 1 тельце Барра, у мужчин — нету. Половой У — хроматин определяется путем специального окрашивания и просмотра в люминесцентном микроскопе.
Кариотипирование — определение количества и строения хромосом с целью диагностики хромосомных болезней.
№55 Методы изучения генетики человека. Биохимический метод. Значение для медицины.
Причиной многих врожденных нарушений метаболизма являются различные дефекты ферментов, возникающие вследствие изменяющих их структуру мутаций. Биохимические показатели (первичный продукт гена, накопление патологических метаболитов внутри клетки и во всех клеточных жидкостях больного) более точно отражают сущность болезни по сравнению с показателями клиническими, поэтому их значение в диагностике наследственных болезней постоянно возрастает.
Использование современных биохимических методов (электрофореза, хроматографии, спектроскопии и др.) позволяют определять любые метаболиты, специфические для конкретной наследственной болезни.
Предметом современной биохимической диагностики являются специфические метаболиты, энзимопатии, различные белки.

Объектами биохимического анализа могут служить моча, пот, плазма и сыворотка крови, форменные элементы крови, культуры клеток (фибробласты, лимфоциты).

Для биохимической диагностики используются как простые качественные реакции (например, хлорид железа для выявления фенилкетонурии или динитрофенилгидразин для выявления кетокислот), так и более точные методы, например, с помощью тонкослойной хроматографии мочи и крови можно диагностировать нарушение обмена аминокислот, олигосахаридов, мукополисахаридов. Газовая хроматография применяется для выявления нарушений обмена органических кислот и т.д.
Показаниями для использования биохимических методов у больных с наследственным нарушением обмена веществ являются такие симптомы, как судороги, кома, рвота, желтуха, специфический запах мочи и пота, остановка роста, нарушение физического развития, непереносимость некоторых продуктов и лекарств. Биохимические методы применяются и для диагностики гетерозиготных состояний у взрослых. Известно, что среди здоровых людей всегда имеется большое число так называемых носителей патологического гена (гетерозиготное носительство). Хотя такие люди внешне здоровы, вероятность появления заболевания у их ребенка всегда существует. В связи с этим, выявление гетерозиготного носительства — важная задача медицинской генетики.
Понятно, что если в брак вступают гетерозиготные носители какого-либо заболевания, то риск рождения больного ребенка в такой семье составит 25%
Шансы на встречу двух носителей одинакового патологического гена выше, если в брак вступают родственники, т.к. они могут унаследовать один и тот же рецессивный ген от своего общего предка.
Предположить гетерозиготное носительство у женщины можно, если:
— ее отец поражен наследственной болезнью;
— у женщины родились больные сыновья;
— женщина имеет больного брата или братьев;
— у двух дочерей женщины родились больные сыновья (или сын);
— у здоровых родителей родился больной сын, а у матери в родословной есть больные мужчины.
Выявление гетерозиготных носителей того или иного заболевания возможно путем использования
биохимических тестов (прием фенилаланина для выявления фенилкетонурии, прием сахара — сахарного диабета и т.д.), микроскопического исследования клеток крови и тканей, определения активности фермента, измененного в результата мутации.
Известно, что заболевания, в основе которых лежит нарушение обмена веществ, составляют значительную часть наследственной патологии (фенилкетонурия, галактоземия, алкаптонурия, альбинизм и др.). Так, гетерозиготные носители фенилкетонурии реагируют на введение фенилаланина более сильным повышением содержания аминокислоты в плазме, чем нормальные гомозиготы (болезнь обусловлена рецессивным аллелем).
Биохимический метод широко применяется в медико-генетическом консультировании для определения риска рождения больного ребенка. Успехи в области биохимической генетики способствуют более широкому внедрению диагностики гетерозиготного носительства в практику. Еще недавно можно было диагностировать не более 10-15 гетерозиготных состояний, в настоящее время — более 200. Однако следует отметить, что до сих пор имеется немало наследственных заболеваний, для которых методы гетерозиготной диагностики еще не разработаны.
№56 Пренатальная диагностика хромосомных болезней. Амниоцентез.
Медико-генетическое консультирование. Значение для медицины.
Пренатальная диагностика хромосомных заболеваний (ПД) — представляет собой комплекс врачебных мероприятий и диагностических методов, направленных на выявление морфологических, структурных,
функциональных или молекулярных нарушений внутриутробного развития человека.

Методы:

Биопсия хорионов — может определить врожденные дефекты плода на очень ранних сроках беременности 9 -11 неделя. Проводится цитогенетическими, молекулярно — генетическими методами. Позволяет выявить синдром Тай-Сакса, серповидно-клеточную анемию, большинство видов муковисцидоза, талассемию и синдром Дауна.
Амниоцентез — инвазивная процедура, заключающаяся в пункции амниотической оболочки с целью получения околоплодных вод для последующего лабораторного исследования, амниоредукции или введения в амниотическую полость лекарственных средств. Амниоцентез можно выполнять в первом, втором и третьем триместрах беременности оптимально — в 16-20 недель беременности.
Показания к амниоцентезу:

-Пренатальная диагностика врождённых и наследственных заболеваний. Лабораторная диагностика врождённых и наследственных заболеваний основана на цитогенетическом и молекулярном анализе амниоцитов.

-Амниоредукция при многоводии.

-Интраамниальное введение препаратов для прерывания беременности во втором триместре.

-Оценка состояния плода во втором и третьем триместрах беременности степень тяжести гемолитической болезни, зрелость сурфактантов лёгких, диагностика внутриутробных инфекций.
-Фетотерапия.

-Фетохирургия.
Кордоцентез — метод получения кордовой пуповинной крови плода для дальнейшего исследования.

Обычно производится параллельно амниоцентезу взятию околоплодных вод. Производится не ранее 18 недель гестации.

Через переднюю брюшную стенку беременной после инфильтрационной анестезии под контролем
ультразвукового аппарата производят прокол тонкой пункционной иглой, попадают в сосуд пуповины, получают до 5 мл. крови.

Метод применим для диагностики хромосомных и наследственных заболеваний, резус — конфликта, гемолитической болезни плода и т.д.
УЗИ.

Медико-генетическое консультирование — это система оказания специализированной медико-генетической помощи в виде неонатального скрининга на фенилкетонурию и врожденный гипотиреоз; собственно
генетического консультирования семей, в которых отмечаются случаи врожденных и наследственных заболеваний ВНЗ; пренатальной диагностики состояния плода в случае следующей беременности, а также пренатального скрининга беременных исследования сывороточных материнских маркеров — альфа-фетопротеина АФП, хорионического гонадотропина ХГ, неэстерифицированного эстриола НЭ и других маркеров.
По данным Всемирной Организации Здравоохранения, 2,5% всех новорожденных имеют различные пороки развития; 1,5% из них обусловлены действием неблагоприятных экзогенных факторов во время беременности, остальные имеют преимущественно генетическую природу. Около 40-50% ранней младенческой (перинатальной) смертности и инвалидности с детства также обусловлены наследственными факторами, и примерно 30% коек в детских стационарах заняты детьми с наследственной патологией. Решающая роль в комплексе мероприятий по профилактике и предупреждению наследственных и врожденных болезней принадлежит пренатальной диагностике (ПД), позволяющей предотвратить рождение детей с тяжелыми, некорригируемыми пороками развития, с социально значимыми смертельными генными и хромосомными болезнями и тем самым уменьшить генетический груз популяции
№57 Наследственные болезни человека. Классификация. Генные, хромосомные, мультифакториальные заболевания. Примеры. Методы профилактики. Митохондриальные болезни.
Наследственные болезни человека — обусловлены патологическими мутациями, которые передаются из поколения в поколение. Эти мутации могут быть локализованы как в половых хромосомах X или Y, так и в обычных. В первом случае характер наследования заболеваний различается у мужчин и женщин, во втором —
пол не будет иметь значения в закономерностях наследования генетических мутаций.

Наследственные болезни разделяют на две группы: хромосомные и генные.
Генные заболевания, в свою очередь, разделяют на моногенные и мультифакториальные. Происхождение первых зависит от наличия мутаций в определенном гене. Мутации могут нарушать структуру, повышать или снижать количественное содержание кодируемого геном белка.
Во многих случаях у больных не обнаруживается ни активности мутантного белка, ни его иммунологических форм. В результате нарушаются соответствующие обменные процессы что, в свою очередь, может приводить к аномальному развитию или функционированию различных органов и систем больного.

Мультифакториальные заболевания — обусловлены комбинированным действием неблагоприятных факторов окружающей среды и генетических факторов риска, формирующих наследственную предрасположенность к заболеванию. К этой группе заболеваний относятся подавляющее большинство хронических болезней человека с поражением сердечно-сосудистой, дыхательной, эндокринной и других систем. К этой группе заболеваний можно отнести и ряд инфекционных болезней, чувствительность к которым во многих случаях также генетически детерминирована.
С определенной долей условности мультифакториальные болезни можно разделить на:
-врожденные пороки развития
- распространенные психические и нервные болезни –распространенные болезни среднего возраста.
ВПР мультифакториальной природы — расщелина губы и неба, спинно-мозговая грыжа, стеноз привратника, анэнцефалия и черепно-мозговая грыжа, вывих бедра, гидроцефалия, гипоспадия, косолапость, астма бронхиальная, диабет сахарный, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, ревматоидный артрит, коллагенозы.

Генные болезни — это большая группа заболеваний, возникающих в результате повреждения ДНК на уровне гена, употребляется в отношении моногенных заболеваний.

Примеры:
-Фенилкетонурия — нарушение превращения фенилаланина в тирозин из-за резкого снижения активности фенилаланингидроксилазы
-Алкаптонурия — нарушение обмена тирозина вследствие пониженной активности фермента гомогентизиназы и накоплением в тканях организма гомотентизиновой кислоты
-Глазно-кожный альбинизм — обусловлен отсутствием синтеза фермента тирозиназы.
-Болезнь Ниманна-Пика — снижение активности фермента сфингомиелиназы, дегенерация нервных клеток и нарушение деятельности нервной системы
-Болезнь Гоше — накопление цереброзидов в клетках нервной и ретикуло-эндотелиальной системы, обусловленное дефицитом фермента глюкоцереброзидазы.
-Синдром Марфана паучьи пальцы, арахнодактилия — поражение соединительной ткани вследствие мутации в гене, ответственном за синтез фибриллина
.
Хромосомные болезни — относятся болезни, обусловленные геномными мутациями или структурными изменениями отдельных хромосом. Хромосомные болезни возникают в результате мутаций в половых клетках одного из родителей.

Примеры:

Болезни, обусловленные нарушением числа аутосом неполовых хромосом
-синдром Дауна — трисомия по 21 хромосоме, к признакам относятся: слабоумие, задержка роста, характерная внешность, изменения дерматоглифики
-синдром Патау — трисомия по 13 хромосоме, характеризуется множественными пороками развития, идиотией, часто — полидактилия, нарушения строения половых органов, глухота; практически все больные не доживают до одного года
-синдром Эдвардса — трисомия по 18 хромосоме, нижняя челюсть и ротовое отверстие маленькие, глазные щели узкие и короткие, ушные раковины деформированы; 60% детей умирают в возрасте до 3-х месяцев, до года доживают лишь 10%, основной причиной служит остановка дыхания и нарушение работы сердца.
Болезни, связанные с нарушением числа половых хромосом
-Синдром Шерешевского — Тёрнера — отсутствие одной Х-хромосомы у женщин 45 ХО вследствие нарушения расхождения половых хромосом; к признакам относится низкорослость, половой инфантилизм и бесплодие, различные соматические нарушения микрогнатия, короткая шея и др.
-полисомия по Х-хромосоме — включает трисомию кариотии 47, XXX, тетрасомию 48, ХХХХ, пентасомию 49, ХХХХХ, отмечается незначительное снижение интеллекта, повышенная вероятность развития психозов и шизофрении с неблагоприятным типом течения
-полисомия по Y-хромосоме — как и полисомия по X-хромосоме, включает трисомию кариотии 47, XYY, тетрасомию 48, ХYYY, пентасомию 49, ХYYYY, клинические проявления также схожи с полисомией X-хромосомы
-Синдром Клайнфельтера — полисомия по X- и Y-хромосомам у мальчиков 47, XXY; 48, XXYY и др., признаки: евнухоидный тип сложения, гинекомастия, слабый рост волос на лице, в подмышечных впадинах и на лобке, половой инфантилизм, бесплодие; умственное развитие отстает, однако иногда интеллект нормальный.
Болезни, причиной которых является полиплоидия

триплоидии, тетраплоидии и т. д.;
причина — нарушение процесса мейоза вследствие мутации, в результате чего дочерняя половая клетка получает вместо гаплоидного 23 диплоидный 46 набор хромосом, то есть 69 хромосом у мужчин кариотип 69, XYY, у женщин — 69, XXX; почти всегда летальны до рождения.
Митохондриальные заболевания — группа наследственных заболеваний, связанных с дефектами в функционировании митохондрий, приводящими к нарушениям энергетических функций в клетках эукариотов, в частности — человека.
Обусловлены генетическими, структурными, биохимическими дефектами митохондрий, приводящими к нарушениям тканевого дыхания.
Они передаются только по женской линии к детям обоих полов, так как сперматозоиды передают зиготе половину ядерного генома, а яйцеклетка поставляет и вторую половину генома, и митохондрии.
Примеры:

Помимо относительно распространённой митохондриальной миопатии, встречаются
-Митохондриальный сахарный диабет, сопровождающийся глухотой DAD, MIDD,
-синдром MELAS — это сочетание, проявляющееся в раннем возрасте, может быть вызвано мутацией митохондриального гена MT-TL1, но сахарный диабет и глухота могут быть вызваны как митохондриальными заболеваниями, так и иными причинами
-наследственная оптическая нейропатия Лебера, характеризующийся потерей зрения в раннем пубертатном периоде
-синдром Вольфа-Паркинсона-Уайта
-рассеянный склероз и подобные ему заболевания
синдром Лея Leigh или подострая некротизирующая энцефаломиопатия. После начала нормального постнатального развития организма болезнь обычно развивается в конце первого года жизни, но иногда проявляется у взрослых. Болезнь сопровождается быстрой потерей функций организма и характеризуется судорогами, нарушенным состоянием сознания, деменцией, остановкой дыхания.
№58 Периодизация онтогенеза. Эмбриональное развитие. Процесс оплодотворения. Типы дробления. Бластулы у представителей типа Хордовые.
Онтогенез - совокупность процессов развития организма с момента образования зиготы и до смерти на основе реализации генетической информации в определенных условиях среды.
Периоды онтогенеза:
-предэмбриональный - образование гамет у родителей;
-эмбриональный - со стадии зиготы до рождения (выхода из яйцевых оболочек);
-постэмбриональный - от рождения (выхода из яйцевых оболочек) до смерти.
Эмбриональное развитие - период жизни организма, который начинается с образования зиготы и заканчивается рождением или выходом зародыша из яйца.
Стадии эмбрионального развития (на примере ланцетника):
-дробление - многократное деление зиготы путем митоза. Образование множества мелких клеток (при этом они не растут), а затем шара с полостью внутри - бластулы, равной по размерам зиготе;
-образование гаструлы - двухслойного зародыша с наружным слоем клеток (эктодермой) и внутренним, выстилающим полость (энтодермой). Кишечно-полостные, губки - примеры животных, которые в процессе эволюции остановились на двухслойной стадии;
-образование трехслойного зародыша, появление третьего, среднего слоя клеток - мезодермы, завершение образования трех зародышевых листков;
-закладка из зародышевых листков различных органов, специализация клеток.
Органы, формирующиеся из зародышевых листков.

1.Наружный, эктодерма. Органы и части зародыша. Нервная пластина, нервная трубка, наружный слой кожного покрова, органы слуха.

2.Внутренний, эндодерма. Органы и части зародыша. Кишечник, легкие, печень, поджелудочная железа.

3.Средний, мезодерма. Органы и части зародыша. Хорда, хрящевой и костный скелет, мышцы, почки, кровеносные сосуды.

Одновременно из мезодермы образуется хорда - гибкий скелетный тяж, расположенный у эмбрионов всех позвоночных на спинной стороне. У позвоночных хорда замещается позвоночником, и только у некоторых низших позвоночных ее остатки сохраняются между позвонками даже во взрослом состоянии. Из эктодермы, расположенной над самой хордой, образуется нервная пластинка, В дальнейшем боковые края пластинки приподнимаются, а центральная ее часть опускается, образуя нервный желобок. Постепенно верхние края этих складок смыкаются, и желобок превращается в лежащую под эктодермой нервную трубку - зачаток центральной нервной системы. Нервная трубка, хорда и кишечник создают осевой комплекс органов зародыша, который определяет двустороннюю симметрию тела.
Процесс оплодотворения
Половое размножение животных и растений сопровождается оплодотворением - слиянием двух гамет: мужской и женской. В результате образуется оплодотворенная яйцеклетка - зигота, дающая начало развитию нового поколения организмов. Только в 1875 году было доказано, что в основе процесса оплодотворения лежит слияния ядер одной женской и одной мужской половых клеток, и тем самым объединения их хромосом. Результате объединения гаплоидных наборов хромосом восстанавливается диплоидное их число. Существуют два способа осеменения: внешнее и внутреннее. Почти все водные позвоночные животные (рыбы, земноводные и др.) откладывают икру (яйцеклетки) и сперму в воду, где и происходит оплодотворение. Исключение составляют водные млекопитающие (ластоногие, китообразные), живородящие рыбы и некоторые земноводные, которым присуще внутреннее оплодотворение.
У наземных животных оплодотворение происходит в половой системе самки, и зародыш развивается или в середине его тела (внутриутробное развитие в млекопитающих), либо в яйцах, покрытых скорлупой (насекомые, пресмыкающиеся, птицы, яйцекладущие млекопитающие). Яйца согреваются теплом матери, солнечными лучами или теплом, которое выделяется при гниении органических остатков. Зародыш развивается вне тела самки, яйцеклетка содержит большие запасы питательных веществ, обеспечивающих развитие зародыша.
При внутриутробном развитии плода яйцеклетка содержит минимальное количество питательного материала. Процесс оплодотворения у человека. Оплодотворение может наступить сразу после завершения яйцеклеткой стадии созревания. В этот период она покрыта слоем фолликулярных клеток, содержит гаплоидный набор - 23 хромосомы.
Во время оплодотворения осуществляются два важных процесса: активация яйца, т.е. возбуждение к развитию, и синкариогамия, т.е. образование диплоидного ядра зиготы в результате слияния гаплоидных ядер половых клеток, несущих генетическую информацию двух родительских организмов.

Встречи гамет способствует то, что яйцеклетки выделяют в окружающую среду химические вещества, активизирующие сперматозооны. Возможно, что такие вещества выделяются и клетками женских половых путей. Проникновение сперматозоона происходит благодаря акросомной реакции. При контакте с яйцом оболочка акросомы разрушается, из нее выбрасывается акросомная нить. Выделяются ферменты: один растворяет оболочки яйцеклетки и второй фермент-гиалуронидаза, который растворяет фолликулярные клетки, окружающие яйцеклетку. После образования оболочки оплодотворения, другие сперматозооны уже не могут проникнуть к яйцеклетке.
Биологическая суть оплодотворения заключается в:
-вследствие объединения гаплоидных наборов хромосом восстанавливается диплоидное число хромосом;
-оплодотворения обеспечивает непрерывность материального связи между поколениями организмов;
-в результате сочетания наследственных особенностей двух организмов у потомков образуются новые признаки, появляется материал для отбора повышается изменчивость потомства, растет комбинативная изменчивость;
- избирательность оплодотворения (оплодотворение только в пределах вида) обеспечивает сохранение вида как целого.
Нарушение оплодотворения, его последствия.
Оплодотворение - одно из звеньев биологического существования вида. Этому предшествует длительная и сложная подготовка двух особей, во время которой они подвергаются разнообразной действия окружающей среды, что отрицательно повлиять на процесс оплодотворения.

Яйцеклетка и сперматозоид имеют ограниченную продолжительность жизни и еще меньшую продолжительность способности к оплодотворению. Так, у млекопитающих, и у человека частности, освобождена из яичника яйцеклетка сохраняет способность к оплодотворению в течение 24 ч. Нарушение этого временного срока неизбежно приведет к потере способности к оплодотворению.
Сперматозоиды мужчины в половых путях женщины остаются подвижными более 4 суток, но оплодотворяющей способность они теряют уже через 1 - 2 суток. С увеличением длительности во времени незащищенные клетки испытывают негативного влияния различных факторов. Последние могут вызывать нарушения восходящего состояния генофонда гамет, что неизбежно приведет к незапрограммированных отклонений развития зиготы с соответствующими последствиями для вида в целом. Скорость движения сперматозоидов, в обычных условиях составляет 1,5-3 мм / мин. Разное отклонение от такого поступательного перемещение вызывает потерю способности к оплодотворению. К этому приводит также изменение рН среды влагалища, воспалительные явления и др. В эякуляте мужчины в среднем содержится 350 млн сперматозоидов, способных к оплодотворению. Если количество сперматозоидов меньше 150 млн (или меньше 60 млн в 1 мл), то вероятность оплодотворения резко снижается. Итак, чрезмерная концентрация сперматозоидов в эякуляте имеет исключительное значение в механизме оплодотворения.
Нарушение оплодотворения возникает при патологических изменениях морфологии сперматозоидов. На биологическую полноценность гамет существенно влияет срок пребывания их в половых путях женщины. Так, перезревания сперматозоидов и яйцеклеток в женском половом тракте при различных причин обусловливает рост частоты хромосомных аберраций в абортированных плодах

ДРОБЛЕНИЕ
Дробление — это ряд последовательных митотических делений зиготы и далее бластомеров, заканчивающихся образованием многоклеточного зародыша — бластулы. Первое деление дробления начинается после объединения наследственного материала (пронуклеусов) и образования общей метафазной пластинки. Возникающие при дроблении клетки называют бластомерами (от греч. бласте—росток, зачаток).
Особенностью митотических делений дробления является то, что с каждым делением клетки становятся все мельче и мельче, пока не достигнут обычного для соматических клеток соотношения объемов ядра и цитоплазмы. У морского ежа, например, для этого требуется шесть делений и зародыш состоит из 64 клеток. Между очередными делениями не происходит роста клеток, но обязательно синтезируется ДНК.
Все предшественники ДНК и необходимые ферменты накоплены в процессе овогенеза. В результате митотические циклы укорочены и деления следуют друг за другом значительно быстрее, чем в обычных соматических клетках.
Сначала бластомеры прилегают друг к другу, образуя скопление клеток, называемое морулой. Затем между клетками образуется полость — бластоцель, заполненная жидкостью. Клетки оттесняются к периферии, образуя стенку бластулы —бластодерму. Общий размер зародыша к концу дробления на стадии бластулы не превышает размера зиготы.
Главным результатом периода дробления является превращение зиготы в многоклеточный односменный зародыш.
Морфология дробления.
Как правило, бластомеры располагаются в строгом порядке друг относительно друга и полярной оси яйца. Порядок, или способ, дробления зависит от количества, плотности и характера распределения желтка в яйце. По правилам Сакса-Гертвига клеточное ядро стремится расположиться в центре свободной от желтка цитоплазмы, а веретено клеточного деления — в направлении наибольшей протяженности этой зоны.
В олиго- и мезолецитальных яйцах дробление полное, или голобластическое. Такой тип дробления встречается у миног, некоторых рыб, всех амфибий, а также у сумчатых и плацентарных млекопитающих. При полном дроблении плоскость первого деления соответствует плоскости двусторонней симметрии. Плоскость второго деления проходит перпендикулярно плоскости первого. Обе борозды первых двух делений меридианные, т.е. начинаются на анимальном полюсе и распространяются к вегетативному полюсу. Яйцевая клетка оказывается разделенной на четыре более или менее равных по размеру бластомера. Плоскость третьего деления проходит перпендикулярно первым двум в широтном направлении. После этого в мезолецитальных яйцах на стадии восьми бластомеров проявляется неравномерность дробления. На анимальном полюсе четыре более мелких бластомера — микромеры, на вегетативном — четыре более крупных —макромеры. Затем деление опять идет в меридианных плоскостях, а потом опять в широтных.

В полилецитальных яйцеклетках костистых рыб, пресмыкающихся, птиц, а также однопроходных млекопитающих дробление частичное, или меробластическое, т.е. охватывает только свободную от желтка цитоплазму. Она располагается в виде тонкого диска на анимальном полюсе, поэтому такой тип дробления называют дискоидальным.
При характеристике типа дробления учитывают также взаимное расположение и скорость деления бластомеров. Если бластомеры располагаются рядами друг над другом по радиусам, дробление называют радиальным. Оно типично для хордовых и иглокожих. В природе встречаются и другие варианты пространственного расположения бластомеров при дроблении, что определяет такие его типы, как спиральное у моллюсков, билатеральное у аскариды, анархичное у медузы.
Замечена зависимость между распределением желтка и степенью синхронности деления анимальных и вегетативных бластомеров. В олиголецитальных яйцах иглокожих дробление почти синхронное, в мезолецитальных яйцевых клетках синхронность нарушена после третьего деления, так как вегетативные бластомеры из-за большого количества желтка делятся медленнее. У форм с частичным дроблением деления с самого начала асинхронны и бластомеры, занимающие центральное положение, делятся быстрее.
\
№59 Критические периоды эмбриогенеза. Классификация врожденных пороков развития.
Принято выделять критические периоды эмбриогенеза, во время которых воздействие внешнего неблагоприятного фактора наиболее опасно.
1-й критический период (первые 3 недели) - предимплантационный период эмбриогенеза, когда действует закон «все или ничего», поэтому использование лекарственных препаратов в этот период может приводить либо к гибели зародыша и прерыванию беременности, либо, благодаря высокой регенерационной способности, эмбрион может продолжать развиваться, но беременность может закончиться рождением ребенка с тяжелыми, нередко множественными пороками. Эмбриотоксические эффекты возможны при применении беременной женщиной салицилатов, антибиотиков, сульфаниламидов и других лекарственных препаратов.
2-й критический период (начинается после 3-й недели и завершается на 12-16-й неделе внутриутробной жизни) - наиболее опасный срок между 3-й и 8-й неделями гестации; этот период характеризуется интенсивной дифференцировкой тканей эмбриона.
3-й критический период (между 18-й и 22-й неделями гестации) - период окончательного формирования плаценты, когда применение лекарственных препаратов может приводить к повреждению органов, но не вызывать аномалий развития. Фетотоксическое действие - результат влияния лекарств на зрелый плод, сказывающийся на жизнеспособности не только плода, но и новорожденного.
Врожденные пороки развития, являющиеся следствием нарушения нормального хода эмбрионального морфогенеза, могут быть обусловлены как наследственными факторами (генные, хромосомные, геномные, зиготические мутации), так и неблагоприятными средовыми факторами, влияющими на развивающийся зародыш. В зависимости от стадии онтогенеза, когда патогенный фактор действовал на развитие организма, врожденные пороки и аномалии развития могут быть следствием: гаметопатий, бластопатий, эмбриопатий и фетопатий. К гаметопатиям относят патологию внутриутробно развивающегося организма, связанную с изменением наследственного материала в процессе закладки и развития половых клеток родителей (гаметогенез) либо во время оплодотворения и первых стадий дробления оплодотворенной яйцеклетки (зиготы). Изменения наследственных структур могут приводить к гибели зародыша, самопроизвольному аборту, мертворождению, грубым порокам развития, различным наследственным болезням, в том числе хромосомным (например, болезнь Дауна), и генным (ферментопатии).
№60 Процесс гаструляции. Способы гаструляции. Гаструляция у представителей типа Хордовые.
Характерной особенностью гаструляции эмбрионального развития является интенсивное перемещение клеток, в результате которого будущие зачатки тканей перемещаются в места, предназначенные для них в соответствии с планом структурной организации организма. В процессе гаструляции возникают клеточные слои, которые называются зародышевыми листками.
Вначале образуется два зародышевых листка. Наружный из них получил название эктодермы (ectos – вне, derma
– кожа), а внутренний – энтодермы (entos – внутри). У позвоночных животных в процессе гаструляции образуется и третий, средний зародышевый листок – мезодерма (mesos – средний).
Мезодерма образуется всегда позже экто- и энтодермы, поэтому ее называют вторичным зародышевым листком, а экто- и энтодерму – первичными зародышевыми листками. Эти зародышевые листки вследствие дальнейшего развития дают начало эмбриональным зачаткам, из которых будут образовываться различные ткани и органы.
Типы гаструляции
При гаструляции продолжаются изменения, начавшиеся на стадии бластулы, и поэтому разным типам бластул соответствуют и различные типы гаструляции. Переход из бластулы в гаструлу может осуществляться 4-мя основными способами: инвагинацией, иммиграцией, деляминацией и эпиболией.

Инвагинация или впячивание наблюдается в случае целобластулы. Это наиболее простой способ гаструляции, при котором вегетативная часть впячивается в бластоцель. Вначале появляется небольшое углубление в вегетативном полюсе бластулы. Затем клетки вегетативного полюса все больше и больше впячиваются в полость бластоцеля. В последующем эти клетки доходят до внутренней стороны анимального полюса. Первичная полость, бластоцель, при этом вытесняется и видна только с двух сторон гаструлы в местах изгиба клеток. Зародыш принимает куполообразную форму и становится двухслойным. Его стенка состоит из наружного листка – эктодермы и внутреннего – энтодермы. В результате гаструляции образуется новая полость – гастроцель или полость первичной кишки. Она сообщается с внешней средой с помощью кольцеобразного отверстия – бластопора или первичного рта. Края бластопора называются губами. Различают спинную, брюшную и две боковых губы бластопора.

По последующей судьбе бластопора всех животных разделяют на две большие группы: первично- и вторичноротых. К первичноротым относят животных, у которых бластопор остается постоянным или дефинитивным ртом у взрослой особи (черви, моллюски, членистоногие). У других животных (иглокожие, хордовые) бластопор или превращается в заднепроходное отверстие, или зарастает, а ротовое отверстие возникает заново на переднем конце тела зародыша. Таких животных называют вторичноротыми.

Иммиграция или вселение является наиболее примитивной формой гаструляции. При этом способе происходит перемещение отдельных клеток или группы клеток из бластодермы в бластоцель с образованием энтодермы. Если вселение клеток в бластоцель происходит лишь со стороны одного полюса бластулы, то такая иммиграция называется униполярной, а с различных участков бластулы – мультиполярной. Униполярная иммиграция свойственна некоторым гидроидным полипам, медузам и гидромедузам. В то время, как мультиполярная иммиграция является более редким явлением и наблюдается у некоторых гидромедуз. При иммиграции внутренний зародышевый листок – энтодерма может образовываться сразу в процессе проникновения клеток в полость бластоцеля. В других случаях клетки могут заполнять полость сплошной массой, а затем выстраиваться упорядоченно возле эктодермы и образовывать энтодерму. В последнем случае гастроцель появляется позднее.
Деляминация или расслаивание сводится к расщеплению стенки бластулы. Клетки, которые отделяются внутрь, образуют энтодерму, а наружные – эктодерму. Такой способ гаструляции наблюдается у многих беспозвоночных и высших позвоночных животных.

У некоторых животных в связи с увеличением количества желтка в яйцеклетке и уменьшением полости бластоцеля гаструляция только путем инвагинации становится невозможной. Тогда гаструляция происходит способом эпиболии или обрастания. Этот способ состоит в том, что мелкие анимальные клетки усиленно делятся и обрастают вокруг более крупных вегетативных. Мелкие клетки образуют эктодерму, а клетки вегетативного полюса формируют энтодерму. Такой способ гаструляции наблюдается у круглоротых и земноводных.
Процесс и способы гаструляции
Однако, все описанные способы гаструляции редко встречаются отдельно, обычно они комбинируются. Например, вместе с обрастанием может происходить впячивание (земноводные). Расслаивание может наблюдаться вместе с инвагинацией и иммиграцией (рептилии, птицы и др.).

Следовательно, в процессе гаструляции часть клеток из наружного слоя бластулы перемещается внутрь. Это вызвано тем, что в процессе исторического развития одни клетки приспособились к развитию в
непосредственной связи с внешней средой, а другие – внутри организма. 

На причины гаструляции единого взгляда не существует. Согласно одним взглядам, гаструляция происходит благодаря неравномерному росту клеток в разных частях зародыша. Румблер (1902) объяснял процесс гаструляции изменением формы клеток внутри и снаружи бластулы. Он считал, что клетки имеют клиновидную форму, внутри бластулы шире, а снаружи уже. Существуют взгляды, что гаструляцию может вызывать резкая интенсивность поглощения воды отдельными клетками. Но наблюдения показывают, что эти различия очень невелики. 

Гольтфретер (1943) считал, что анимальный полюс бластулы прикрыт тончайшей пленкой (coat) и поэтому клетки связаны в единую массу. Клетки вегетативного полюса не связаны между собой, имеют бутылковидную форму, удлиняются и втягиваются внутрь. В передвижении клеток может играть роль степень слипания и характер межклеточных пространств. Существует также мнение, что клетки могут передвигаться, благодаря их способности к амебоидному движению и фагоцитозу. Образование третьего зародышевого листка в процессе эмбрионального развития животных осуществляется четырьмя способами: телобластическим, энтероцельным, эктодермальным и смешанным. 

У многих беспозвоночных животных (первичноротые) мезодерма образуется из двух клеток – телобластов. Эти клетки обособляются рано, еще на стадии дробления. В процессе гаструляции телобласты располагаются на границе между экто- и энтодермой, начинают активно делиться и образующиеся при этом клетки врастают тяжами между наружным и внутренним листками, образуя мезодерму. Такой способ образования мезодермы называется телобластическим. 

При энтероцельном способе мезодерма образуется в виде карманообразных выростов по бокам энтодермы после гаструляции. Эти выпячивания располагаются между экто- и энтодермой, образуя третий зародышевый листок. Такой способ образования мезодермы характерен для иглокожих, ланцетника.

У пресмыкающихся, птиц, млекопитающих и человека мезодерма образуется из эктодермы во время второй фазы гаструляции. В течение первой фазы образуется экто- и энтодерма путем деляминации. Во время второй фазы наблюдается иммиграция клеток эктодермы в пространство между экто- и энтодермой. Они и образуют третий зародышевый листок – мезодерму. Этот способ образования мезодермы называется эктодермальным.

У земноводных наблюдается смешанный или переходный способ образования мезодермы. У них мезодерма формируется в процессе гаструляции одновременно с экто- и энтодермой и в ее образовании принимают участие оба зародышевых листка.
№61 Гомология зародышевых листков. Производные зародышевых листков.
Зародышевые листки, зародышевые пласты - слои тела зародыша многоклеточных животных, образующиеся в процессе гаструляции и дающие начало разным органам и тканям. У большинства организмов образуется три зародышевых листка: наружный — эктодерма, внутренний — энтодерма и средний мезодерма.
Производные эктодермы выполняют в основном покровную и чувствительную функции, производные энтодермы — функции питания и дыхания, а производные мезодермы — связи между частями зародыша, двигательную, опорную и трофическую функции.

Один и тот же зародышевый листок у представителей разных классов позвоночных обладает одними и теми же свойствами, т.е. зародышевые листки являются гомологичными образованиями и их наличие подтверждает положение о единстве происхождения животного мира.

Зародышевые листки формируются у эмбрионов всех основных классов позвоночных, т.е. являются универсально распространенными.
Зародышевый листок - это слой клеток, занимающий определенное положение. Но его нельзя рассматривать только с топографических позиций. Зародышевый листок представляет собой совокупность клеток, имеющих определенные тенденции развития. Четко заданный, хотя и довольно широкий, круг потенций развития окончательно определяется (детерминируется) к концу гаструляции. Таким образом, каждый зародышевый листок развивается в заданном направлении, принимает участие в возникновении зачатков определенных органов. Во всем животном мире отдельные органы и ткани происходят из одного и того же зародышевого листка. Из эктодермы формируются нервная трубка и покровный эпителий, из энтодермы - кишечный эпителий, из мезодермы - мышечная и соединительная ткань, эпителий почек, гонад, серозных полостей. Из мезодермы и краниального участка эктодермы выселяются клетки, которые заполняют пространство между листками и формируют мезенхиму. Клетки мезенхимы образуют синцитий: они соединены друг с другом
цитоплазматическими отростками. Мезенхима образует соединительную ткань.

Каждый отдельно взятый зародышевый листок - это не автономное образование, это часть целого. Зародышевые листки способны дифференцироваться только взаимодействуя между собой и находясь под воздействием интегрирующих влияний зародыша как целого. Хорошей иллюстрацией такого взаимодействия и взаимовлияния являются эксперименты на ранних гаструлах амфибий, согласно которым клеточный материал экто-, энто- и мезодермы можно заставить радикально изменить путь своего развития, участвовать в формировании совершенно не свойственных данному листку органов. Это говорит о том, что в начале гаструляции судьба клеточного материала каждого зародышевого листка, строго говоря, еще не предопределена. Развитие и дифференцировка каждого листка, их органогенетическая специфичность обусловлены взаимовлияниями частей целостного зародыша и возможны лишь при нормальной интеграции.
№62 Гисто- и органогенез. Процесс нейруляции. Осевые органы и их формирование. Дифференцировка мезодермы. Производные органы зародышей позвоночных.

Гистогенез (от др.-греч. ἱστός — ткань, γένεσις — образование, развитие) — совокупность процессов, приводящих к образованию и восстановлению тканей в ходе индивидуального развития (онтогенеза).
В образовании определенного вида тканей участвует тот или иной зародышевый листок. Например, мышечная ткань развивается из мезодермы, нервная — из эктодермы, и т. д. В ряде случаев ткани одного типа могут иметь различное происхождение, например, эпителий кожи имеет эктодермальное, а всасывающий кишечный эпителий — энтодермальное происхождение
.
Органогенез — последний этап эмбрионального индивидуального развития, которому предшествуют оплодотворение, дробление, бластуляция и гаструляция.
В органогенезе выделяют нейруляцию, гистогенез и органогенез.
В процессе нейруляции образуется нейрула, в которой закладывается мезодерма, состоящая из трёх зародышевых листков (третий листок мезодермы расщепляется на сегментированные парные структуры — сомиты) и осевого комплекса органов — нервной трубки, хорды и кишки. Клетки осевого комплекса органов взаимно влияют друг на друга. Такое взаимное влияние получило название эмбриональной индукции.
В процессе гистогенеза образуются ткани организма. Из эктодермы образуются нервная ткань и эпидермис кожи с кожными железами, из которых впоследствии развивается нервная система, органы чувств и эпидермис. Из энтодермы образуются хорда и эпителиальная ткань, из которой впоследствии образуются слизистые, лёгкие, капилляры и железы (кроме половых и кожных). Из мезодермы образуются мышечная и соединительная ткань. Из мышечной ткани образуются ОДС, кровь, сердце, почки и половые железы.
Нейруляция — образование нервной пластинки и её замыкание в нервную трубку в процессе зародышевого развития хордовых. Нейруляция — один из ключевых этапов онтогенеза.
Зародыш на стадии нейруляции называется нейрулой. Развитие нервной трубки в переднезаднем направлении контролируется специальными веществами — морфогенами (они определяют, какой из концов станет головным мозгом), а генетическая информация об этом заложена в так называемых гомеотических, или гомеозисных генах. Например, морфоген ретиновая кислота при увеличении её концентрации, способна превратить ромбомеры (сегменты нервной трубки заднего отдела головного мозга) одного вида в другой.
Нейруляция у ланцетников представляет собой нарастание валиков из эктодермы над слоем клеток, становящимся нервной пластинкой.
Нейруляция в многослойном эпителии — клетки обоих слоев опускаются под эктодерму вперемешку, и расходятся центробежно, образуя нервную трубку.
Нейруляция в однослойном эпителии:
Шизоцельный тип (у костистых рыб) — подобен нейруляции многослойного эпителия, за исключением того, что опускаются клетки одного слоя.
У птиц и млекопитающих — нервная пластинка инвагинирует внутрь, и замыкается в нервную трубку. У птиц и млекопитающих в процессе нейруляции выступающие части нервной пластинки, называющиеся нервными валиками, смыкаются по всей длине нервной трубки неравномерно.
Обычно смыкается сначала середина нервной трубки, а потом смыкание идет к обеим ее концам, оставляя в итоге два несомкнутых участка — передний и задний - нейропоры.
У человека смыкание нервной трубки более сложное. Первым смыкается спинной отдел, от грудного до поясничного, вторым — участок ото лба до темени, третьим — лицевой, идет в одном направлении, к нейрокраниуму, четвертым — участок от затылка до конца шейного отдела, последним, пятым — крестцовый отдел, также идет в одном направлении, от копчика.
При несмыкании второго участка обнаруживается смертельный врожденный порок — анэнцефалия. У зародыша не формируется головной мозг. При несмыкании пятого участка обнаруживается поддающийся коррекции врожденный порок — расщепление позвоночника, или Spinabifida.

В процессе нейруляции образуется нервная трубка.
В поперечном сечении в ней сразу же после образования можно выделить три слоя, изнутри наружу:
Эпендимный — псевдомногослойный слой, содержащий зачаточные клетки.
Мантийная зона — содержит мигрирующие, пролиферирующие клетки, выселяющиеся из эпендимного слоя.
Наружная краевая зона — слой, где образуются нервные волокна.
Имеется 4 осевых органа: хорда, нервная трубка, кишечная трубка и мезодерма.
Независимо от вида животного, те клетки, которые мигрируют через область дорсальной губы бластопора, в дальнейшем преобразуются в хорду, а через область латеральных (боковых) губ бластопора в третий зародышевый листок – мезодерму. У высших хордовых животных (птицы и млекопитающие) вследствие иммиграции клеток зародышевого щитка, бластопор в ходе гаструляции не формируется. Клетки, мигрировавшие через дорсальную губу бластопора формируют хорду – плотный клеточный тяж, расположенный по средней линии зародыша между экто- и энтодермой. Под ее влиянием в наружном зародышевом листке начинает формироваться нервная трубка и только в последнюю очередь энтодерма образует кишечную трубку.
Дифференцировка мезодермы начинается в конце 3-й недели развития. Из мезодермы возникает мезенхима.
Дорсальная часть мезодермы , которая расположена по бокам от хорды, подразделяется на сегменты тела сомиты, из которых развиваются кости и хрящи , поперечнополосатая скелетная мускулатура и кожа. Из вентральной несегментированной части мезодермы - спланхнотома образуются две
пластинки: спланхноплевра и соматоплевра , из которых развивается мезотелий серозных оболочек , а пространство между ними превращается в полости тела , пищеварительную трубку ,клетки крови , гладкую мышечную ткань , кровеносные и лимфатические сосуды , соединительную ткань , сердечная поперечнополосатая мышечная ткань , корковое вещество надпочечника и эпителий половых желез .
Производные зародышевых листков.
Эктодерма дает начало наружным покровам, центральной нервной системе и конечному отделу пищеварительной трубки. Из энтодермы образуются хорда, средний отдел пищеварительной трубки и дыхательная система. Из мезодермы образуются костно-мышечная, сердечно-сосудистая и мочеполовая системы.
№63 Транскрипция и амплификация генов в овогенезе. Детерминация и процессы цитодифференцировки. Дифференциальная активность генов в эмбриогенезе
Образование органов и тканей (гисто- и органогенез)
Амплификация генов- при этом крайне необычном процессе происходят серьёзные нарушения нормального процесса репликации ДНК. В результате вместо одной копии определённого участка хромосомы образуется множество копий. Это, в свою очередь, приводит к образованию множества копий генов, которые расположены в этом районе хромосомы. Иногда образуется так много копий амплифицированного региона, что они формируют собственные маленькие псевдохромосомы, которые называются «double-minute» хромосомами.
Транскрипция — процесс синтеза РНК с использованием ДНК в качестве матрицы, происходящий во всех живых клетках. Другими словами, это перенос генетической информации с ДНК на РНК.
Транскрипция катализируется ферментом ДНК-зависимой РНК-полимеразой. Процесс синтеза РНК протекает в направлении от 5'- к 3'- концу, то есть по матричной цепи ДНК РНК-полимераза движется в направлении 3'->5' Транскрипция состоит из стадий инициации (сложный процесс, зависящий от последовательности ДНК вблизи транскрибируемой последовательности (а у эукариот также и от более далеких участков генома — энхансеров и сайленсеров) и от наличия или отсутствия различных белковых факторов), элонгации (переход от инициации к элонгации сопровождается разрывом связей между ферментом, промотором, факторами инициации транскрипции, а в ряде случаев — переходом РНК-полимеразы в состояние компетентности в отношении элонгации. Фаза элонгации заканчивается после освобождения растущего транскрипта и диссоциации фермента от матрицы) и терминации (она завершается разрезанием РНК, после чего к её 3' концу фермент добавляет несколько аденинов (…АААА), от числа которых зависит стабильность данного транскрипта).
Детерминация — это процесс определения дальнейшего пути развития клеток. В эмбриологии — возникновение качественного своеобразия частей организма на ранних стадиях его развития и определяющее путь дальнейшего развития частей зародыша.
В основе процесса цитодифференцировки лежит, как принято считать, регуляция генной экспрессии. Вследствие этой регуляции изменяется состав клеточных белков. Разнообразие таких изменений, включающее появление, исчезновение, увеличение или уменьшение содержания отдельных полипептидов и их групп свидетельствует о разнообразии актов регуляции генной экспрессии

Дифференциальная активность генов в эмбриогенезе
Дифференцировка – возникновение различий между клетками, тканями, органами. До 7 дня зигота тотипотентна, т.е. из любой её клетки можно вырастить целый организм или орган. После 7 дня тотипотентность теряется из-за дифференцировки.
Все структурные клетки условно делят на 3 типа:
1) гены “домашнего” хозяйства – работающего во всех клетках организма;
2) гены, работающие в специализированных тканях;
3) гены, выполняющие 1-ну узкую функцию. Большинство генов многоклеточного организма работают только на определённых стадиях онтогенеза или в определённых тканях.
Примеры неравномерной работы генов:
1) инактивация “х” хромосомы у самок. Сначала на ранних стадиях эмбриогенеза из 2-х “х” хромосом по принципу случайности, выбирается одна, затем она инактивируется мителированием – её неактивное состояние стабилизируется, т.е. сохраняется в течение всей жизни данного организма. Любой женский организм мозаичный, т.е. 50% отцовских, 50% материнских “х” хромосом. Неравномерная активность отцовских и материнских генов называется геномным иниринтингом.
2) у эукариот зигота до стадии поздней бластулы развивается за счёт информации, содержащееся в информосомах. Гены ядра начинают работать со стадии гаструлы.
3) работа гигантских хромосом в слюнных железах личинок насекомых. На них находятся активные гены.
4) изменение состояния гемоглобина у человека и животных с возрастом.
№64 Опыты экспериментальной эмбриологии. Эмбриональная индукция как процесс взаимодействия между частями развивающегося зародыша. Индукторы и индукционные взаимодействия в эмбриогенезе. Каскадная индукция. Примеры.
Экспериментальная эмбриология занимается изучением развития животных при искусственных условиях.
1) Опыт Вильгельма Ру:
Уже на 2-клеточной стадии зародыш представляет собой не совокупность отдельных клеток, а единый организм. Немецкий эмбриолог Вильгельм Ру разрушал одну из клеток зародыша лягушки на стадии 2 бластомеров раскаленной иглой. В ходе дальнейшего развития из оставшегося неповрежденными бластомера формировалась только половина зародыша - полунейрула с полным набором структур правой или левой стороны. Однако, как известно, на стадии дробления клетки большинства хордовых тотипотентны. И действительно, если повторить описанный эксперимент и сразу отделить убитый бластомер от неповрежденного, то из последнего сформируется абсолютно полноценный организм. Аномальное развитие зародыша в опыте В. Ру наблюдалось вследствие контакта бластомеров. Неповрежденный бластомер, благодаря наличию межклеточных влияний, «определял» себя только как часть целого организма и развивался в соответствии с полученной информацией. При отделении этого бластомера сигналов к нему от погибшей клетки не поступало, и он давал начало полноценной особи. Из результатов опыта Ру сделал вывод о зародыше как мозаике бластомеров, имеющих предопределение развития. (В дальнейшем стало ясно, что в описанном опыте Ру убитый бластомер, оставаясь в контакте с живым, служил препятствием для развития последнего в целый нормальный зародыш.)
2) Опыт Гертвига:
В 90-х гг. прошлого столетия О. Гертвиг и другие исследователи показали, что при полном разделении двух бластомеров амфибий из каждого развивается целый нормальный зародыш. Впоследствии многие ученые производили опыты по разделению бластомеров на разных этапах дробления у разных видов животных. Результаты оказались тоже разными. У многих беспозвоночных, например, у гребневиков, круглых червей, спирально дробящихся кольчатых червей и моллюсков, а также у ящериц, изолированные бластомеры дают такие же зачатки, какие получаются из них при нормальном развитии. Они как бы обладают способностью к самодифференцировке.
3) Опыты Шпемана:
Г. Шпеман также проводил свои опыты на зародышах амфибий. Один из опытов заключается в следующем: кусочек зародыша из области дорсальной губы бластопора на стадии гаструлы тритона одного вида(гребенчатого) пересаживают на боковую или вентральную сторону гаструлы тритона другого вида(полосатого). В месте пересадки происходит развитие неровной трубки, хорды и других органов. Развитие может достичь довольно продвинутых стадий с образованием дополнительного зародыша на боковой или вентральной стороне зародыша реципиента. Следовательно, участок, взятый из спинной губы бластопора способен индуцировать развитие зародыша как в обычном, так и в нетипичном месте.
Явление, при котором один участок зародыша влияет на развитие другого, назвали эмбриональной индукциейВ роли индукторов могут выступать разнообразные убитые ткани, вытяжки из самых различных тканей беспозвоночных и позвоночных животных, а также растений, несколько классов химических соединений (белки, нуклеопротеины, стероиды и даже неорганические вещества).
Явления индукции многочисленны и многообразны. Индукция может носить каскадный или переплетающийся (сетевой) характер.Каскадные взаимодействия типичны для дифференцировки, т.к. индукция многих структур зависит от предшествующих индукционных событий.
№65 Генетический контроль в эмбриогенезе. «Гены общего хозяйства» и «Гены роскоши». Эмбриональная регуляция. Тотипотентность и унипотентность.
В генетическом контроле индивидуального развития лежит принцип последовательной дерепрессии генов.
Гены «домашнего хозяйства», конститутивные гены - структурные гены, обеспечивающие основные жизненные функции клетки, экспрессия которых, как правило, не регулируется дополнительными факторами (например, белком-репрессором), а определяется лишь взаимодействием РНК-полимеразы с промотором, имеющим определенные структурные особенности. Гены «домашнего хозяйства» работают (активны) постоянно во всех клетках организма и кодируют ферменты общего метаболизма, напр. гликолиза. Экспрессия этих генов слабо зависит от условий окружающей среды и поддерживается на относительно постоянном уровне.

Гены «роскоши» — гены, обеспечивающие осуществление специализированных функций некоторыми типами клеток (напр., гены иммуноглобулинов в В-лимфоцитах или гены глобинов в эритроидных клетках)
Эмбриональные регуляции – восстановление нормальной, геометрически правильной и полной структуры организма, несмотря на удаление, добавление или перемешивание части материала зародыша.
Тотипотентность — способность клетки путем деления дать начало любому клеточному типу организма.
Понятие тотипотентность, мультипотентности и плюрипотентности тесно связано с понятиями «потенция к развитию» и «детерминация». Оплодотворенные яйцеклетки животных являются тотипотентными. В течение развития потомки зиготы утрачивают тотипотентность. У большинства животных бластомеры сохраняют тотипотентность в течение определенного количества делений дробления. У животных с детерминированным развитием (например, у круглых червей) первые потомки зиготы уже утрачивают тотипотентность.
Унипотентность — способность формировать клетки одного клеточного типа. Примером таких клеток являются сперматогониальные стволовые клетки ответственные за появление сперматозоидов.
№66 Геронтология и гериатрия. Старость и старение. Гипотезы, объясняющие механизмы старения. Клиническая и биологическая смерть. Реанимация.
Геронтология — наука, изучающая биологические, социальные и психологические аспекты старения человека, его причины и способы борьбы с ним (омоложение). Возникла около века назад. Составными частями геронтологии являются гериатрия - учение о болезнях, связанных с инволюционными изменениями, а также особенности лечения и профилактики заболеваний в пожилом и старческом возрасте, герогигиена, которая изучает вопросы общей и специальной гигиены людей старших возрастных групп и геронтопсихология, которая изучает психолого-поведенческие особенности людей пожилого и престарелого возраста.
Гериатрия — частный раздел геронтологии, занимающийся изучением, профилактикой и лечением болезней старческого возраста. Некоторые заболевания часто наблюдаются именно у пожилых людей. Например, болезнь Альцгеймера, как правило, обнаруживается у людей старше 65 лет.
Под явлением старения понимаются все морфологические, биохимические, функциональные и психические изменения, возникающие в процессе жизни организма. Это постепенно развивающиеся и необратимые изменения структур и функций живого существа.
Старость — период жизни человека от утраты способности организма к продолжению рода до смерти.
Характеризуется ухудшением здоровья, умственных способностей, затуханием функций организма. В этот период жизни люди, работающие по найму, как правило, имеют право прекращать работу и уходить на пенсию (в Российской Федерации женщины — с 55 лет, мужчины — с 60 лет). Но имеется также некоторый процент работающих из общего числа пожилых людей.
Старость делится на несколько более коротких периодов жизни человека:
Преклонный (пожилой) возраст — 61—74 для мужчин, 56—74 для женщин.
Старческий возраст — 75—90 для мужчин, 75—90 для женщин
Возраст долгожительства — более 90 лет. Затухание функций организма. Заканчивается смертью.
Старение — в биологии процесс постепенного нарушения и потери важных функций организма или его частей, в
частности способности к размножению и регенерации. Вследствие старения организм становится менее приспособленным к условиям окружающей среды, уменьшает и теряет свою способность бороться с хищниками и противостоять болезням и травмам.
Смерть (гибель) — прекращение, остановка жизнедеятельности организма. Для одноклеточных живых форм завершением периода существования отдельного организма может являться как смерть, так и митотическое деление клетки. В медицине изучением смерти занимается танатология.
Клиническая смерть — обратимый этап умирания, переходный период между жизнью и смертью. На данном этапе прекращается деятельность сердца и дыхания, полностью исчезают все внешние признаки
жизнедеятельности организма. При этом гипоксия (кислородное голодание) не вызывает необратимых изменений в наиболее к ней чувствительных органах и системах. Данный период терминального состояния, за исключением редких и казуистических случаев, в среднем продолжается не более 3-4 минут, максимум 5-6 минут (при исходно пониженной или нормальной температуре тела).
Биологическая смерть (или истинная смерть) представляет собой необратимое прекращение физиологических процессов в клетках и тканях. См. Смерть. Под необратимым прекращением обычно понимается «необратимое в рамках современных медицинских технологий» прекращение процессов. Со временем меняются возможности медицины по реанимации умерших пациентов, вследствие чего граница смерти отодвигается в будущее. С точки зрения учёных — сторонников крионики и наномедицины, большинство умирающих сейчас людей могут быть в будущем оживлены, если сейчас сохранить структуру их мозга.
К ранним признакам биологической смерти относятся:
-Отсутствие реакции глаза на раздражение (надавливание)
-Помутнение роговицы, образование треугольников высыхания (пятен Лярше).
-Появление симптома «кошачьего глаза»: при боковом сдавлении глазного яблока зрачок трансформируется в вертикальную веретенообразную щель, похожую на кошачий зрачок.
Реанимация (лат. Reanimatio — дословно «возвращение жизни», «оживление»)  – восстановление резко нарушенных или утраченных жизненно важных функций организма. Проводится при терминальных состояниях, в том числе при клинической̆ смерти. Реанимация включает: массаж сердца, искусственное дыхание, нагнетание крови в артерии и другие меры.
№67 Биологические и социальные аспекты старения. Генетические, молекулярные, клеточные, системные механизмы старения. Проблема долголетия.

Старение представляет собой̆ всеобъемлющий̆ процесс, охватывающий̆ все уровни структурной̆ организации особи — от макромолекулярного до организменного.
Ряд наблюдений легли в основу достаточно распространённой̆ точки зрения о наследуемости продолжительности жизни и, следовательно, наличии генетического контроля или даже особой̆ генетической̆ программы старения.
Представление о величине наследуемости продолжительности жизни получают, определяя коэффициент наследуемости. Результаты оценки степени генетического контроля старения путем расчета коэффициента наследуемости долгожительства указывают лишь на отсутствие специальной̆ генетической̆ программы старения.
При отсутствии специальных генов или целой̆ программы, прямо определяющих развитие старческих признаков, процесс старения находится тем не менее под генетическим контролем путем изменения его скорости. Называют разные пути такого контроля.
Во-первых, это плейотропное действие, свойственное многим генам.
Во-вторых, со временем в генотипах соматических клеток, особенно в области регуляторных нуклеотидных последовательностей̆, накапливаются ошибки (мутации). Следствием этого является нарастающее с возрастом нарушение работы внутриклеточных механизмов, процессов репликации, репарации, транскрипции ДНК.
В-третьих, генетические влияния на скорость старения могут быть связаны с генами предрасположенности к хроническим заболеваниям, таким, как ишемическая болезнь сердца, атеросклероз сосудов головного мозга, гипертония, наследуемым по полигенному типу.
В исследованиях зависимости скорости старения от условий жизни, проводимых на лабораторных животных, используют следующие признаки:
1) состояние белков соединительной̆ ткани коллагена и эластина;
2) показатели сердечной̆ деятельности и кровообращения;
3) содержание пигмента липофусцина в клетках нервной̆ системы и сердца;
4) показатели произвольной̆ двигательной̆ активности;
5) способность к обучению.
Влияние социально-экономических условий на длительность жизни может быть оценено путем сравнения названного показателя для одной̆ и той же популяции (например, население страны), но в разные исторические периоды или же путем сопоставления продолжительности жизни в двух популяциях, различающихся по жизненному уровню и сосуществующих в одно и то же историческое время.Молекулярные и клеточные проявления старения многообразны. Они заключаются в изменении показателей потоков информации и энергии, состояния ультраструктур дифференцированных клеток и т.д.В дифференцированных клетках млекопитающих старение в целом сопровождается снижением транскрипционной активности. Интенсивность белкового синтеза в целом снижается в зрелом возрасте. Изменения ультраструктуры клеток затрагивают все органеллы как общего, так и специального значения.Процесс старения распространяется практически на все структуры и функции организма. При этом некоторые показатели (упругость кожи, посещение волос) изменяются с возрастом довольно монотонно. Другие (артериальное давление, жизненная емкость легких) изменения носят пороговый характер.
Многолетние наблюдения ученых и врачей̆-практиков обнаружили зависимость между долголетием и иммунитетом - невосприимчивостью к инфекционным заболеваниям. Действительно, долгожители (макробиоты) в течение своей̆ долгой̆ жизни почти ничем не болеют. Прав был академик Н.Ф. Гамалея, полагавший̆, что даже такие заболевания, как насморк, грипп, катары верхних дыхательных путей̆, сокращают человеческую жизнь.В последнее время инфекционные заболевания уступили место болезням, связанным с возрастными изменениями организма. Вот почему в проблеме долголетия исключительно важна профилактика всех заболеваний.
№68 Регенерация. Виды регенерации. Физиологическая регенерация, ее значение. Проявление физиологической регенерации на субклеточном, клеточном и тканевом уровнях.
Регенерация (восстановление) — способность живых организмов со временем восстанавливать повреждённые ткани, а иногда и целые потерянные органы.
Регенерацией также называется восстановление целого организма из его искусственно отделённого фрагмента (например, восстановление гидры из небольшого фрагмента тела или диссоциированных клеток). У протистов регенерация может проявляться в восстановлении утраченных органоидов или частей клетки.
Бывает физиологическая и репаративная.
Регенерацию в процессе нормальной жизнедеятельности организма, обычно не связанную с повреждениями или утратой, называют физиологической.
В каждом организме на протяжении всей его жизни постоянно идут процессы восстановления и обновления. У человека, например, постоянно обновляется наружный слой кожи. Птицы периодически сбрасывают перья и отращивают новые, а млекопитающие сменяют шерстный покров. У листопадных деревьев листья ежегодно опадают и заменяются свежими.
Примером физиологической регенерации на внутриклеточном уровне являются процессы восстановления субклеточных структур в клетках всех тканей и органов.
Значение ее особенно велико для так называемых «вечных» тканей, утративших способность к регенерации путем деления клеток. В первую очередь это относится к нервной ткани.
Примерами физиологической регенерации на клеточном и тканевом уровнях являются обновление эпидермиса кожи, роговицы глаза, эпителия слизистой кишечника, клеток периферической крови и др.
Обновляются производные эпидермиса — волосы и ногти. Это так называемая пролиферативная регенерация, т.е. восполнение численности клеток за счет их деления.
Во многих тканях существуют специальные камбиальные клетки и очаги их пролиферации. Интенсивность клеточного обновления в названных тканях очень велика (лабильные ткани). Клетки таких органов как печень, почка, надпочечник и др., обновляются значительно медленнее (стабильные ткани).
№69 Регенерация. Виды регенерации. Репаративная регенерация, ее значение. Способы репаративной регенерации (эпиморфоз, морфолаксис). Гомоморфоз, гипоморфоз, гетероморфоз, гиперморфоз. Примеры.
Регенерация (восстановление) — способность живых организмов со временем восстанавливать повреждённые ткани, а иногда и целые потерянные органы.
Регенерацией также называется восстановление целого организма из его искусственно отделённого фрагмента (например, восстановление гидры из небольшого фрагмента тела или диссоциированных клеток). У протистов регенерация может проявляться в восстановлении утраченных органоидов или частей клетки.
Бывает физиологическая и репаративная.
Репаративной называют регенерацию, происходящую после повреждения или утраты какой-либо части тела. Выделяют типичную и атипичную репаративную регенерацию.
При типичной регенерации утраченная часть замещается путём развития точно такой же части. Причиной утраты может быть внешнее воздействие (например, ампутация), или же животное намеренно отрывает часть своего тела (автотомия), как ящерица, обламывающая часть своего хвоста, спасаясь от врага.
При атипичной регенерации утраченная часть замещается структурой, отличающейся от первоначальной количественно или качественно. У регенерировавшей конечности головастика число пальцев может оказаться меньше исходного, а у креветки вместо ампутированного глаза может вырасти антенна.

Эпиморфоз — вариант процесса регенерации органа при потере части органа, характеризующийся, в отличие от морфаллаксиса, отрастанием недостающей части органа без изменения формы и размера оставшейся части органа.
Морфолаксис — один из способов регенерации у животных, при котором образование целого организма или его органа из оставшегося после повреждения участка тела или органа происходит путём перестройки этого участка. Морфолаксис наблюдается у многих кишечнополостных, плоских и кольчатых червей, членистоногих, а также у оболочников.
Гомоморфоз (полная регенерация, реституция) — завершение процесса регенерации удаленного органа восстановлением идентичного по форме, размерам и функциональности органа.
Гипоморфоз — путь филогенетического развития организмов, ведущий к упрощению их организации. Имеет место в связи с выпадением смены среды, характерной для онтогенеза предков (например, неотения водных хвостатых земноводных), или упрощением условий существования (например, при паразитизме), при уменьшении размеров тела.
Гетероморфоз (неполная регенерация, реституция) — завершение процесса регенерации удаленного органа восстановлением органа, отличающегося от исходного функциональностью (образование другого органа).
Гиперморфоз, гипертелия, сверхспециализация — тип филогенетического развития, ведущий к нарушению отношений организма со средой вследствие гипертрофии отдельных органов (например, клыков у ископаемого саблезубого тигра — махайрода, рогов у гигантского оленя, клыков у современного кабана — бабируссы и т.п.). Частный случай гиперморфоза — общее увеличение размеров тела, ведущее к нарушению корреляций отдельных органов
№70 Регенерация. Виды регенерации. Репаративная регенерация. Морфолаксис. Эндоморфоз (регенерационная гипертрофия, компенсаторная гипертрофия). Примеры. Проявление регенерационной способности в филогенезе. Применение в медицине. Факторы, влияющие на процесс регенерации.
Регенерация – процесс восстановления организмом утраченных или поврежденных структур. Регенерация поддерживает строение и функции организма, его целостность. При регенерации происходят такие процессы, как детерминация, дифференцировка, рост, интеграция и др., сходные с процессами, имеющими место в эмбриональном развитии.Физиологическая регенерация - восстановление органов, тканей̆, клеток или внутриклеточных структур после разрушения их в процессе жизнедеятельности организма.Репаративная регенерация – восстановление структур после травмы или действия других повреждающих факторов.Репаративная регенерация очень разнообразна по факторам, вызывающим повреждения, по объемам повреждения, по способам восстановления. Наиболее широко изучена регенерация после механической травмы.Существует несколько разновидностей или способов репаративной регенерации. К ним относят эпиморфоз, морфолаксис, заживление эпителиальных тканей (эпителизация), регенерационную гипертрофию, компенсаторную гипертрофию. Морфолаксис - регенерация путем перестройки регенерирующего участка (например, регенерация гидры из кольца, вырезанного из середины ее тела, или восстановление планарии из одной десятой или двадцатой ее части)На раневой поверхности не происходит значительных формообразовательных процессов. Отрезанный кусочек сжимается, клетки внутри него перестраиваются, и возникает целая особь уменьшенных размеров, которая потом растет.Эндоморфоз - вариант процесса регенерации органа при потере части органа, характеризующийся отрастанием недостающей части органа без изменения формы и размера оставшейся части органа.
Регенерационная гипертрофия - увеличение размеров остатка органа после его повреждения без восстановления исходной формы. Иллюстрацией служит регенерация печени позвоночных. При краевом ранении печени внутри оставшейся части (удаленная часть никогда не восстанавливается) усиливается размножение клеток. В итоге восстанавливаются исходные масса и объем, но не форма. Функция также возвращается к норме.
Компенсаторная гипертрофия - изменение в одном из органов при нарушении в другом, относящемся к той же системе органов. Примером является гипертрофия одной из почек при удалении другой или увеличение лимфатических узлов при удалении селезенки.У одних групп позвоночных, например, у хвостатых амфибий (тритонов, аксолотлей, саламандр), конечности после ампутации регенерируют. У других групп позвоночных, например, у всех млекопитающих, птиц, рептилий, конечности после ампутации не восстанавливаются. Известна и третья, промежуточная группа животных - бесхвостые амфибии (лягушки, жабы, жерлянки), у которых конечности после ампутации восстанавливаются только до определенной стадии индивидуального развития (онтогенеза), а на более поздних стадиях утрачивают способность к регенерации. В филогенезе позвоночные утрачивают регенерационную способность конечностей.Регенеративная медицина — восстановление пораженной болезнью или повреждённой (травмированной) ткани с помощью активации эндогенных стволовых клеток или с помощью трансплантации клеток (клеточной терапии).
Несомненна регуляция регенерационных процессов со стороны нервной системы. При тщательной денервации конечности во время ампутации эпиморфная регуляция полностью подавляется, и бластема никогда не образуется. 
Получены данные в пользу гуморальной регуляции. После введения нормальным животным сыворотки или плазмы крови от животных, подвергшихся удалению печени, у первых наблюдалась митотическая активность клеток печени.
№71 Характеристика трансплантации. Виды трансплантации- аутотрансплантация, аллотрансплантация, ксенотрансплантация. Пути преодоления тканевой несовместимости. Значение для медицины.
Трансплантация - пересадка органов и тканей̆ человека и животных. Как хирургический̆ метод известна с глубокой̆ древности. Используется трансплантация кожи, мышц, нервов, роговицы глаза, жировой̆ и костной̆ ткани, костного мозга, сердца, почек и др. Особый̆ вид трансплантации - переливание крови. При экспериментах на животных и в клинической̆ медицине применяют ауто-(трансплантация собственных тканей̆), алло-(трансплантация от донора того же вида) и ксенотрансплантацию (трансплантация от донора другого вида, например собаке от кролика).
Сейчас осуществляются несколько видов трансплантации.
Аутотрансплантация, или аутологичная трансплантация — реципиент трансплантата является его донором для самого себя. Например, аутотрансплантация кожи с неповреждённых участков на обожжённые широко применяется при тяжёлых ожогах. Аутотрансплантация костного мозга или гемопоэтических стволовых клеток после высокодозной противоопухолевой химиотерапии широко применяется при лейкозах, лимфомах и химиочувствительных злокачественных опухолях.
Ксенотрансплантация, или межвидовая трансплантация — трансплантация органов, тканей и/или клеточных органоидов от организма одного биологического вида в организм или его часть другого биологического вида.
Аллотрансплантация, или гетерологичная трансплантация — трансплантация, при которой донором трансплантата является генетически и иммунологически другой человеческий организм.
На сегодняшний день аллотрансплантация — преобладающий вид выполняемых трансплантаций почек, печени, сердца и лёгких, и более половины выполняемых трансплантаций костного мозга. Для успешной аллотрансплантации органа, для того, чтобы орган прижился и был функционален в организме реципиента, необходимо совпадение реципиента и донора по так называемым антигенам главного комплекса тканевой совместимости, или, по крайней мере, совпадение хотя бы по пяти из шести основных антигенов.
Преодоление тканевой несовместимости является важнейшей задачей в успешной пересадке органов и тканей.
Существуют неспецифические и специфические методы преодоления тканевой несовместимости. К неспецифическим методам относятся:
подавление иммунологической реактивности реципиента.
Для этой цели используют различные иммунодепрессанты. К ним относятся:
а) антилимфоцитарная сыворотка;
б) облучение гамма-лучами и лучами Рентгена;
в) иммунодепрессивные антиметаболиты;
2) создание иммунологической устойчивости (толерантности) организма хозяина к трансплантируемым тканям (органам). С этой целью (только экспериментально) эмбрионам и новорожденным вводят различные дозы трансплантата, потом уже во взрослом состоянии — ткани.
К специфическим методам подавления тканевой несовместимости относятся:
1) подбор иммунологически совместимых пар донора и реципиента (братья и сестры, родители и дети) или изоантигенных тканей донора и реципиента;
2) получение трансплантационного иммунитета у реципиента. Данный метод возможен лишь в условиях эксперимента. Оба метода не получили широкого применений;
3) «приучивание» реципиента к антигенам донора путем предварительных многократных взаимообменных переливаний крови донора и реципиента.
IV. Операции по пересадке донорских органов, позволяющие не только спасти, но и возвратить человека к полноценной жизни, уже не являются редкостью. Трансплантация позволяет излечивать безнадежно больных людей, добиваться полной медицинской и социальной реабилитации работоспособных и активных граждан нашего общества. Многие ученые считают, что пересадка органов и клеток – будущее медицины.
№72 Эксплантация. Современные направления (использование стволовых клеток, клонирование)
Эксплантация (от лат. ех - вне и plantare - сажать) - культивирование изолированных органов и тканей.
Культивирование изолированных органов вне организмаКультивирование изолированных органов базируется на том» что в органах, отделенных от целого организма, при определенных условиях могут осуществляться процессы жизнедеятельности. Более того, органы, изъятые от трупа до наступления в них биологической смерти, удается «оживить» и заставить функционировать в специальных камерах. Изолированное сердце лягушки способно продолжать пульсировать 7-8 дней. А. А. Кулябко (1866-1930) в 1902 г. удалось «оживить» сердце ребенка, умершего от инфекционного заболевания. В 1928 г. С. М. Чечулин и С. С. Брюхоненко «оживили» голову собаки; изолированная голова лежала на блюде, выделяла слюну на жидкости, вливаемые в рот, языком облизывала губы, моргала, настораживала уши при громких звуках. Голова прожила несколько часов.
Н. П. Кравков (1866-1924) в первом десятилетни XX века ввел в науку ряд методов, основанных на использовании изолированных органов для изучения вопросов физиологии и фармакологии. Этими методами изучалась деятельность желез внутренней секреции, действие ядовитых и лекарственных веществ и др. В настоящее время методы, предложенные Н. П. Кравковым, распространены в лабораториях всего мира.
Изолированные органы (пальцы, уши, железы и т. д.) месяцами живут в искусственно созданных условиях. Для питания их используются специальные физиологические растворы, насыщаемые кислородом и поступающие в кровеносные сосуды изолированных органов,
Культура тканей вне организма
Культурой тканей называется метод, дающий возможность выращивать вне организма кусочки тканей и даже отдельные клетки. На теоретическую возможность такого метода указал А. Е. Голубев еще в 1874 г., а применил его впервые И. П. Скворцов в 1885 г. Методы культуры тканей в дальнейшем были усовершенствованы американскими биологами Г. Гаррисоном в 1907 г. и Д. Каррелем в 1910 г. н нашли широкое распространение во всем мире.
Для культуры тканей небольшие кусочки органов в строго стерильных условиях выделяют из организма, помещают в стеклянные камеры на специально приготовленные питательные среды и создают необходимый температурный режим. После некоторого периода покоя клетки в культуре начинают интенсивно размножаться. Питательный материал для роста ткань получает из среды; в нее же поступают продукты жизнедеятельности. Накопление их приводит культуру к старению. Образующиеся клетки становятся мельче. Если своевременно не сделать пересев (пассаж) в свежую среду, ткань погибает.
При благоприятных условиях содержания культуры тканей удается поддерживать на протяжении многих лет: при помощи пересевов ткань из сердца куриного эмбриона сохранялась живой в течение 25 лет, несмотря на то, что средняя продолжительность жизни курицы намного короче. С 1951 г. в лабораториях культивируется штамм HeLa - ткань раковой опухоли матки. Женщина, от которой ткань была получена, давно умерла, а ткань живет. Говоря о большой продолжительности жизни тканевых культур не следует забывать, что это жизнь не организма, а последовательных генераций клеток.
Культуры тканей используются в научных исследованиях для выяснения многих вопросов теоретической и практической биологии и медицины. Так, с помощью культуры тканей были детально изучены все стадии митоза. Этот метод был использован также для изучения дифференцировки клеток во время эмбрионального развития органов млекопитающих и птиц. Культуры тканей используются для решения многих вопросов цитологии, гистологии, эмбриологии, физиологии, онкологии.
В тех случаях, когда у человека подозревается болезнь, связанная с нарушением числа хромосом, с диагностической целью культивируют клетки крови и в них подсчитывают число хромосом. Для решения проблем мутагенеза соматических клеток также используются тканевые культуры.
Клонирование
Первоначально слово клон (англ. cloning от др.-греч. κλών — «веточка, побег, отпрыск») стали употреблять для группы растений (например, фруктовых деревьев), полученных от одного растения-производителя вегетативным (не семенным) способом. Эти растения-потомки в точности повторяли качества своего прародителя и служили основанием для выведения нового сорта (в случае полезности их свойств для садоводства). Позже клоном стали называть не только всю такую группу, но и каждое отдельное растение в ней (кроме первого), а получение таких потомков — клонированием.
Со временем значение термина расширилось и его стали употреблять при выращивании культур бактерий.
Успехи биологии показали, что и у растений, и у бактерий сходство потомков с организмом-производителем обусловливается генетической идентичностью всех членов клона. Тогда уже термин клонирование стали употреблять для обозначения производства любых линий организмов, идентичных данному и являющихся его потомками.
Позже название клонирование было перенесено и на саму технологию получения идентичных организмов, известную как замещение ядра, а потом также и на все организмы, полученные по такой технологии, от первых головастиков до овцы Долли.
И уже в конце 90-х годов XX века, подразумевая возможность применения той же технологии для получения генетически идентичных человеческих индивидов, заговорили и о клонировании человека.
Использование стволовых клеток
Стволовые клетки — недифференцированные (незрелые) клетки, имеющиеся у многих видов многоклеточных организмов. Стволовые клетки способны самообновляться, образуя новые стволовые клетки, делиться посредством митоза и дифференцироваться в специализированные клетки, то есть превращаться в клетки различных органов и тканей.
Развитие многоклеточных организмов начинается с одной стволовой клетки, которую, впрочем, никто так не называет, а называют зиготой. В результате многочисленных циклов деления и процесса дифференцировки образуются все виды клеток, характерные для данного биологического вида. В человеческом организме таких видов клеток более 220. Стволовые клетки сохраняются и функционируют и во взрослом организме, благодаря им может осуществляться обновление и восстановление тканей и органов. Тем не менее, в процессе старения организма их количество уменьшается.
Все стволовые клетки обладают двумя неотъемлемыми свойствами: -Самообновление - способность сохранять неизменный фенотип после деления. -Потентность - или способность давать потомство в виде специализированных типов клеток.
В современной медицине стволовые клетки человека трансплантируют, то есть пересаживают в лечебных целях. Например, трансплантация гемопоэтических стволовых клеток производится для восстановления процесса гемопоэза (кроветворения) при лечении лейкозов и лимфом.
№72 Паразитология как наука. Основные понятия паразитологии. Система паразит-хозяин. Пути и способы передачи возбудителей. Паразитология в медицине. Примеры протозойных и гельминтовых заболеваний.
Паразитология — биологическая наука, изучающая явления паразитизма, как одну из форм сосуществования, при котором один организм живет за счет другого. Паразитология связана с социальными и медико-биологическими дисциплинами. 

Целью паразитологии является защита человека, животных и растений от патогенного влияния на них зоо- и фитопаразитов.
Объект паразитологии — изучение взаимоотношений между членами системы «паразит — хозяин — внешняя среда», т.е. влияние паразита на хозяина и условий, при которых это влияние происходит. Но в первую очередь изучается паразит - его строение, приспособления к обитанию в организме хозяина, жизненные циклы и географическое распространение. 

Вредное влияние паразита на хозяина состоит в следующем:

1) механическое действие (сдавливание и нарушение целостности тканей хозяина);
 2) поглощение питательных веществ организма хозяина;

3) токсическое действие на организм хозяина от выделяемых паразитом токсинов.
Паразитологию делят на: 

общую - изучает общие закономерности паразитизма, 

медицинскую - исследования паразитов человека, методы борьбы и защиты от них.
ветеринарную - (паразитов домашних и сельскохозяйственных животных),
агрономическую - (паразитов растений).

Медицинская паразитология подразделяется на:

медицинскую протозоологию - объект изучения паразитов типа простейшие;
 медицинскую арахноэнтомологию - паразиты членистоногие (клещи, насекомые);

медицинскую гельминтологию - паразиты плоские и круглые черви.

Болезни человека, вызываемые паразитами, называются паразитарными. Они подразделяются на:
болезни, вызываемые простейшими - протозоозы;
гельминтами – гельминтозы;
насекомыми – энтомозы;
паукообразными - арахнозы.
Путь передачи – элементы внешней среды, которые обеспечивают перенос возбудителя:
Пассивный способ заражения.
Пероральный способ (peros) – заражение через рот.
алиментарный – заражение через инвазированные пищу и воду.
фекально-оральный – испражнения больного попадают в рот.
Трансмиссивный – через членистоногих переносчиков
инокулятивный – возбудитель попадает в кровь через ротовой аппарат переносчика (укус)
контаминальный – возбудитель с фекалиями переносчика попадает в кровь через раны на коже.
Парентеральный – заражение через кровь, минуя органы ЖКТ
Трансплацентарный – заражение через плацентарный барьер.
Активный способ заражения.
Перкутантный Контактный
Протозойные - Амёбиаз, Бабезиоз, Балантидиаз, Болезнь Шагаса, Изоспороз, Кокцидиоз, Криптоспоридиоз, Лейшманиоз, Лямблиоз, Малярия, Саркоцистоз, Сонная болезнь, Токсоплазмоз, Трихомониаз
Гельминтозные - трематодозы, цестозы, гирудонозы, акантоцефалезы, нематодозы.
№74 Трансмиссивные и природно-очаговые заболевания. Антропонозы и антропозоонозы. Принципы борьбы с трансмиссивными и природно-очаговыми заболеваниями. Понятие о дегельминтизации и девастации.
Трансмиссивные болезни - когда паразит проникает в организм хозяина через переносчика. В распространении инвазионных и инфекционных болезней принимают участие кровососущие насекомые.
Различают облигатно-трансмиссивные (только через переносчика) и факультативно-трансмиссивные (могут передаваться и без переносчика). Выделяют три группы трансмиссивных заболеваний: антропонозы, антропозоонозы и зоонозы (свойственны лишь животным).

Большая группа паразитарных и инфекционных заболеваний характеризуется природной очаговостью. Для них характерны следующие признаки:
1) возбудители циркулируют в природе от одного животного к другому независимо от человека;
2) резервуаром возбудителя служат дикие животные;
3) болезни, распространённые не повсеместно, а на ограниченной территории с определенным ландшафтом, климатическими факторами и биогеоценозами.
Компонентами природного очага являются:
1) возбудитель;
2) восприимчивые к возбудителю животные — резервуары:
3) соответствующий комплекс природно-климатических условий, в котором существует данный биогеоценоз

Антропонозы (антропонозные инфекции) — группа инфекционных и паразитарных заболеваний, возбудители которых способны паразитировать в естественных условиях только в организме человека.
Источником возбудителей инфекции при антропонозах являются только люди — больные или носители возбудителей инфекции (или инвазии); при некоторых антропонозах (например, при кори, ветряной оспе) источником возбудителей инфекции является только больной человек.
Антропозоонозы, группа инфекционных и инвазионных болезней, общих животным и человеку.
К зооантропонозам относится множество заболеваний различной этиологии (сибирская язва, сап, бруцеллёз, туберкулёз, бешенство, ящур, лептоспироз, трипаносомоз, эхинококкоз, дифиллоботриоз и др.). При зооантропонозах складываются довольно сложные взаимоотношения между эпидемическим и эпизоотическим процессами.
Источником возбудителей зооантропонозов для человека являются прежде всего животные, и в первую очередь те, с которыми человек часто соприкасается в процессе хозяйственной деятельности и в быту: сельскохозяйственные и комнатные животные, грызуны, а также дикие животные — объекты охоты. Многие зооантропонозы характеризуются природной очаговостью.
Методы борьбы - индивидуальная защита и уничтожение резервуарных животных, ликвидация паразитов.
Дегельминтизация — комплекс лечебно-профилактических мероприятий, направленных на оздоровление окружающей среды от инвазионного материала (яиц личинок) и оздоровление животных и населения от гельминтов. Принадлежит к более широкому разделу паразитологии — девастации.
Дегельминтизацию осуществляют у животных, давая им антигельминтики, чтобы избавится от кишечных паразитов, таких, например, как, нематоды и цестоды.
Существуют два вида дегельминтизации в зависимости от задачи.
Во-первых — лечебная, когда гельминтоз уже диагностировали.
Во-вторых — профилактическая, когда антигельминтики дают одновременно с больными животными и всем другим, содержавшимся вместе с ними в одном стаде. Её делают в определённые календарные сроки. Главная её цель у человека — уменьшение количества гельминтов в его кишечнике. Она также производится антигельминтиками с обязательным последующим обезвреживанием выделяемых паразитов, их фрагментов, личинок и яиц.
Девастация — комплекс активных методов борьбы с инвазионными и инфекционными болезнями человека, животных и растений в целях рационального истребления этих болезней в отдельных зонах.
Термин предложен К. И. Скрябиным в 1944. Наиболее полно разработана гельминтозная девастация — комплекс наступательных лечебно-профилактических мероприятий, направленных на полное, последовательное освобождение человека и полезных животных от наиболее патогенных гельминтов. Девастация характеризуется активным истреблением возбудителей гельминтозов на всех фазах их развития методами механического, химического, фармакотерапевтического и биологического воздействия. Мероприятия, направленные на физическое уничтожение гельминтов, должны сочетаться с созданием на той или иной территорией условий, при которых невозможно их существование. Необходимо не только истреблять возбудителей болезней в период их паразитическое и внепаразитическое существования, и уничтожать, если это возможно, промежуточных хозяев, повышать устойчивость организма человека и животных, соответственным питанием (кормлением) уходом, а также средствами фармакотерапии.
№75 Protozoa. Общая характеристика подцарства. Классификация. Представители. Медицинское значение.
Простейшие — царство одноклеточных или колониальных эукариот, которые имеют гетеротрофный тип питания. В русскоязычной литературе, как правило, используется термин гетеротрофные протисты, представителями гетеротрофных протистов являются фораминиферы и инфузории.
Большинство простейших — микроорганизмы, но некоторые (например, колониальные инфузории зоотамниумы или одиночные спиростомумы) достигают размеров в несколько миллиметров и хорошо видны невооружённым глазом. Настоящих многоклеточных форм среди простейших нет.
Характеристика.
Простейшие, как правило, имеют размер около 10—40 микрометров, такие формы хорошо видны в световой микроскоп. Некоторые одиночные и колониальные виды (крупные инфузории, радиолярии и др.) могут также достигать и нескольких мм и хорошо видны невооружённым глазом. Наиболее мелкие простейшие (токсоплазмы и пироплазмиды) имеют размеры 1—2 мкм.
Простейшие обитают в водной среде и почве, занимают различные трофические уровни. Как хищники они питаются одноклеточными или нитчатыми водорослями, микроскопическими грибами, другими видами простейших, а как микрофаги — бактериями и детритом. Простейшие контролируют бактериальные популяции и регулируют их биомассу. Простейшие могут потреблять пищу путём эндоцитоза — например, амёбы окружают пищу псевдоподиями и заглатывают её, в то время как другие простейшие имеют клеточный рот (цитостом), через который они поглощают пищу. Некоторые простейшие способны к осмотрофному питанию. Все фаготрофные простейшие переваривают пищу в компартментах, называемых вакуолями. Как компоненты микро- и мейофауны, простейшие являются важной пищей для микроскопических беспозвоночных, а также мальков рыб.
Экологическая роль простейших состоит в переносе бактериальной и водорослевой продукции на следующие трофические уровни. К простейшим относится плазмодии, трипаносомы, лейшмании и другие паразиты, которые являются возбудителями важных заболеваний человека и животных, а также симбионты многоклеточных животных. Жгутиконосцы — симбионты термитов и инфузории — симбионты жвачных, помогающие своим хозяевам переваривать целлюлозу, играют исключительно важную роль в круговороте органики.
Простейшие размножаются делением на две части или множественным делением. Некоторые простейшие размножаются половым путём, некоторые бесполым, большинство групп — и тем, и другим. У некоторых видов (например, малярийного плазмодия) мужские гаметы (микрогаметы) образуются из одних клеток, а женские
(макрогаметы) — из других
Классификация.
Ранее простейших часто рассматривали как подцарство царства животных. Поэтому гетеротрофными простейшими занималась отдельная наука — протозоология, которая считалась разделом зоологии (науки о животных). Сейчас простейших обычно относят к царству протистов вместе с водорослями и рядом грибоподобных групп (оомицетами, лабиринтулидами, миксомицетами и др.).
Простейшие — это полифилетическая группа. Хотя ранее им часто придавали ранг подцарства или типа, в XXIом веке систематики относят простейших (ресничных, жгутиковых, саркодовых и Apicomplexa) к животноподобным протистам, не придавая этой группе таксономического значения и ранга.
Представители.
Жгутиковые
Корненожки (амебы)
Споровики (малярийный плазмодий, токсоплазмы, кокцидии)Инфузории (ресничные)
Медицинское значение.
В организме человека могут жить и размножаться около 30 видов простейших. Некоторые из них не наносят человеку существенного вреда (кишечная амеба – Entamoebacoli, карликовая амеба – Endolimaxnana и др.), но ряд паразитирующих у человека простейших вызывают тяжелые заболевания: малярию и лейшманиозы, сонную болезнь и болезнь Шагаса, лямблиоз и амебиаз.

Патогенные простейшие паразитируют в различных органах и тканях человека.
По локализации в организме человека простейшие могут быть отнесены к двум большим группам:
-внутриклеточные паразиты (возбудители малярии, лейшманиозов, трипаносомозов)
-паразиты кишечника и мочевых путей (амебы, лямблии, балантидии, трихомонады).
Болезни, вызываемые патогенными простейшими, делятся на:
-антропонозные, при которых источником возбудителя является человек (малярия, амебиаз и др.)
-антропозоонозные, при которых заражение происходит от животных (лейшманейозы, сонная болезнь и др.).

По механизму передачи болезни, вызываемые патогенными простейшими, подразделяются на:
-кишечные (фекально-оральная передача)
-трансмиссивные (малярия, лейшманиоз, трипаносомоз)
-контактные (трихомонады)
Заболевание, вызываемые простейшими, имеют очень большое распространение на земном шаре. Одни из них встречаются почти повсеместно (малярия, лямблиоз и др.), другие ограничены определенными зонами (сонная болезнь в Африке, болезнь Шагаса в Южной Америке и т. д.).
№76 Sarcodina. Характеристика класса. Классификация. Дизентерийная амеба. Географическое распространение. Морфология, цикл развития, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика. Другие представители класса.

К классу саркодовых относятся наиболее просто устроенные среди простейших организмы. Как уже было сказано в общем очерке организации типа простейших, в подразделении его на классы существенную роль играют органоиды движения. Для саркодовых характерной формой их являются ложноножки, или псевдоподии, которые представляют собой временно образующиеся выросты цитоплазмы. Псевдоподии служат вместе с тем для захвата пищи.
Характеристика класса
Строение саркодовых, несмотря на относительную простоту их организации, отличается большим разнообразием. Главным образом это касается скелетных образований, которые достигают у саркодовых большой сложности и совершенства.
Общее количество видов, живущих в настоящее время, саркодовых измеряется числом 8-10 тыс. Очень большое количество видов известно в ископаемом состоянии благодаря хорошей сохранности скелетов многих групп саркодовых.
Свыше 80% всех современных саркодовых являются обитателями моря. Некоторые виды живут в пресной воде, немногие приспособились к жизни в почве. Имеются также паразитические виды
Классификация саркодовых состоит из трех подклассов, весьма неравноценных по количеству относящихся к ним видов:
Корненожки (Rhizopoda) - около 2 тыс. видов;
Солнечники (Helizoa) -всего несколько десятков видов;
Лучевики (Radiolaria) - 7-8 тыс. видов.

Дизентерийная амеба – Entamoeba Histolytica.
Географическое распространение - повсеместно.
Морфология - у человека паразитирует в трех формах – малая вегетативная, большая вегетативная и циста. В организм попадает на стадии цисты (через немыты овощи, фрукты) и в кишечнике, под действием ферментов, оболочка цисты растворяется и в просвет кишечника проходят четыре малые вегетативные формы. Размеры от 7 до 15 мкм. Через несколько бесполых размножений могут вновь превратиться в цисту. Перед инцистированием округляются, перестают двигаться. Зрелая форма содержит 4 ядра и цитоплазму, размеры –10-15 мкм. Вегетативная малая форма внедряется в стенку кишечника, вызывает язвы и кровотечения, далее, питаясь эритроцитами, увеличивается в размере до 45 мкм и превращается в вегетативную крупную форму.
Цикл развития - экцистирование, инцистирование.
Способ заражения - георальный.
Патогенное действие - условно патогенный организм, носительство, кишечный амебиаз, внекишечный амебиаз, амебный абсцесс, диарея.
Диагностика - обнаружение в мазке фекалий.
Профилактика - общественная- выявление и лечение больных и носителей, личная - соблюдение личной гигиены.

Другие представители - ротовая амеба Entamoeba gingivalis, эвглена зеленая Euglena viridis. Свободноживущая амеба Acantamoeba castellani.
№77 Mastigophora (Flagellata). Характеристика класса. Классификация. Американский трипаносомоз. Возбудитель. Географическое распространение. Морфология, цикл развития, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика.
Жгутиконосцы представляют собой очень обширную и разнообразную группу простейших организмов, широко распространенную в природе. Характерная черта их - наличие жгутиков - органоидов движения.
Жгутики представляют собой тончайшие волосовидные выросты цитоплазмы, длина которых иногда значительно превосходит длину тела. Активное и быстрое движение жгутиков обусловливает поступательное движение простейшего. Число их может быть различным. Чаще всего имеется лишь один жгутик, нередко их бывает два, иногда 8. Имеются некоторые виды жгутиконосцев, число жгутиков у которых может достигать нескольких десятков и даже сотен.
В отличие от саркодовых, большинство жгутиконосцев обладает более или менее постоянной формой тела. Это обусловливается тем, что наружный слой эктоплазмы образует плотную эластичную пелликулу. Однако у некоторых жгутиконосцев пелликула очень тонка, и они способны в довольно широких пределах менять форму тела, а немногие виды сохраняют даже способность образовывать ложные ножки (псевдоподии).
Как и все простейшие, жгутиконосцы имеют одно или несколько ядер.
Среди жгутиконосцев мы встречаем поразительное разнообразие типов обмена веществ. Поэтому важному признаку жгутиконосцы занимают как бы промежуточное положение между растительным и животным миром: у них можно наблюдать все переходы от типично растительного к животному типу питания.
Среди жгутиконосцев имеются организмы, как с аутотрофным, так и с гетеротрофным типом питания, а также виды, которые сочетают в себе черты обоих этих типов обмена.
Жгутиконосцы как по строению, так и по образу жизни чрезвычайно разнообразны. Число видов их велико, оно достигает 6-8 тыс. Многие из них являются обитателями моря. Значительная часть морских видов жгутиконосцев входит в состав планктона, где они развиваются иногда в огромных количествах. Пресные воды тоже богаты жгутиконосцами. Видовой состав их в пресноводных водоемах в большой степени зависит от степени загрязненности вод органическими веществами. Для разных типов озер, прудов и других водоемов характерны определенные виды жгутиковых. Такая довольно строгая приуроченность их к определенным условиям жизни позволяет использовать жгутиконосцев (наряду с другими группами организмов) как своеобразные "биологические индикаторы" при санитарной оценке водоема.
Многие жгутиконосцы паразитируют в организмах различных животных. Хозяева паразитических форм жгутиковых разнообразны. Среди них встречаются беспозвоночные животные (чаще членистоногие, в том числе насекомые); особенно часто жгутиконосцы паразитируют в разных классах позвоночных (в том числе домашних животных и птицах).
Средой обитания паразитических форм жгутиконосцев могут быть различные органы: кишечный канал, кровяное русло, кожа, половые пути. Человек также является хозяином некоторых видов жгутиконосцев; среди них имеются весьма патогенные виды (трипанозомы, лейшмании, лямблии и др.), вызывающие тяжелые заболевания.
В отличие от фораминифер и радиолярий, в ископаемом виде жгутиконосцы почти неизвестны. Это объясняется отсутствием у подавляющего большинства их минерального скелета. Существует только одна небольшая группа планктонных жгутиконосцев (сем. Silicoflagellidae), обладающих очень нежным кремневым скелетом.
Представители этой группы жгутиконосцев найдены в ископаемом состоянии в морских отложениях.
По характеру питания и обмена веществ класс жгутиконосцев, естественно, делят на два подкласса:
-растительных жгутиконосцев, или фитомастигин (Phytomastigina)
-животных жгутиконосцев, или зоомастигин (Zoomastigina).
К классу Жгутиковые относятся Лямблия, Трихомонады, Лейшмании, Трипаносомы.
Болезнь Ча́гаса, или американский трипаносомоз — болезнь, вызываемая трипаносомами вида Trypanosomacruzi (простейшие - бесцветные организмы, имеющие веретенообразную форму)
Географическое распространение - Южная и Центральная Америка.
Морфология - Амастигота (лейшманиальная, бузжгутиковая) имеет ядро и кинетопласт; Промастигота (жгутиковая, лептомонадная) имеет ядро, кинетопласт и жгутик; Эпимастигота (критидиальная форма) имеет кинетопласт, ядро, жгутик и ундулирующую мембрану. Размер- 20 мкм.
Промежуточные хозяева - триатомовые клопы. Резервуарные хозяева- броненосцы, муравьеды, крысы, собаки, кошки. Активны ночью, кусают в области губ и глаз.
Цикл развития – специфический переносчик (триатомовый клоп) и позвоночное животное.
Диагностика - мазок крови (окраска по Романовскому-Гимза), иммунодиагностика, ксенодиагностика. Профилактика - личная, общественная – инсектициды, репелленты.
№78 Mastigophora. Систематика. Африканские трипаносомозы. Возбудители. Географическое распространение. Морфология, цикл развития, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика.
•класс Жгутиковые — Flagellata
трихомонада влагалищная (trichomonas urogenitalis (vaginalis))
трихомонада кишечная (trichomonas hominis (intestinalis))
лямблия (lamblia intestinalis)
трипаносома гамбийская и трипаносома родезийская (trypanosoma brucei gambiense et rhodesiense)
трипаносома крузи (trypanosoma cruzi)
лейшмания тропика (leishmania tropica)
лейшмания доновани (leishmania donovani)
лейшмания бразилензис (leishmania brasiliensis)
Сонная болезнь или африканский трипаносомоз — заболевание людей и животных,
вызываемое паразитическим простейшим вида Trypanosomabrucei, рода Trypanosoma, переносчиком которого является муха це-це.
Существуют три морфологически идентичных подвида возбудителя:
T. brucei brucei — возбудитель заболевания у домашних и диких животных,
T. brucei gambiense — возбудитель гамбийской (западноафриканской) сонной болезни людей
T. brucei rhodesiense — возбудитель родезийской (восточноафриканской) сонной болезни людей.
Географическое распространение - страны тропической Африки.
Промежуточные хозяева - муха це-це.
Резервуарный хозяин - антилопа, коза, свинья.
Морфология - размеры от 13 до 39 мкм, на заднем конце тела блефаробласт, от которого отходит жгутик. Между жгутиком и телом – ундулирующая мембрана.
Цикл развития – с кровью попадают к мухе це-це, и в желудке размножаются, в слюне превращаются в инвазионную форму и заражает человека или резервуарного хозяина.
Способ заражения - болезнь, в основном, передается при укусах инфицированной мухи цеце, но существуют и другие пути инфицирования людей сонной болезнью.
-Передача инфекции от матери ребенку: трипаносомы могут проникать через плаценту и инфицировать плод.
-Возможна механическая передача через других кровососущих насекомых. Однако оценить эпидемиологическое воздействие такой передачи сложно.
-В лабораториях происходят случаи непреднамеренного инфицирования в результате укола зараженной иглой.
-Передача паразита в результате полового контакта
Диагностика - мазок крови, пунктат спинномозговой жидкости, иммунодиагностика.
Профилактика - заключается в исключении контакта с мухой цеце. Очаги этой болезни надо посещать только по необходимости и с соблюдением мер предосторожности (светлая одежда — брюки, рубашка с длинными рукавами, спецодежда для постоянно работающих в очагах, репелленты). Предупреждает заболевание (западноафриканская форма) на срок до 6 месяцев однократное внутримышечное введение пентамидина (ломидин). При необходимости инъекции пентамидина через 6 месяцев повторяют под врачебным контролем.
№79 Mastigophora. Систематика. Кожные лейшманиозы. Возбудители. Географическое распространение. Морфология, цикл развития, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика.
•класс Жгутиковые — Flagellata
трихомонада влагалищная (trichomonas urogenitalis (vaginalis))
трихомонада кишечная (trichomonas hominis (intestinalis))
лямблия (lamblia intestinalis)
трипаносома гамбийская и трипаносома родезийская (trypanosoma brucei gambiense et rhodesiense)
трипаносома крузи (trypanosoma cruzi)
лейшмания тропика (leishmania tropica)
лейшмания доновани (leishmania donovani)
лейшмания бразилензис (leishmania brasiliensis)
Кожный лейшманиоз (болезнь Боровского, каучуковая язва, пендинская язва, багдадская язва...) — группа лейшманиозов, проявляющихся поражениями кожи, подкожных тканей и/или слизистых оболочек. Вызываются лейшманиями. Распространены преимущественно в тропиках и субтропиках, передаются через укусы москитов. Являются природно-очаговыми заболеваниями.
Возбудитель болезни – Leishmania tropica.
Географическое распространение - Южная Азия, Северная Африка, Южная Европа, Туркмения, Узбекистан.
Морфология - размер 2-8 мкм, паразитируют в клетках кожи, вызывая язвы, в слюнных железах москита находятся жгутиковые формы, которые при попадании к незараженным хозяевам (человек или животное) образует безжгутиковую форму, интенсивно размножающуюся.
Способ заражения - укус человека москитом.
Патогенное действие - инкубационный период- бугорок- язва сухая- язва мокнущая- рубец.
Диагностика - микроскопическое исследование отделяемого из язв, культивирование, иммунодиагностика. Профилактика - общественная - санитарно-просветительная работа, выявление и лечение больных, инсектициды; личная - защита от укусов комаров.
№80 Mastigophora. Систематика. Кожно-слизистый лейшманиоз. Возбудители. Географическое распространение. Морфология, цикл развития, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика.
•класс Жгутиковые — Flagellata
трихомонада влагалищная (trichomonas urogenitalis (vaginalis))
трихомонада кишечная (trichomonas hominis (intestinalis))
лямблия (lamblia intestinalis)
трипаносома гамбийская и трипаносома родезийская (trypanosoma brucei gambiense et rhodesiense)
трипаносома крузи (trypanosoma cruzi)
лейшмания тропика (leishmania tropica)
лейшмания доновани (leishmania donovani)
лейшмания бразилензис (leishmania brasiliensis)
Кожно-слизистый лейшманиоз (эспундия, кожно-слизистый бразильский лейшманиоз) - разновидность кожного лейшманиоза Нового света, заболевание кожи и слизистых оболочек, вызываемое простейшим паразитом Leishmania braziliensis.
Возбудитель кожно-слизистого лейшманиоза – Leishmania braziliensis. Распространён в лесах Южной Америки к востоку от Анд, протекает с обширным поражением кожи, в последующем слизистых оболочек, обычно верхних дыхательных путей, иногда с глубоким разрушением мягких тканей и хрящей.
Заболевание переносится москитами родам Phlebotomus. В Южной Америке переносчиками возбудителей кожного лейшманиоза являются москиты из рода Lutzomyia. Причем в организме москитов паразит находится в жгутиковой форме, а в организме человека - в лейшманиальной (внутриклеточной).
Резервуар инфекции - крупные лесные грызуны. Обычно регистрируют у рабочих, занятых на лесных и дорожных работах, среди населения лесных посёлков.

Лейшманиозы относятся к зоонозным инфекциям и поражают грызунов и псовых на всех населенных континентах, за исключением Австралии. Распространенность лейшманиозов варьирует: на побережье
Средиземного моря ими поражены 4 - 10% собак, а в южных районах нашей страны - 80-95% песчанок; у многих из них инвазия протекает субклинически.
Распространение болезни происходит тогда, когда самка москита рода Lutzomyia заглатывает амастоготы при кровососании на инфицированных млекопитающих. В желудке насекомого амастиготы превращаются в промастиготы, мигрируют в хоботок и при очередном кровососании попадают в кожу нового хозяина. Выплод москитов происходит в теплом влажном микроклимате - в норах грызунов, термитниках, в скоплениях гниющей растительности.
Человек заражается лейшманиозом, попадая в такой природный очаг. Наличие инфекции у домашних собак служит важным резервуаром лейшманиоза в городах. Передача лейшманиозов от человека человеку, за исключением случаев индийского кала-азара, происходит весьма редко. Еще реже передача инфекции может произойти при переливаниях крови, инъекциях и половых контактах. По оценочным данным, в мире насчитывается свыше 12 млн человек, пораженных лейшманиозом.

Промастиготы попадают в кожу в небольшое скопление крови, образовавшееся при кровососании москита. Затем превращаются в амастиготы внутри фаголизосом и размножаются бинарным делением. В конечном итоге они разрывают клетку и проникают в соседние макрофаги.
Дальнейшее развитие заболевания определяется уровнем клеточного иммунитета хозяина, равно как и видовой формой возбудителя. При кожно-слизистом лейшманиозе спустя некоторое время после полного или частичного заживления первичного элемента могут появиться метастатические поражения кожных и слизистых покровов. Разрушительный характер метастатических поражений связывают с развитием повышенной чувствительности к антигенам простейшего. Исключением из типичного характера развития кожного лейшманиоза является диффузный кожный лейшманиоз, при котором не отмечается инфильтрации лимфоцитами и плазматическими клетками или снижения числа возбудителей; лейшманиновая реакция остается отрицательной, а поражение кожи становится хроническим, прогрессирующим и распространенным. При этом у больных, по-видимому, имеется избирательная анергия к антигенам лейшманий, которая опосредуется, по крайней мере, частично,
прилегающими клетками-супрессорами. Способность лейшманий вызывать прогрессирующее заболевание может быть связана с формированием в организме хозяина Т-лимфоцитов-супрессоров. После выздоровления остается иммунитет к данному штамму возбудителя.
Для диагностики заболевания проводятся анализ материала из лимфатических узлов, язв, а также анализ крови. При висцеральном лейшманиозе результаты анализа крови показывают повышение СОЭ, уменьшение содержания альбуминов, повышение уровня глобулинов, анемию, тромбоцитопению. Дополнительным указанием на возможность заболевания является пребывание больного в эндемичных по лейшманиозу районах в последние год-два.
Профилактика - проводят уничтожение насекомых-переносчиков, грызунов и бродячих собак в районах, прилегающих к населённым пунктам. Лицам, посещающим эндемичные очаги, рекомендовано пользоваться индивидуальными средствами защиты (репелленты, противомоскитные сетки и т.д.). Своевременное лечение больных лейшманиозом.
№81 Mastigophora(Flagellata). Систематика. Висцеральный лейшманиоз. Возбудитель. Географическое распространение. Морфология, цикл развития, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика.
•класс Жгутиковые — Flagellata
трихомонада влагалищная (trichomonas urogenitalis (vaginalis))
трихомонада кишечная (trichomonas hominis (intestinalis))
лямблия (lamblia intestinalis)
трипаносома гамбийская и трипаносома родезийская (trypanosoma brucei gambiense et rhodesiense)
трипаносома крузи (trypanosoma cruzi)
лейшмания тропика (leishmania tropica)
лейшмания доновани (leishmania donovani)
лейшмания бразилензис (leishmania brasiliensis)
Висцеральный лейшманиоз (лихорадка Дум-Дум, кала-азар) - трансмиссивная паразитарная болезнь, характеризующаяся хроническим течением, волнообразной лихорадкой, гепатоспленомегалией, панцитопенией.
Выделяют индийский кала-азар, средиземноморский висцеральный лейшманиоз (детский), восточно - африканский и южноамериканский висцеральный лейшманиоз.
Возбудитель болезни - Leishmania donovani infantum - принадлежит к роду Leishmania, семьи Trypanosoma tidae, типа Protozoa. Жизненный цикл лейшманий состоит из двух стадий: безжгутиковой (амастиготной) - в организме позвоночных животных и человека, жгутиковых (промастиготной) - в организме москита. Безжгутикови формы являются внутриклеточными паразитами системы мононуклеарных фагоцитов, имеют овальную форму, размеры 3-5Х X1-3 мкм, хорошо окрашиваются по Романовскому-Гимзе и по лейшманий. Жгутиковые формы больше по размеру (10-15x4-6 мкм), монотрихы, способны к активному движению, культивируются на элективных питательных средах.
Источником и резервуаром инфекции при висцеральном лейшманиозе есть собаки, а также дикие животные (лисицы, шакалы, барсуки, суслики и др.).
Различают три типа ячеек: естественные (источник - дикие животные), сельские (источник - собаки и дикие животные), городские (источник - собаки и синантропные грызуны). ИИайнебезпечнишимы в эпидемиологическом отношении являются собаки сельских и городских ячеек. Гиры кала-азар источником инфекции может быть и человек.
Механизм заражения - трансмиссивный. Переносчиками являются различные виды москитов из рода Phlebotomus, через укусы которых заражаются люди.
Восприимчивость к инвазии высокая. Болеют чаще дети в возрасте 1-5 лет. После перенесенного висцерального лейшманиоза остается стойкий иммунитет. Повторные случаи заболевания наблюдаются редко. Сезонность осенняя, иногда заболевание развивается весной следующего после заражения года. В Украине регистрируются редкие случаи висцерального лейшманиоза в южных районах.
На месте укуса москита через несколько дней образуется зудящая папула, реже язва. С места инокуляции возбудитель гематогенным путем распространяется в организме и фиксируется в органах системы мононуклеарных фагоцитов (лимфатические узлы, костный мозг, печень, селезенка), где развиваются пролиферативно-дегенеративные и некробиотические процессы, являющиеся причиной интоксикации, анемии, лейкопении, прогрессирующей кахексии.
При патоморфологического исследования обнаруживают значительные изменения в селезенке, печени, костном мозге. Селезенка значительно увеличена, с геморрагическими инфильтратами, очагами некроза, инфарктами. Печень увеличена несколько меньше, наблюдается гиперплазия лимфоретикулярнои ткани, дистрофические изменения гепатоцитов, фиброз.
Опорными симптомами клинической диагностики висцерального лейшманиоза являются постепенное начало болезни, продолжалась, неправильного волнообразного типа лихорадка, значительное увеличение печени и особенно селезенки, анемия, кахексия. Большое значение придается эпидемиологическому анамнезу - пребывание в эндемичной местности в последние 1-2 лет.Подтверждением диагноза висцерального лейшманиоза является обнаружение лейшманий (при микроскопии) в пунктате костного мозга (95-100%) и лимфатических узлов, иногда в крови (мазок, толстая капля). Возможно выделение культуры возбудителя при посеве пунктата костного мозга на среду NNN. Вспомогательное значение имеет выявление антител в РСК, РНИФ, реакция латекс-агглютинации. Иногда используют биологическую пробу - заражение хомячков, белых мышей, сусликов в печень, внутрибрюшинно или внутривенно пунктата костного мозга, иногда увеличенного лимфатического узла больного.
Профилактика - больные подлежат госпитализации в инфекционный стационар. В очагах проводят мероприятия по уничтожению москитов, инвазированных собак, грызунов. С целью специфической профилактики предложенное прививки живой вакциной.
82.Mastigophora(Flagellata). Систематика. Трихомонадозы. Возбудитель. Географическое распространение. Морфология, цикл развития, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика.
Трихомонада
•класс Жгутиковые — Flagellata
трихомонада влагалищная (trichomonas urogenitalis (vaginalis))
трихомонада кишечная (trichomonas hominis (intestinalis))
лямблия (lamblia intestinalis)
трипаносома гамбийская и трипаносома родезийская (trypanosoma brucei gambiense et rhodesiense)
трипаносома крузи (trypanosoma cruzi)
лейшмания тропика (leishmania tropica)
лейшмания доновани (leishmania donovani)
лейшмания бразилензис (leishmania brasiliensis)
Из известных в биологии 50 видов трихомонад в человеческом организме паразитируют три вида:
влагалищная (она же урогенитальная) трихомонада;
кишечная трихомонада
ротовая трихомонада.
Географическое распространение - повсеместно
Морфология существуют лишь в вегетативной форме. Вегетативная форма у влагалищной — 14-30 мкм, у кишечной — 8-12 мкм, оба вида грушевидные, имеют аксостиль, 1 ядро, ундулирующая мембрана, есть 3-4 свободных жгутика и один (5-й) тянется вдоль ундулирующей мембраны.
Цикл развития - инвазионная форма- вегетативная форма влагалищной трихомонады попадает в организм человека в основном половым путем, изредка бытовым (паразит во внешней среде не устойчив и гибнет уже при температуре 39-40*С), кишечная — попадает к человеку через рот (заражение происходит при проглатывании трихомонады с немытыми овощами, фруктами, некипячёной водой, т.е. фекально-оральным способом). Патогенное действие - в слизистых оболочках пораженных органов возникает воспалительный процесс; возможно скрытое течение заболевания — у влагалищной; может вызывать воспалительные процессы в кишечнике — кишечная.
Диагностика - микроскопическое исследование свежих мазков из влагалища и уретры — у влагалищной, свежих мазков жидких фекалий — у кишечной.
Профилактика: а) общественная — активное выявление больных и носителей, их лечение, (влагалищная); охрана воды и почвы от загрязнения фекалиями (кишечная) б) личная — соблюдение гигиенических норм в банях, душах и т.д. (влагалищная); соблюдение правил личной гигиены (кишечная)
№83 Mastigophora(Flagellata). Систематика. Лямблиоз. Возбудитель. Географическое распространение. Морфология, цикл развития, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика.
•класс Жгутиковые — Flagellata
трихомонада влагалищная (trichomonas urogenitalis (vaginalis))
трихомонада кишечная (trichomonas hominis (intestinalis))
лямблия (lamblia intestinalis)
трипаносома гамбийская и трипаносома родезийская (trypanosoma brucei gambiense et rhodesiense)
трипаносома крузи (trypanosoma cruzi)
лейшмания тропика (leishmania tropica)
лейшмания доновани (leishmania donovani)
лейшмания бразилензис (leishmania brasiliensis)
Лямблиоз – заболевание, вызываемое лямблиями (Lamblia intestinalis.
Лямблиоз распространен во всем мире.
Лямблии – это одноклеточные паразитические микроорганизмы с четырьмя парами жгутиков, паразитирующие в просвете тонкой кишки человека. Лямблии имеют выпячивание – «присоску», с помощью которой они прикрепляются к слизистой кишки. У лямблий выделяют две стадии развития - вегетативную форму и цисту. В вегетативной форме лямблии активно двигаются, размножаются, питаются. Рта у лямблий нет, они всасывают питательные вещества всей поверхностью своего одноклеточного тела. Цисты лямблий неподвижны и выполняют две основные функции - распространения и сохранения жизнеспособности в неблагоприятных условиях.
Когда циста лямблии попадает в желудок человека, её оболочки растворяются, и из цисты выходит вегетативная форма лямблии. Нормальная жизнедеятельность лямблий зависит от состояния работы кишечника и питания человека. Так, быстрое увеличение количества лямблий в кишечнике возможно тогда, когда зараженный человек предпочитает богатую углеводами пищу и в его питании минимально количество белка. Белковая же диета и систематическое употребление в питание клюквы и брусники угнетают размножение лямблий.
Человек заражается лямблиями при употреблении пищи и воды, зараженной цистами лямблий, при контактах с зараженными людьми. В окружающую среду цисты лямблий попадают с фекалиями зараженного человека. Установлено, что 1 г фекалий может содержать до 12 000 000 цист лямблий.
Методы диагностики.
Микроскопия. Выявление лямблий в дуоденальном содержимом (вегетативная стадия) и в фекалиях (цисты). Серодиагностика (определение антител)
Личная профилактика — соблюдение правил гигиены питания.
Общественная профилактика — санитарное благоустройство туалетов, предприятий общественного питания.
84. Ciliophora. Общая характеристика типа. Систематика. Возбудитель балантидиаза. Географическое распространение. Морфология, цикл развития, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика.
Инфузории имеют крайне разнообразную форму, но чаще они продольно овальные. Размеры их варьируют в широких пределах. Длина от 30-40 мкм до миллиметра и более. Большинство инфузорий относится к числу относительно крупных одноклеточных организмов. Это наиболее сложно устроенные простейшие. Цитоплазма всегда ясно разделяется на два слоя - наружный (эктоплазму, или кортекс) и эндоплазму. Наружный слой эктоплазмы образует прочную эластичную пелликулу. Электронная микроскопия показывает, что она слагается из наружной двойной мембраны, внутренней двойной мембраны и просвета между ними. Снаружи пелликула часто бывает скульптурирована, образуя закономерно расположенные утолщения. У инфузории туфельки (Paramecium), например, утолщения пелликулы представляют собой правильно расположенные шестиугольники, напоминающие собой пчелиные соты. Подобная скульптурированность пелликулы повышает ее прочность.
Снаружи тело инфузории покрыто ресничками, которые в эктоплазме берут начало от кинетосом (базальных телец). Число ресничек может быть очень велико; так, у инфузории туфельки их 10-15 тыс. Равномерное расположение большого числа ресничек представляет собой исходный и более примитивный признак для инфузорий. Особенно сложный ресничный аппарат дифференцируется обычно в области ротового отверстия, где он приобретает новую функцию - направления пищи к ротовому отверстию.
В эктоплазме многих инфузорий залегают особые защитные приспособления - трихоцисты - короткие палочки, контактирующие с наружным слоем пелликулы при посредстве особого выроста и расположенные перпендикулярно поверхности тела. При раздражении животного трихоцисты выстреливают наружу, превращаясь в длинную упругую нить. Нити вонзаются в тело врага или добычи и, по-видимому, вносят в него какое-то ядовитое вещество, так как оказывают сильное парализующее действие на пораженных животных.
Многие инфузории способны жить при очень различных парциальных давлениях кислорода. Например, инфузория туфелька, при дыхании поглощающая значительное количество кислорода, может жить в среде, имеющей лишь следы кислорода. При этом меняется характер обмена, в котором преобладающее значение приобретают расщепительные процессы (гликолиз), идущие в отсутствие кислорода. Некоторые группы паразитических инфузорий (например, живущие в передних отделах желудка жвачных) всецело существуют за счет расщепительного обмена, и свободный кислород для них ядовит.
Ротовое отверстие присутствует у всех инфузорий, за исключением некоторых эндопаразитических форм, поглощающих пищу всей поверхностью тела. Исходной и наиболее примитивной формой ротового аппарата следует считать его терминальное расположение на переднем конце, при правильном продольном расположении рядов ресниц и отсутствии специально дифференцированных ресничек, связанных с ротовым. У более специализированных форм происходит смещение ротового аппарата на одну (брюшную) сторону тела. Часто при этом образуется более или менее глубокое впячивание (перистомальное впячивание, или перистом), на дне которого и открывается ротовое отверстие, ведущее в глотку и далее в эндоплазму. Одновременно с этим в области ротового отверстия дифференцируются ресницы, сливающиеся в мембранеллы, служащие для направления пищи к ротовому отверстию.
Многие инфузории питаются бактериями и другими мелкими органическими частицами. У них ротовое отверстие постоянно открыто, и непрерывно работающая околоротовая цилиатура загоняет в рот пищу, поступающую далее в глотку. У подобных инфузорий (инфузория туфелька) процесс захвата пищи происходит непрерывно, и, пока инфузория живет, она непрерывно питается.
У других инфузорий ротовое отверстие открывается только в момент захвата пищи. К числу таких видов относятся довольно многочисленные хищники, питающиеся другими, обычно более мелкими простейшими. У хищных видов глотка часто окружена особым так называемым палочковым аппаратом, слагающимся из прочных эластичных палочек. Они составляют опору глотки при прохождении через нее иногда весьма объемистой пищи.
Проглоченная пища попадает в эндоплазму, где происходит ее переваривание. На дне глотки в эндоплазме образуются капельки жидкости - пищеварительная вакуоль. Наполнившись пищей, вакуоль отрывается от глотки и увлекается током плазмы, описывая в теле инфузории определенный для данного вида инфузорий путь. Во время передвижения в эндоплазме пища переваривается под действием ферментов, поступающих из эндоплазмы внутрь вакуоли. Оставшиеся внутри вакуоли непереваренные остатки пищи выталкиваются наружу через находящееся обычно неподалеку от заднего конца тела отверстие - порошицу.
Тип Ciliophora — Ресничные или инфузории
Класс Karyorelicta — Кариореликтовые
Класс Heterotricha — Разноресничные
Класс Spirotricha — Спиральноресничные
Класс Lithostomata — Литостоматовые
Класс Chonotricha — Хонотриха
Класс Suctoria — Сосущие
Класс Colpodida — Колподовые
Класс Prostomata — Простомовые
Класс Oligogymenophorea — Олигогименофоровые
Класс Astomata — Безротые
Балантидий - Balantidium coli - возбудитель балантидиаза - антропозооноза.
Географическое распространение - повсеместно.
Локализация - толстый кишечник, особенно часто слепая кишка.
Морфологическая характеристика. Балантидий существует в двух формах.
1. Вегетативная форма - трофозоит - яйцевидный, длиной 30 - 200 мкм, шириной 20 -110 мкм, в среднем 75 х 50 мкм. Является самым крупным из паразитов типа Простейших. Клетка покрыта ресничками. В центре клетки располагается округлый или бобовидный макронуклеус. На переднем конце тела паразита есть цитостом, на заднем - анальная пора (цитопрокт). В пищеварительных вакуолях могут находиться эритроциты.
2. Циста диаметром 45-60 мкм покрыта двухслойной оболочкой. Ресничек нет. Виден бобовидный макронуклеус. Цикл развития - циста попадает к человеку через рот, возможно инвазирование вегетативными формами. Питается балантидий крахмальными зернами, живет в просвете кишечника и может не вызывать заболевания, то есть развивается носительство.
Патогенное действие. При внедрении в слизистую кишечника образуются гангренозные язвы 3-4 см в диаметре.
Развиваются кровавые поносы, приводящие к истощению организма.
Источник заражения - больной человек, цистоноситель, а также домашние и дикие свиньи. В отличие от человека балантидий у свиней не вызывает болезненных явлений.
Диагностика. Обнаружение цист и вегетативных форм в фекалиях, ядра которых имеют характерную бобовидную форму.
Профилактика: а) общественная - обследование, выявление и лечение больных и носителей, которые наиболее часто встречаются среди рабочих свиноводческих ферм и работников колбасного производства; б) личная - соблюдение правил личной гигиены (мытье рук, овощей, фруктов, кипячение воды).
№85 Apicomplexa. Sporozoa. Характеристика класса. Систематика. Возбудитель токсоплазмоза.
Географическое распространение. Морфология, цикл развития, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика.
Известно около 1400 видов споровиков. Все представители класса являются паразитами (или комменсалами) человека и животных. Многие споровики — внутриклеточные паразиты. Именно эти виды претерпели наиболее глубокую дегенерацию в плане строения: их организация упрощена до минимума. Они не имеют никаких органов выделения и пищеварения.
Питание происходит за счет поглощения пищи всей поверхностью тела. Продукты жизнедеятельности также выделяются через всю поверхность мембраны. Органелл дыхания нет. Общими чертами всех представителей класса являются отсутствие у зрелых форм каких-либо органелл движения, а также сложный жизненный цикл. Для споровиков характерны два варианта жизненного цикла — с наличием полового процесса и без него. Первый вариант цикла включает в себя стадии бесполого размножения и полового процесса (в виде копуляции и спорогонии).
Бесполое размножение осуществляется простым делением с помощью митоза или множественным делением (шизогонией). При шизогонии происходит многократное деление ядра без цитокинеза. Затем вся цитоплазма разделяется на части, которые обособляются вокруг новых ядер. Из одной клетки образуется очень много дочерних. Перед половым процессом происходит образование мужских и женских половых клеток — гамет. Они называются гамонтами. Затем разнополые гаметы сливаются с образованием зиготы. Она одевается плотной оболочкой и превращается в цисту, в которой происходит спорогония — множественное деление с образованием клеток (спорозоитов). Именно на стадии спорозоита паразит и проникает в организм хозяина. Споровики, для которых характерен именно такой цикл развития, обитают в тканях внутренней среды организма человека (например, малярийные плазмодии).
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. Они могут поражать как человека, так и многих животных (в том числе и диких). Таким образом, это зоо- и антропозоонозные заболевания, профилактика которых представляет собой сложную задачу. Эти заболевания могут передаваться не трансмиссивно (как токсоплазмы), т. е. не иметь специфического переносчика, или трансмиссивно (как малярийные плазмодии), т. е. через переносчиков.
Диагностика заболеваний, вызываемых простейшими класса Споровики, 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.
Споровики́ (Sporozoa) - класс паразитических простейших, в который входит 3 отряда: грегарины (Gregarinida), кокцидии (Coccidia), пиролазмиды (Piroplasmida).
Объединяет около 2000 видов, часть из них является возбудителями инвазионных болезней человека и животных.
К паразитам человека относятся представители отряда Coccidia, подотрядов Eimeredia и Haemosporidea.
Токсоплазмы (Toxoplasma gondii) — возбудители токсоплазмоза. Человек для этого паразита является промежуточным хозяином, а основные хозяева — это кошки и другие представители семейства Кошачьи.
Малярийные плазмодии (Plasmodium) — возбудители малярии. Человек — промежуточный хозяин, окончательный — комары рода Anopheles.
ТОКСОПЛАЗМА - Toxoplasma gondii - возбудитель токсоплазмоза человека и животных. Токсоплазмозантропозооноз, природно-очаговое заболевание.
Географическое распространение - повсеместно.
Локализация - клетки различных органов человека: головной мозг, ткани глаза, сердечные и скелетные мышцы, матка, легкие, оболочки плода и др.
Морфологическая характеристика - имеет форму полумесяца, один конец которого заострен более другого. В центре располагается крупное ядро. Длина паразита 4—7 мкм.
Цикл развития. Окончательный хозяин - представители семейства кошачьих (чаще домашние кошки). Вслед за сложной серией циклов шизогонии в тканях кошек происходит последовательно: гаметогония, оплодотворение и спорогония в клетках кишечника. В результате в фекалиях зараженного животного можно обнаружить ооцисты.
Промежуточный хозяин - мышевидные грызуны, человек и другие млекопитающие, птицы, пресмыкающиеся. Инвазионная форма. Инвазионными являются зрелые ооцисты (со спорозоитами), находящиеся во внешней среде и распространяемые кошками, а также все стадии бесполого размножения, происходящего в тканях промежуточных хозяев. Кошки заражаются ооцистами, поедая мышей, в организме которых содержатся тахизоиты и брадизоиты.
Заражение человека возможно тремя способами:
1) ооцистами перорально при несоблюдении правил гигиены;
2) алиментарно - при употреблении в пищу сырых мясных фаршей, сырых куриных яиц, некипяченого молока;
3) трансплацентарно.
Патогенное действие. Клинические симптомы очень разнородны, что объясняется различной локализацией паразита. Поражаются нервная, половая, лимфатическая системы, органы зрения, любые органы и ткани. Нередко наблюдается бессимптомное носительство. Уникальной особенностью инвазии является то, что паразиты персистируют в тканевых цистах в различных органах и тканях в течение всей жизни хозяина.
Источник заражения - кошки инвазированные Т. gondii, рассеивающие паразитов в окружающую среду с фекалиями, мочой, слюной. Круг промежуточных хозяев очень широк, что свидетельствует о практическом отсутствии хозяинной специфичности токсоплазмы. Природные и синантропные очаги токсоплазмоза, будучи открытыми системами, находятся в постоянном взаимодействии.
Диагностика. Применяют паразитологические методы: обнаружение токсоплазм в центрифугате сыворотки крови, в пунктате спинномозговой жидкости, в тканях плаценты, в биоптатах лимфоузлов. Эти методы применимы при остром и врожденном токсоплазмозе. При хроническом токсоплазмозе лучшие результаты дает иммунодиагностика, а также биологические пробы для заражения мышей и исследования культуры тканей животных (метод культивирования).
Профилактика: а) общественная - оздоровление синантропных очагов путем уничтожения беспризорных кошек и ветеринарного надзора за домашними кошками; б) личная - соблюдение правил личной гигиены (мытье рук, особенно после контакта с сырым мясом, землей, после ухода за кошками; мытье огородной зелени, овощей и фруктов; неупотребление в пищу сырого мяса, сырого фарша, некипяченого молока и сырых яиц).
№86 Sporozoa. Систематика. Малярия. Возбудители. Видовые отличия. Географическое распространение. Борьба с малярией. Задачи противомалярийной службы на современном этапе.
Споровики́ (Sporozoa) - класс паразитических простейших, в который входит 3 отряда: грегарины (Gregarinida), кокцидии (Coccidia), пиролазмиды (Piroplasmida).
Объединяет около 2000 видов, часть из них является возбудителями инвазионных болезней человека и животных.
К паразитам человека относятся представители отряда Coccidia, подотрядов Eimeredia и Haemosporidea
Малярия (итал. mala aria - «плохой воздух», ранее известная как «болотная лихорадка») - группа трансмиссивных инфекционных заболеваний, передаваемых человеку при укусах комаров рода Anopheles («малярийных комаров») и сопровождающихся лихорадкой, ознобами, спленомегалией (увеличением размеров селезёнки), гепатомегалией (увеличением размеров печени), анемией. Характеризуется хроническим рецидивирующим течением. Вызывается паразитическими протистами рода Plasmodium (80-90 % случаев - Plasmodium falciparum).
Малярийные плазмодии Plasmodium (класс Споровики, Sporozoa) отряд Haematosporidia (кровяные споровики) — возбудители малярии. Известны следующие виды малярийных плазмодиев, паразитирующие у человека:
Р. vivax — возбудитель трехдневной малярии,
Р. falciparum — возбудитель тропической малярии,
Р. malariae — возбудитель четырехдневной малярии,
Р. ovale — возбудитель овале-малярии, близкой к трехдневной.
Три первых вида широко распространены в тропических и субтропических климатических поясах, последний — только в тропической Африке. Все виды сходны морфологически и жизненными циклами, отличаясь друг от друга деталями строения и некоторыми особенностями цикла развития, проявляющимися в основном продолжительностью его отдельных периодов.
Жизненный цикл малярийных плазмодиев типичен для споровиков, включая стадии бесполого размножения в виде шизогонии, полового процесса и спорогонии. Окончательным хозяином паразитов является комар р. Anopheles, а промежуточным — только человек. Комар является одновременно и переносчиком. Поэтому малярия — типичное антропонозное трансмиссивное заболевание.
Со слюной зараженного комара при укусе плазмодии попадают в кровь человека. Развитие паразитов в организме человека происходит синхронно. С током крови они разносятся по организму и поселяются в клетках печени. Здесь они растут и размножаются шизогонией таким образом, что один паразит делится на тысячи дочерних особей. Клетки печени при этом разрушаются и паразиты, называющиеся на этой стадии мерозоитами, поступают в кровь и внедряются в эритроциты. С этого момента начинается эритроцитарная часть цикла развития плазмодия. Паразит питается гемоглобином, растет и размножается шизогонией. При этом каждый плазмодий делится на 8—24 мерозоита. После разрушения эритроцита мерозоиты попадают в плазму крови и оттуда в новые эритроциты, после чего весь цикл эритроцитарной шизогонии повторяется.
Из части мерозоитов в эритроцитах образуются незрелые половые клетки — мужские и женские гаметоциты. Они являются инвазионной стадией для комара. Дальнейшее их развитие возможно только в его пищеварительной системе. При укусе больного человека комаром гаметоциты попадают в желудок последнего, где из них образуются зрелые гаметы. В результате оплодотворения в желудке комара образуется подвижная зигота, которая перемещается на наружную поверхность стенки желудка и покрывается оболочкой, формируя ооцисту. С этого момента начинается период спорогонии, когда содержимое ооцисты многократно делится, образуя около 10000 спорозоитов — тонких серповидных клеток, которые после разрыва оболочки поступают в слюнные железы комара. При кровососании спорозоиты поступают в кровяное русло человека.
Таким образом, в организме человека плазмодий размножается только бесполым путем — шизогонией, человек является его промежуточным хозяином. В организме комара проходят две другие стадии цикла развития паразита: половой процесс — гаметогония и образование спорозоитов за счет деления под оболочкой ооцисты — спорогония. Поэтому малярийный комар является окончательным хозяином этого паразита.
Выход большого количества мерозоитов из эритроцитов сопровождается выбросом в плазму крови значительной массы токсических продуктов жизнедеятельности. Их воздействие на организм приводит к резкому повышению температуры, ознобу, слабости и головным болям. Такое состояние возникает внезапно и длится в среднем 1,5-2 ч. Вслед за этим наступает чувство жара, сухость во рту, жажда. Температура тела достигает 40—41°С. Через несколько часов все перечисленные симптомы исчезают, и больные обычно засыпают. Весь приступ может продолжаться от 6 до 12 ч. При трехдневной и овале-малярии промежутки между приступами составляют 48 ч, число таких приступов может достигать 10—15, после чего они прекращаются за счет повышения уровня специфического иммунитета, но паразиты в крови еще могут обнаруживаться. В таком случае человек становится паразитоносителем и продолжает представлять опасность для окружающих как возможный источник заражения.

Гемотрансфузионный способ заражения наиболее часто встречается при четырехдневной малярии в связи с тем, что при этой форме болезни шизонты в эритроцитах находятся в очень малом количестве и могут не обнаруживаться при исследовании крови доноров. Иногда человек может быть инвазирован одновременно двумя или тремя видами плазмодиев. В таком случае малярийные приступы не имеют четкой периодичности и клинический диагноз затруднен.
Лабораторный диагноз малярии можно поставить только в период, соответствующий стадии эритроцитарной шизогонии, когда в крови удается обнаружить паразитов. Плазмодий, недавно проникший в эритроцит, имеет кольцевидную форму. Его цитоплазма выглядит как ободок, окружающий крупную вакуоль с продуктами диссимиляции. Ядро паразита смещено к краю клетки. Следующая стадия называется амебовидным шизонтом. У паразита появляются ложноножки, а вакуоль увеличивается. Наконец плазмодий занимает почти весь эритроцит. Следующая стадия развития паразита — фрагментация шизонта. На фоне деформированного эритроцита обнаруживаются множественные мерозоиты, в каждом из которых лежит ядро. Кроме бесполых клеток в эритроцитах можно увидеть и гаметоциты. Они отличаются крупными размерами, не имеют псевдоподий и вакуолей.
Диагностика - микроскопирование окрашенных по Романовскому - Гимза мазков или толстых капель периферической крови больного, исследование эритроцитов. Обнаружение эндоэритроцитарных стадий и мерозоиты в плазме.
Борьба с малярией осуществляется двумя основными путями. Первый - это лечение маляриков специальными лекарственными средствами (хинин, акрихин, плазмоцид и др.). Отсутствие возбудителя в крови людей делает невозможным заражение переносчиков и, следовательно, распространение малярии.
При этом необходимо отметить одну важную особенность, имеющую существенное значение для борьбы с малярией. Дело в том, что большинство специфичных лекарственных средств убивает шизонтов в крови. Гаметоциты же являются гораздо более стойкими и могут сохраняться в эритроцитах продолжительное время в отсутствие шизонтов. Больной малярией после лечения становится вполне здоровым и часто не подозревает, что является носителем гаметоцитов. Он может явиться источником заражения других людей, если комар насосется его крови с гаметоцитами. Поэтому в малярийных местностях необходим систематический контроль за всеми переболевшими малярией лицами. У них периодически берутся мазки крови и исследуются на носительство гаметоцитов.
Существуют и другие методы борьбы с личинками. Особенно интересен биологический метод борьбы с использованием небольших живородящих рыбок - гамбузий. Эти теплолюбивые рыбки (родина их Америка) особенно охотно поедают личинок комаров. Водоемы, являющиеся местами выплода личинок Anopheles, заселяют гамбузиями, которые быстро уничтожают всех личинок. Этот способ применяют в теплых странах, так как гамбузии не могут жить в холодных водоемах.
Борьба со взрослыми летающими комарами представляет большие трудности. Ее проводят в зимнее время на местах зимовок. Анофелесы скопляются в значительных количествах в хлевах, так как, кроме человека, они охотно нападают на рогатый скот. Здесь их и уничтожают, применяя для этого различные инсектициды. В дореволюционной России малярия была широко распространена и для многих областей страны была массовым заболеванием. Десятки тысяч людей болели малярией. Особенно неблагополучными были некоторые районы Кавказа (окрестности Батуми, Сухуми, Сочи), Средней Азии, Поволжья. Большие эпидемические вспышки возникали и в первые годы Советской власти, особенно в период гражданской войны. Органы здравоохранения Советского Союза провели огромную работу по борьбе с малярией. Этим в первую очередь занималась широкая сеть специальных учреждений - малярийных станций, развернутых во всех центральных и южных районах страны. Эта борьба, шедшая по разным направлениям, увенчалась полным успехом. В настоящее время малярия как массовое заболевание на территории нашей Родины не существует.
№87 Sporozoa. Систематика. Четырехдневная малярия. Возбудитель. Видовые отличия. Географическое распространение. Морфология, цикл развития, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика.
Споровики́ (Sporozoa) - класс паразитических простейших, в который входит 3 отряда: грегарины (Gregarinida), кокцидии (Coccidia), пиролазмиды (Piroplasmida).
Объединяет около 2000 видов, часть из них является возбудителями инвазионных болезней человека и животных.
К паразитам человека относятся представители отряда Coccidia, подотрядов Eimeredia и Haemosporidea
Малярия (итал. mala aria - «плохой воздух», ранее известная как «болотная лихорадка») - группа трансмиссивных инфекционных заболеваний, передаваемых человеку при укусах комаров рода Anopheles («малярийных комаров») и сопровождающихся лихорадкой, ознобами, спленомегалией (увеличением размеров селезёнки), гепатомегалией (увеличением размеров печени), анемией. Характеризуется хроническим рецидивирующим течением. Вызывается паразитическими протистами рода Plasmodium (80-90 % случаев - Plasmodium falciparum).
Четырехдневная малярия
Возбудитель: Plasmodium malariae
Географическое положение: встречается только в субтропических широтах
Цикл развития: человек заражается в момент инокуляции (впрыскивания) самкой малярийного комара одной из стадий жизненного цикла возбудителя (так называемых спорозоитов) в кровь или лимфатическую систему, которое происходит при кровососании. С кровью и лимфой спорозоиты заносятся в печень и внедряются в гепатоциты, округляются и превращаются в трофозоиты (начало экзоэритроцитарной шизогонии). Здесь они затем превращаются в экзоэритроцитарные шизонты. Шизонт созревает в зависимости от вида плазмодия в течение 5−15 суток. Ядро и цитоплазма шизонта многократно делятся, образуя до 10−50 тысяч экзоэритроцитарных мерозоитов овальной или удлинённой формы, длиной около 2,5 мкм и шириной 5 мкм, которые выходят в плазму крови.
Инкубационный период: 1-3 недели, приступы более продолжительны, чем при трёхдневной малярии
Патогенное действие: Четырехдневная малярия относится к доброкачественным видам малярийной инвазии. Инкубационный период продолжается 25-42 дня. Заболевание обычно развивается остро, без продромальных явлений, причем с начальных этапов болезни лихорадочные приступы имеют классический характер, развиваются с интервалами в 2 дня с четко выраженными фазами «озноба», «жара», «пота» и замедленным развитием гепатоспленомегалии при сравнительно невысоком уровне паразитемии. что может затруднить диагностику болезни.
По окончании серии первичных приступов при отсутствии лечения на протяжении ряда месяцев или лет могут происходить рецидивы болезни, обусловленные паразитемией. Это обусловливает формирование самопрогрессирующего нефротического синдрома, протекающего с отеками, массивной протеинурией, артериальной гипертензией. Нефротический синдром при четырехдневной малярии резистентен к терапии противомалярийными средствами, у части больных положительный эффект отмечается при использовании цитостатических препаратов. Продолжительность инвазионного процесса при четырехдневной малярии составляет 2-4 года, однако в ряде случаев он может достигать нескольких десятков лет, в связи с чем подобные лица становятся источниками шизонтной (посттрансфузионной) малярии.
Диагностика: микроскопирование окрашенных по Романовскому - Гимза мазков или толстых капель периферической крови больного, исследование эритроцитов. Обнаружение эндоэритроцитарных стадий и мерозоиты в плазме.
Лечение малярии проводят противомалярийными лекарственными средствами, например, хинином.
Профилактика по защите от малярии сводится к борьбе с переносчиками и в лечении больных. Разрабатывается также вакцина против данного заболевания
№88 Sporozoa. Систематика. Трехдневная малярия. Возбудители. Видовые отличия. Географическое распространение. Морфология, цикл развития, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика.
Споровики́ (Sporozoa) - класс паразитических простейших, в который входит 3 отряда: грегарины (Gregarinida), кокцидии (Coccidia), пиролазмиды (Piroplasmida).
Объединяет около 2000 видов, часть из них является возбудителями инвазионных болезней человека и животных.
К паразитам человека относятся представители отряда Coccidia, подотрядов Eimeredia и Haemosporidea
Малярия (итал. mala aria - «плохой воздух», ранее известная как «болотная лихорадка») - группа трансмиссивных инфекционных заболеваний, передаваемых человеку при укусах комаров рода Anopheles («малярийных комаров») и сопровождающихся лихорадкой, ознобами, спленомегалией (увеличением размеров селезёнки), гепатомегалией (увеличением размеров печени), анемией. Характеризуется хроническим рецидивирующим течением. Вызывается паразитическими протистами рода Plasmodium (80-90 % случаев - Plasmodium falciparum).
Трехдневная малярия
Возбудитель: Plasmodium vivax
Географическое положение: в тропических и субтропических климатических поясах
Цикл развития: человек заражается в момент инокуляции (впрыскивания) самкой малярийного комара одной из стадий жизненного цикла возбудителя (так называемых спорозоитов) в кровь или лимфатическую систему, которое происходит при кровососании. С кровью и лимфой спорозоиты заносятся в печень и внедряются в гепатоциты, округляются и превращаются в трофозоиты (начало экзоэритроцитарной шизогонии). Здесь они затем превращаются в экзоэритроцитарные шизонты. Шизонт созревает в зависимости от вида плазмодия в течение 5−15 суток. Ядро и цитоплазма шизонта многократно делятся, образуя до 10−50 тысяч экзоэритроцитарных мерозоитов овальной или удлинённой формы, длиной около 2,5 мкм и шириной 5 мкм, которые выходят в плазму крови.
Патогенное действие: Приступы происходят через каждые 40−48 часов. Трёхдневная малярия в большинстве случаев бывает средней тяжести. При типичном течении приступы возникают через день, но может быть и ежедневный тип лихорадки. В течение первых 3−6 дней возможна температура неправильного или постоянного типа. В дальнейшем приступ продолжается 6−10 часов с последующей апирексией. Возникают приступы обычно в утренние часы. Окончание пароксизма сопровождается профузным потоотделением. Трёхдневная Малярия на островах западно-тихоокеанской зоны отличается более тяжёлым течением, характеризуется частыми рецидивами и меньшей чувствительностью возбудителей к 8-аминохинолиновым препаратам.
Диагностика: микроскопирование окрашенных по Романовскому - Гимза мазков или толстых капель периферической крови больного, исследование эритроцитов. Обнаружение эндоэритроцитарных стадий и мерозоиты в плазме.
Лечение малярии проводят противомалярийными лекарственными средствами, например, хинином.
Профилактика по защите от малярии сводится к борьбе с переносчиками и в лечении больных. Разрабатывается также вакцина против данного заболевания
№89 Plathelmintes (Плоские черви). Общая характеристика типа. Морфология, систематика, основные представители, значение.
К типу относится около 25 тыс. видов животных. Часть из них — свободно живущие хищники, обитающие в морях и пресных водоемах, другие — паразиты позвоночных животных и человека, вызывающие различные заболевания. Размеры тела червей — от долей миллиметра до 10 м.
Характерные черты типа следующие:
1. Тело плоское, его форма листовидная (у ресничных и сосальщиков) или лентовидная (у ленточных червей).
2. Впервые в животном мире у представителей этого типа развилась двусторонняя (билатеральная) симметрия тела, т. е. через тело можно провести только одну продольную плоскость симметрии, делящую его на две зеркально подобные части.
3. Кроме эктодермы и энтодермы они имеют еще средний зародышевый листок —мезодерму. Поэтому их считают первыми трехслойными животными. Наличие трех зародышевых листков дает основу для развития различных систем органов.
4. Стенку тела образует кожно-мускульный мешок —совокупность наружного однослойного эпителия и расположенных под ним нескольких слоев мышц — кольцевых, продольных, косых и спинно-брюшных. Поэтому тело плоских червей способно совершать сложные и разнообразные движения.
5. Полость тела отсутствует, так как пространство между стенкой тела и внутренними органами заполнено рыхлой массой клеток— паренхимой. Она выполняет опорную функцию и служит в качестве депо запасных питательных веществ.
6. Пищеварительная система состоит из двух отделов: эктодермальной передней кишки, представленной ртом и мускулистой глоткой, способной у хищных ресничных червей выворачиваться наружу, проникать внутрь жертвы и высасывать ее содержимое, и слепо замкнутой энтодермальной средней кишки. У многих видов от главных участков средней кишки отходит множество слепых ответвлений, проникающих во все части тела и доставляющих им растворенные питательные вещества. Непереваренные остатки нищи выбрасываются через рот.
7. Выделительная система протонефридиального типа. Через выделительные поры выводится избыток воды и конечные продукты метаболизма (преимущественно мочевина).
8. Нервная система более концентрирована и представлена парным головным ганглием и отходящими от него продольными нервными стволами, соединенными кольцевыми перемычками. Нервные стволы образованы расположенными по всей его длине телами нервных клеток и их отростками. Такой тип организации нервной системы называется стволовым. У всех плоских червей развиты органы осязания, химического чувства, равновесия, а у свободноживущих — и зрения.
9. Плоские черви — гермафродиты (за редким исключением). Оплодотворение внутреннее, перекрестное. Кроме половых желез (яичников и семенников), развита сложная система половых протоков, дополнительных желез, обеспечивающих зиготу питательными веществами и материалом для формирования защитных яйцевых оболочек. У пресноводных ресничных червей развитие прямое, у морских — с планктонной личиночной стадией. У паразитических червей (сосальщиков и ленточных червей) циклы развития сложные с наличием одной или нескольких личиночных стадий и сменой нескольких хозяев.
Тип включает три класса: Ресничные, Сосальщики и Ленточные.
№90 Plathelminthes. Систематика. Возбудитель фасциолёза. Географическое распространение. Морфология. Цикл развития. Способ заражения, лабораторная диагностика, профилактика, патогенное действие.
К типу плоских червей относится около 25 тыс. видов животных. Часть из них — свободно живущие хищники, обитающие в морях и пресных водоемах, другие — паразиты позвоночных животных и человека, вызывающие различные заболевания. Размеры тела червей — от долей миллиметра до 10 м.
Тип включает три класса: Ресничные, Сосальщики и Ленточные.
СОСАЛЬЩИК ПЕЧЕНОЧНЫЙ - Fasciola hepatica - возбудитель фасциолеза - антропозооноза, природноочагового заболевания.
Географическое распространение - повсеместно.
Локализация -желчные протоки печени.
Морфологическая характеристика. Листовидной формы, 3 - 5 см в длину, на переднем конце расположены две присоски: ротовая - терминально и брюшная - чуть ниже. Кожно-мускульный мешок представлен тегументом и тремя мышечными слоями. В пищеварительной системе представлены рот, глотка и два главных канала кишечника, имеющих многочисленные разветвления. Кишечник заканчивается слепо. Выделительная система протонефридиального типа, имеется центральный выделительный канал, заканчивающийся выделительной порой. Половая система гермафродитная. Семенники сильно разветвлены, расположены в средней части тела, яичник также разветвлен. Матка розетковидная, лежит позади брюшной присоски.
Цикл развития. Биогельминт. Окончательные хозяева -травоядные животные, свиньи и человек. Промежуточный хозяин - пресноводный моллюск, малый прудовик - Limnea truncatula, в теле которого происходит партеногенетическое размножение личинок. В результате из одного мирацидия, попавшего в моллюска, выходят в воду 160 церкариев.
Инвазионная форма для человека и других окончательных хозяев - адолескарий, прикрепленный к водным растениям.
Патогенное действие. Вызывает задержку оттока желчи, воспалительный процесс в пораженном органе, очень редко приводит к развитию цирроза. Имеет место общее токсическое действие на организм больного.
Источник заражения. Очаг возникает при наличии прудовиков в водоеме и высокой заболеваемости среди рогатого скота, фекалии которых могут попадать в водоем.
Диагностика. Обнаружение яиц в фекалиях больного, а также при дуоденальном зондировании в содержимом двенадцатиперстной кишки. Яйца крупные, 130 -150 мкм в длину, правильной овальной формы, желтоватой окраски, на одном полюсе имеется крышечка. Возможно выявление "транзитных яиц" в фекалиях здорового человека. Во избежание ошибок за несколько дней до повторного обследования следует исключить печень из рациона больного.
Профилактика: а) общественная - санитарно-просветительная работа; борьба с моллюсками; ветеринарные мероприятия, связанные с оздоровлением домашних животных; б) личная - не употреблять для питья сырую воду из стоячих водоемов, тщательно мыть зелень и овощи.
№91 Plathelminthes. Систематика. Возбудитель парагонимоза. Географическое распространение.
Морфология. Цикл развития. Способ заражения, лабораторная диагностика, профилактика, патогенное действие.
К типу плоских червей относится около 25 тыс. видов животных. Часть из них — свободно живущие хищники, обитающие в морях и пресных водоемах, другие — паразиты позвоночных животных и человека, вызывающие различные заболевания. Размеры тела червей — от долей миллиметра до 10 м.
Тип включает три класса: Ресничные, Сосальщики и Ленточные.
СОСАЛЬЩИК ЛЕГОЧНЫЙ - Paragonimus westermani, P. ringeri - возбудители парагонимоза антропозооноза.
Географическое распространение - районы Юго-Восточной Азии: Китай, Корея, Япония; в СНГ несколько очагов на Дальнем Востоке.
Локализация - мелкие разветвления бронхов легких.
Морфологическая характеристика. Форма округлого или овального листа, красновато-коричневой окраски, размеры 7,5-12x4-6 мм. Ротовая присоска расположена терминально, брюшная на середине вентральной стороны тела. Широкие извитые, неразветвленные кишечные каналы заканчиваются слепо. Выделительная система протонефридиального типа. По бокам от брюшной присоски с одной стороны лежит дольчатый яичник, с другой стороны матка. Сзади от матки и яичника расположены два дольчатых семенника. Желточники сильно развиты и находятся в боковых частях тела.
Цикл развития.
Биогельминт. Окончательные хозяева - собака, кошка, тигр, свинья, леопард и человек. Промежуточные хозяева: первый - пресноводные моллюски рода Melania, второй - раки и крабы.
Инвазионная форма для человека и других окончательных хозяев - метацеркарии, находящиеся в тканях раков и крабов. Выйдя из оболочки цисты в кишечнике хозяина, паразиты проникают через его стенку в брюшную полость, а оттуда через диафрагму в плевру и легкие.
Патогенное действие. В тканях легких возникают воспаление, кровоизлияния и кистозные полости. Имеет место общее токсическое действие на организм больного, лихорадка, кашель с мокротой и примесью крови. Яйца паразита могут заноситься в различные органы, наиболее опасно попадание в мозг.
Источник заражения. Заболевание распространено среди животных, питающихся раками и крабами. Очаги заболевания поддерживаются моллюсками, раками и крабами.

Диагностика. Обнаружение яиц в мокроте или фекалиях больного. Яйца овальной формы, довольно крупные - 0,08 - 0,118 х 0,048 - 0,06 мм, желтой окраски с крышечкой на одном полюсе.
Профилактика: а) общественная - общественно-просветительная работа; выявление и лечение больных; мероприятия по охране водоемов от загрязнения; б) личная - не употреблять в пищу сырых или плохо термически обработанных раков и крабов.
№92 Plathelminthes. Систематика. Возбудитель дикроцелиоза. Географическое распространение.
Морфология. Цикл развития. Способ заражения, лабораторная диагностика, профилактика, патогенное действие.
К типу плоских червей относится около 25 тыс. видов животных. Часть из них — свободно живущие хищники, обитающие в морях и пресных водоемах, другие — паразиты позвоночных животных и человека, вызывающие различные заболевания. Размеры тела червей — от долей миллиметра до 10 м.
Тип включает три класса: Ресничные, Сосальщики и Ленточные.
СОСАЛЬЩИК ЛАНЦЕТОВИДНЫЙ - Dicrocoelium lanceatum - возбудитель дикроцелиоза - антропозооноза, природно-очагового заболевания.
Географическое распространение - повсеместно.
Локализация - желчные протоки печени.
Морфологическая характеристика. По форме и величине напоминает кошачьего сосальщика. В отличие от последнего семенники располагаются в передней части тела, а разветвленная матка занимает заднюю часть.
Между маткой и семенниками имеется маленький округлый яичник.
Цикл развития. Биогельминт. Окончательные хозяева - травоядные животные, медведи и человек. Промежуточные хозяева: первый - наземные моллюски родов Helicella, Zebrina и Bradybaena, второй - муравьи рода Formica.
Инвазионная форма для человека и других окончательных хозяев - метацеркарии, находящиеся в тканях муравья.
Патогенное действие. Вызывает задержку оттока желчи и воспалительный процесс в пораженном органе. Имеет место общее токсическое действие на организм больного.
Источник заражения. Заболевание распространено среди животных, питающихся муравьями или проглатывающих их с травой. Человек заболевает редко, при случайном проглатывании муравьев. Очаги заболевания поддерживаются циркуляцией паразита среди диких животных, наземных моллюсков и муравьев.
Диагностика. Обнаружение яиц в фекалиях больного, а также при дуоденальном зондировании в содержимом двенадцатиперстной кишки. Яйца овальной формы, 0,038 - 0,045 мм в длину, на одном полюсе имеется крышечка, яйцевая оболочка желтого или темно -коричневого цвета. Возможно выявление "транзитных яиц" в фекалиях здорового человека. Во избежание ошибок следует исключить печень из рациона больного.

Профилактика: избегать попадания муравьев в пищу и в воду.
№93 Plathelminthes. Систематика. Возбудитель тениоза и цистицеркоза. Географическое распространение. Морфология. Цикл развития. Способ заражения, лабораторная диагностика, профилактика, патогенное действие.
К типу плоских червей относится около 25 тыс. видов животных. Часть из них — свободно живущие хищники, обитающие в морях и пресных водоемах, другие — паразиты позвоночных животных и человека, вызывающие различные заболевания. Размеры тела червей — от долей миллиметра до 10 м.
Тип включает три класса: Ресничные, Сосальщики и Ленточные.
ЦЕПЕНЬ СВИНОЙ - Taenia solium - возбудитель тениоза и цистицеркоза - антропозооноза.
Географическое распространение - повсеместно, где развито свиноводство.
Локализация - половозрелая форма паразитирует в тонком кишечнике и вызывает тениоз; личиночные стадии гельминта могут локализоваться в различных органах человека, но чаще всего обнаруживаются в мозгу, вызывая цистицеркоз.
Морфологическая характеристика. Этот паразит меньше бычего цепня, он достигает в длину 3 м. На головке кроме присосок у него находится венчик из 22—32 крючьев. В гермафродитных члениках не две, а три дольки яичника; матка в зрелых члениках имеет не более 12 пар боковых ответвлений. Яйца не отличаются от яиц предыдущего вида.

Цикл развития. Биогельминт. Окончательный хозяин только человек. Промежуточные хозяева - свинья, иногда человек.
Инвазионная форма - для человека как окончательного хозяина - финна цистицерк в мясе свиньи; для промежуточного хозяина – зрелые членики или яйца гельминта.

Патогенное действие.
1. Ленточная форма вызывает симптомы, сходные с описанными при тениаринхозе.
2. Финнозная форма в случае локализации цистицерков в клетках мозга или органах зрения может служить
причиной тяжелых нарушений и смерти больного.

Источник заражения - источником инвазии служит больной человек, выделяющий во внешнюю среду зрелые членики, содержащие яйца. Имеет место аутоинвазия.
Диагностика.
1. Тениоз - исследование мазка фекалий на обнаружение члеников и яиц. Яйца цепня шаровидные, с толстой радиально-исчерченной скорлупой светло-коричневого цвета. Диаметр яйца 0,031 - 0,038 мм, под его оболочкой видна онкосфера с шестью крючьями. Яйца свиного цепня сходны с яйцами бычьего, поэтому диагностику проводят при обнаружении в фекалиях зрелых и гермафродитных члеников или сколексов.
2. Цистицеркоз. Диаметр цистицерков около 2 см, реже до 5 см. Компьютерная томография с усиленным контрастированием является ценным средством идентификации поражений мозга и глаз, которые могут иметь вид плотных узлов, кист или обызвествленных элементов. Твердофазный иммуноферментный анализ служит чувствительным методом серологической диагностики цистицеркоза, однако у некоторых больных с другими инвазиями возможно перекрестное реагирование.
Профилактика: Профилактика кишечного тениоза осуществляется ветеринарно-санитарным контролем за свиным мясом и употреблением его в пищу только после тщательной термической, обработки. В предупреждении цистицеркоза основная роль принадлежит соблюдению мер личной гигиены и лечению всех больных кишечным тениозом. Дегельминтизация должна проводиться при малейшем подозрении на тениоз, чтобы предупредить развитие цистицеркоза. Ее следует производить и во всех случаях цистицеркоза для профилактики дальнейшего обсеменения организма личинками свиного цепня.
94. Plathelminthes. Систематика. Возбудитель описторхоза. Географическое распространение. Морфология. Цикл развития. Способ заражения, лабораторная диагностика, профилактика, патогенное действие.
К типу плоских червей относится около 25 тыс. видов животных. Часть из них — свободно живущие хищники, обитающие в морях и пресных водоемах, другие — паразиты позвоночных животных и человека, вызывающие различные заболевания. Размеры тела червей — от долей миллиметра до 10 м.
Тип включает три класса: Ресничные, Сосальщики и Ленточные
СОСАЛЬЩИК КОШАЧИЙ ИЛИ СИБИРСКИЙ - Opisthorchis felineus (КОШАЧЬЯ ДВУУСТКА) и БЕЛИЧЬЯ ДВУУСТКА - О. viverrini - возбудители описторхоза - антропозооноза, природно-очагового заболевания. Оба вида очень схожи морфологически и по циклам развития.
Географическое распространение - в районе рек Оби и Иртыша, реже в бассейнах Камы и Днепра; О. viverrini - в Таиланде, Лаосе и Малайзии.
Локализация - желчные протоки печени, желчный пузырь, поджелудочная железа.

Морфологическая характеристика. Листовидной формы, 5 - 15 мм в длину, на передней конце расположены две присоски: ротовая - терминально и брюшная чуть ниже. Кожно-мускульный мешок представлен тегументом и тремя мышечными слоями. В пищеварительной системе имеется рот, глотка и два главных неразветвленных канала кишечника, заканчивающихся слепо, не доходя до заднего конца тела. Выделительная система протонефридиального типа, имеется центральный выделительный канал, S-образно изогнутый в задней части тела. Половая система гермафродитная. Два лопастных семенника располагаются в задней части тела. Матка занимает среднюю часть тела, между ней и семенниками имеется округлый яичник и бобовидный семяприемник.
Желточники находятся между каналами кишечника и краем тела. Нервная система стволовая по типу ортогон.
Цикл развития. Биогельминт. Окончательные хозяева - человек, кошка, собака, лисица, медведь и другие плотоядные животные. Промежуточные хозяева: первый - пресноводный моллюск Bithynia leachi, второй - рыбы семейства карповых (плотва, вобла, язь и сазан).
Инвазионная форма для человека и других окончательных хозяев - метацеркарии, находящиеся в подкожной клетчатке и мышцах рыбы.
Патогенное действие. Вызывают задержку желчи и сока поджелудочной железы, часто приводит к развитию цирроза печени. |Имеет место общее токсическое действие на организм больного.
При интенсивной инвазии возможен смертельный исход.
Источник заражения - природные очаги сформировались и поддерживаются циркуляцией паразита среди диких животных (окончательные хозяева), пресноводных моллюсков и рыб (промежуточные хозяева). Зараженность в очагах достигает 90%, особенно в тех местах, где существует обычай употреблять в пищу сырую свежемороженую рыбу - строганину.
Диагностика – обнаружение яиц в фекалиях больного.
Профилактика - соблюдение правил личной гигиены. Санитарно-просветительская работа. Употребление в пищу только хорошо проваренной или прожаренной рыбы (термическая обработка продуктов).
№95 Plathelminthes. Систематика. Возбудитель эхинококкоза. Географическое распространение.
Морфология. Цикл развития. Способ заражения, лабораторная диагностика, профилактика, патогенное действие.
К типу плоских червей относится около 25 тыс. видов животных. Часть из них — свободно живущие хищники, обитающие в морях и пресных водоемах, другие — паразиты позвоночных животных и человека, вызывающие различные заболевания. Размеры тела червей — от долей миллиметра до 10 м.
Тип включает три класса: Ресничные, Сосальщики и Ленточные
ЭХИНОКОКК - Echinococcus granulosus – возбудитель эхинококкоза.
Географическое распространение: повсеместно. Особое распространен в районах, где занимаются овцеводством (Греция, Испания, Италия, Украина, Молдова. Россия, Сирия, Южная Африка и др.).
Морфология. Половозрелая особь длиной 0,25-0,5 см, состоит из 3-4 члеников (1-2 юных членики, 1 гермафродитных, 1 зрелый). Сколекс грушевидной формы, имеет 4 присоски и хоботок с 36-40 крючками. Гермафродитных членик содержит 32-40 семенников, желточник расположен позади яичника. Зрелый членик размером 2 х 0,6 мм, содержащий мешкообразное матку закрытого типа с непостоянной количеством боковых ответвлений, в которой находится 500-800 яиц. Яйца морфологически похожи на яйца других тениид, размером 31-40 мкм.
Финна - эхинококковых пузырь, окруженный толстой стенкой, заполненный токсичной жидкостью. Внутренняя паренхиматозная оболочка - зародышевая, образует выпячивание (выводные камеры) со сколексы и дочерние пузыри. Пожилые выводные камеры разрываются, сколексы оседают на дно, образуют вместе с мелкими дочерними пузырями эхинококковых.
Внешне от зародышевой оболочки находится толстая пошарованая оболочка, а затем внешняя фиброзная, сформированная организмом хозяина. Эхинококковых пузырь сохраняет способность к росту в течение всей жизни хозяина.
Жизненный цикл: окончательный хозяин - собаки, волки, шакалы, лисы, у которых половозрелая стадия паразита происходит в тонкой кишке. Промежуточный хозяин - травоядные млекопитающие, человек.
Зрелые членики эхинококка отрываются от стробилы, выползают из ануса собаки и двигаются по ее шерсти, рассеивая яйца. Яйца эхинококка выделяются так же с фекалиями собаки. Хранят инвазийность в течение 10 месяцев.
Инвазионная стадия для человека - яйцо. Человек заражается, проглатывая яйца эхинококка с загрязненной пищей и водой или с грязных рук при контакте с больным собакой. Травоядные животные заглатывают яйца с травой, загрязненной фекалиями собак. Онкосферы высвобождаются в тонкой кишки, проникают в стенку кишки и с током крови разносятся по организму.
Локализация в теле промежуточного хозяина. Печень и легкие (75%), мышцы, трубчатые кости, головной мозг и другие органы, где образуются эхинококковые пузыре. Пузыре растут медленно, достигают до конца первого года диаметра 5 см. Человек является биологическим тупиком в жизненном цикле эхинококка.

Собаки и другие окончательные хозяева заражаются эхинококкозом, поедая внутренности травоядных животных с эхинококковыми пузырями.
Патогенное действие: сдавливание тканей возрастающим эхинококковых пузырем приводит к нарушению функции пораженного органа и дистрофических изменений: токсико-аллергическая действие при всасывании в кровь жидкости эхинококкового пузыря.
Клиника. Зависит от локализации пузыря, его размеров и иммунологической реактивности больного.
В основном болезнь протекает бессимптомно и выявляется случайно. При клинически выраженном течения болезни преобладают симптомы сдавливания и развития объемного процесса подходящего органа в сочетании с аллергическими проявлениями.
При поражении печени возможны тяжесть и боль в правом подреберье, увеличение селезенки. На поздней стадии болезни - сдавление желчных протоков или нижней полой вены, разрыв эхинококкового пузыря, возникающее внезапно или в результате травмы, нагноение пузыря.
Диагностика: серологические реакции; кожно-аллергическая проба (реакция Кацони) в настоящее время используется редко вследствие появления группы более чувствительных и точных серологических реакций; выявление сколексов и крючков в мокроте и дуоденальном содержании при прорыве пузыря в просвет бронхов или желчевыводящие пути; возможна диагностическая пункции эхинококкового пузыря имикроскопия его содержания, однако этот метод не имеет широкого применения вследствие опасности обсеменения дочерними пузырями во время процедуры.

Профилактика.
Личная: соблюдение правил личной гигиены, мытье овощей, кипячения воды, профилактическая дегельминтизация домашних собак дважды в год.
Общественная: уничтожение пораженных эхинококкозом внутренних органов, ушибы больных животных, уничтожение бродячих собак, санитарно-просветительная работа.
№96 Plathelminthes. Систематика. Возбудитель альвеококкоза. Географическое распространение. Морфология. Цикл развития. Способ заражения, лабораторная диагностика, профилактика, патогенное действие.
К типу плоских червей относится около 25 тыс. видов животных. Часть из них — свободно живущие хищники, обитающие в морях и пресных водоемах, другие — паразиты позвоночных животных и человека, вызывающие различные заболевания. Размеры тела червей — от долей миллиметра до 10 м.
Тип включает три класса: Ресничные, Сосальщики и Ленточные
АЛЬВЕОКОККОЗ — гельминтоз с преимущественным поражением печени.
Возбудитель альвеококкоза ленточный гельминт Alveococcus multilocularis (альвеококк), в половозрелой стадии паразитирующий в тонких кишках песца, лисицы, собаки, волка (окончательные хозяева), в стадии личинки — у диких мышевидных грызунов, человека (промежуточные хозяева).
Географическое распространение. Встречается в Сибири, Якутии, Казахстане, Башкирии, Татарии, Киргизии.
Морфология. Половозрелый альвеококк имеет длину 1,3—2,2 мм; на переднем конце его тела головка с 4 присосками и венчиком крючьев; за головкой следуют 2—4 членика. Личинка гельминта имеет вид узла, состоящего из множества мелких ячеек, содержащих желтоватую жидкость и сколексы (головки) паразита.
Человек и грызуны заражаются альвеококкозом через продукты питания, загрязненные фекалиями окончательных хозяев гельминта (песцов и др.), содержащими яйца и членики альвеококка.
Способ заражения. Заражение возможно также при контакте с собаками, сдирании и обработке шкур диких зверей, питье сырой воды из природных водоемов, употреблении в пищу дикорастущих трав и ягод.
Патологическая анатомия и патогенез. Печень при альвеококкозе, как правило, увеличена, резко уплотнена, с опухолевидными узлами. Узлы представляют собой очаги продуктивно-некротического воспаления со множеством пузырьков гельминта. Внутри узла часто возникает расплавление омертвевшей ткани с образованием полостей, заполненных гноевидной жидкостью. В патогенезе альвеококкоза играют роль сенсибилизация организма продуктами обмена веществ и распада гельминта, механическое воздействие его на ткани, вторичная бактериальная инфекция.
Диагностика.
- Общий анализ крови: выраженная эозинофилия, повышение СОЭ
- Серологические и иммунологические методы (РИГА, ИФА, РСК, реакция латекс-агглютинации с антигеном из жидкости эхинококковых пузырей) дают положительные результаты в 60—90% случаев. Также применяют кожно-аллергическую пробу (реакцию Каццони); она наиболее информативна при эхинококкозе печени
- Рентгенологические методы: кисты в печени или в легких выглядят как округлые тени с четкими контурами, вокруг кист в печени часто обнаруживают кольца обызвествления
- УЗИ, компьютерная томография, ангиография
Профилактика. Лечение инвазированных альвеококком собак и гигиеническое содержание их. Выполнение гигиенических правил при снятии шкур с песцов, лисиц. Тщательное мытье перед употреблением в пищу дикорастущих ягод и трав.
№97 Plathelminthes. Систематика. Возбудитель гименолепидоза. Географическое распространение. Морфология. Цикл развития. Способ заражения, лабораторная диагностика, профилактика, патогенное действие.
К типу плоских червей относится около 25 тыс. видов животных. Часть из них — свободно живущие хищники, обитающие в морях и пресных водоемах, другие — паразиты позвоночных животных и человека, вызывающие различные заболевания. Размеры тела червей — от долей миллиметра до 10 м.
Тип включает три класса: Ресничные, Сосальщики и Ленточные
ЦЕПЕНЬ КАРЛИКОВЫЙ—Hymenolepis nana (синоним — Taenia nana) - является одним из немногих представителей ленточных червей, которые могут осуществлять все стадии жизненного цикла, не выходя из окончательного хозяина.
Географическое распространение. Гименолепидоз имеет повсеместное распространение.
Морфология. Стробила цепня карликового имеет в длину от 7 до 30 мм, чаще встречаются цепни размером 16— 20 мм при ширине 0,5—1,0 мм. Стробила имеет до 200 члеников. В стробиле длиной 27 мм количество члеников достигает 280. Грушевидный сколекс (0,25—0,30 мм) снабжен 4 присосками и коротким втяжным хоботком с венцом крючьев, в числе 24—30. Шейка тонкая и длинная. Три округлых семенника расположены в один ряд в заднем части гермафродитного членика. Двухлопастный узкий яичник лежит в средней части членика. Непарный округлый желточник находится позади яичника. Вагина снабжена крупным семяприемником. Половые отверстия находятся на одной стороне стробилы в передней половине края членика. Зрелые проглотиды широкие и короткие (0,22Х Х0,85 мм), мешковидная матка, находящаяся в них, содер жит от 80 до 180 яиц, которые освобождаются из матки после отделения от стробилы зрелых члеников.
Яйца овальные с тонкой бесцветной оболочкой: 0.048—0,060Х0,036—0,048 мм: раз меры эмбриофоры: 0.027— 0,036Х0,022—0,028 мм. Эмбриофора на обоих полюсах имеет небольшие выступы с отходящими от них длинны ми нитями — филаментами. Зрелые яйца встречаются в 4—10 последних члениках стробилы.
Жизненный цикл. Развитие карликового цепня происходит в одном хозяине, в котором он сначала проходит личиночную стадию, а затем превращается в половозрелого цепня. Таким образом человек для карликового цепня последовательно является про межуточным и окончательным хозяином.
Источником инвазии является человек.
Цикл развития карликового цепня характеризуется последовательным развитием личиночной и взрослой стадий в организме человека. Таким образом, человек для этого гельминта является и промежуточным и основным хозяином. Цепень живет в тонком кишечнике человека. Яйца, выделившиеся из членика, содержат сформированный зародыш, являются инвазионными и не нуждаются в дозревании во внешней среде. Из яйца, попавшего в рот, а затем в кишечник человека, освобождается онкосфера, которая активно внедряется в ворсинку тонкого кишечника. Спустя 5—7 дней из онкосферы развивается личинка — цистициркоид, которая разрушает ворсинку, выходит в просвет тонкой кишки и прикрепляется к ее слизистой оболочке и через 14—15 дней вырастает до взрослого цепня.
Диагностика. Диагноз ставится на основании обнаружения яиц в испражнениях. Яйца цепня карликового выделяются циклически, поэтому при отрицательных результатах нужно повторять анализы, а также сочетать исследование нативного мазка с методами флотации.
Профилактика. Тщательное проведение санитарно-гигиенических мероприятий значительно снижает уровень заболеваемости гименолепидозом. Необходимо строго следить за чистотой тела, жилища, служебных помещений, особенно детских учреждений.
№98 Plathelminthes. Систематика. Возбудитель дифиллоботриоза. Географическое распространение. Морфология. Цикл развития. Способ заражения, лабораторная диагностика, профилактика, патогенное действие.
К типу плоских червей относится около 25 тыс. видов животных. Часть из них — свободно живущие хищники, обитающие в морях и пресных водоемах, другие — паразиты позвоночных животных и человека, вызывающие различные заболевания. Размеры тела червей — от долей миллиметра до 10 м.
Тип включает три класса: Ресничные, Сосальщики и Ленточные
ЛЕНТЕЦ ШИРОКИЙ - Diphyllobothrium latum - возбудитель дифиллоботриоза - антропозооноза, природноочагового заболевания.
Географическое распространение - в государствах Прибалтики и Скандинавского полуострова, в Японии, Швейцарии, Италии, Чили, Центральной Африке, а также в СНГ: бассейны рек Оби, Енисея, Лены, на Дальнем Востоке, новые очаги в бассейне Волги.
Локализация - ленточная форма паразитирует в тонком кишечнике человека и млекопитающих, поедающих рыбу.
Морфологическая характеристика. Самый крупный из гельминтов человека. Длина до 10 м, отдельные экземпляры - до 20 м. Сколекс удлинен и имеет две продольные присасывательные щели - ботрии. Проглоттиды имеют ширину в несколько раз больше длины. Их число от 3 до 4 тысяч. Половая клоака находится не сбоку членика, как у цепней, а на его вентральной стороне у переднего края. Желточники расположены в боковых частях членика, вентрально от семенников. Зрелые членики не отрываются от стробилы, в отличие от цепней, поскольку матка имеет собственное отверстие. Миллион яиц ежедневно выделяются с фекалиями больного человека или другого окончательного хозяина во внешнюю среду. Матка трубковидная и собрана в центре зрелого членика петлями в розетку. Благодаря такому строению матки в зрелых члениках не происходит атрофии органов половой системы в такой степени, как у тениид.
Цикл развития.
Биогельминт. Окончательные хозяева - человек и рыбоядные млекопитающие (песец, собака, кошка, медведь, лисица и др.). Промежуточные хозяева: первый - пресноводные рачки рода Cyclops или Diaptomus, второй - пресноводные рыбы (щука, судак, налим, лососевые и др.)
Инвазионная форма. Для человека и других окончательных хозяев - плероцеркоид в теле рыбы. В кишечнике плероцеркоид присасывается ботриями к слизистой и превращается в половозрелую особь.

Патогенное действие. Токсическое и механическое воздействия гельминта вызывают схваткообразные боли в животе, развиваются диарея или запор, возможна кишечная непроходимость. У больного появляются слабость, рвота, потеря массы тела, нередко развивается анемия, вызванная способностью гельминта адсорбировать витамин В12.
Источник заражения. Для человека - зараженная плероцеркоидами рыба. Очаги заболевания поддерживаются плотоядными животными, циклопами, рыбой.
Диагностика. Обнаружение яиц в фекалиях. Яйца желтоватого цвета 0,068-0,071 мм в длину и 0,045мм в
ширину; на одном полюсе имеется крышечка.
Профилактика:
а) общественная - санитарно-просветительная работа; выявление и дегельминтизация больных; охрана воды и почвы от загрязнения фекалиями; введение специальных режимов, обезвреживающих рыбу перед продажей;
б) личная - тщательная кулинарная обработка рыбы.
№99 Plathelminthes. Систематика. Урогенитальный шистозомоз. Возбудитель Географическое распространение. Морфология, цикл развития, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика.
К типу плоских червей относится около 25 тыс. видов животных. Часть из них — свободно живущие хищники, обитающие в морях и пресных водоемах, другие — паразиты позвоночных животных и человека, вызывающие различные заболевания. Размеры тела червей — от долей миллиметра до 10 м.
Тип включает три класса: Ресничные, Сосальщики и Ленточные
СОСАЛЬЩИКИ КРОВЯНЫЕ - ШИСТОЗОМЫ: Schistosoma haematobium - возбудители урогенитального шистосоматоза, антропозооноза, природно-очагового заболевания.
Географическое распространение - Африка, страны Ближнего Востока, зона Панамского канала.
Локализация - вены мочевого пузыря, матки и кишечника.

Морфологическая характеристика. Кутикула мелкобугристая. Самец длиной 10-15х1 мм. Брюшная присоска крупнее ротовой. Сближенные боковые края позади брюшной присоски образуют кутикулярный желоб, в котором находится самка. Семенники (4-5) и половые протоки – позади брюшной присоски. Нитевидные самки длиннее самцов: 20х0,25 мм. Кутикула гладкая. Овальный яичник впереди кишечной арки. Матка содержит до 30 яиц. Крупные яйца (0,12-0,16х0,04-0,06 мм) без крышечки с длинным концевым шипом, содержат зрелый мирацидий. Поверхность яиц покрыта мелкими шипиками (0,28х0,5 мм).
Цикл развития. Для откладки яиц самка покидает самца и откладывает яйца в мелких венулах близко к просвету кишечника или мочевого пузыря. Внутри яйца находится мирацидий, он продуцирует ферменты, помогающие яйцу выйти в просвет мочевого пузыря или кишечника. С мочой или калом (в зависимости от вида шистосом) яйца попадают в воду, где мирацидий высвобождается и проникает в тело промежуточного хозяина.
В теле моллюска развивается материнская и дочерняя спороцисты, в которых образуется большое количество церкарии, все одного пола. На свете церкарии покидают тело моллюска, активно плавают и проникают в тело окончательного хозяина при купании, стирке белья, работе на оросительных полях.
Инвазионная форма для человека и других окончательных хозяев - церкарии, которые активно внедряются в кожу при купании и могут быть заглочены.
Патогенное действие. Яйца паразитов, снабженные шипами и обладающие протеолитической активностью, разрушают стенки вен и ткани пораженных органов, где развивается воспалительный процесс, язвы и полипозные разрастания. Осложнением заболевания является поражение печени заносящимися туда яйцами.
Источник заражения - основным источником заражения и возникновения очага является больной человек, мочой и фекалиями которого загрязняются водоемы. Очаг поддерживается моллюсками.
Диагностика: яйца обнаруживаются в моче и выделениях из влагалища. Яйца овальной формы. Яйца имеют шип на одном полюсе.
Профилактика: а) общественная - охрана водоемов от загрязнения мочой и фекалиями больных; уничтожение моллюсков; б) личная - нельзя пить воду, купаться и умываться в зараженных водоемах в очагах шистосоматоза.
№100. Plathelminthes. Систематика. Кишечные шистозомозы. Возбудители. Географическое распространение. Морфология, цикл развития, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика.
К типу плоских червей относится около 25 тыс. видов животных. Часть из них — свободно живущие хищники, обитающие в морях и пресных водоемах, другие — паразиты позвоночных животных и человека, вызывающие различные заболевания. Размеры тела червей — от долей миллиметра до 10 м.
Тип включает три класса: Ресничные, Сосальщики и Ленточные
СОСАЛЬЩИКИ КРОВЯНЫЕ - ШИСТОЗОМЫ: Schistosoma mansoni и Schistosoma japonicum
Географическое распространение: Schistosoma mansoni - Суринам, Венесуэла, Бразилия, Ближний Восток, Африка и страны Карибского бассейна. Schistosoma japonicum провоцирует японский шистосомоз. Им чаще всего болеют в Филиппинах, Индонезии и Китае.
На основе некоторых экспериментов ученые утверждают, что японский шистосомоз более заразный. В этом логика есть, ведь самка Schistosoma japonicum откладывает намного больше яиц (примерно в 10 раз), чем женская особь Schistosoma mansoni.
Локализация - - вены кишечника, брыжейки и система воротной вены.
Морфологическая характеристика. Взрослые особи шистосом являются раздельнополыми. Имеют двустороннюю (билатеральную) симметрию, ротовые и брюшные присоски, тело покрыто тегументом (синцитиальным эпителием), пищеварительная система состоит из рта, разветвленного пищевода и заканчивается вслепую (не имеет ануса); область между тегументом и пищеварительным трактом заполнена неплотной сетью мезодермальных клеток, а также терминальными клетками, которые являются частью выделительной системы и выполняют осморегуляцию (поддерживают постоянное давление). Самка японской шистосомы вырастает до 26 мм, а самец – до 20 мм. Самец мансони достигает 10 мм, самка — 15 мм, более крупные шипы на кутикуле.
Самцы шистосом более толстые, но немного короче самок. У них есть полость в брюшной части, проходящая по всей длине тела и известная как гинекофорный канал. В ней самка помещается и находится на протяжении большей части жизненного цикла, что позволяет постоянно спариваться и производить яйца.
Яйца S. japonicum являются более округлыми и не имеют шипа.
Цикл развития.
Биогельминт. Окончательные хозяева у Sch. Mansoni - обезьяны и человек, y Sch. japonicum - человек, крупный рогатый скот, лошади, свиньи, собаки, крысы. Промежуточный хозяин у Sch. mansoni - моллюски рода Biomphalaria, у Sch. japonicum - моллюски рода Oncomelania.
Инвазионная форма для человека и других окончательных хозяев - церкарии, которые активно внедряются в кожу при купании и могут быть заглочены.
Патогенное действие. Яйца паразитов, снабженные шипами и обладающие протеолитической активностью, разрушают стенки вен и ткани пораженных органов, где развивается воспалительный процесс, язвы и полипозные разрастания. Осложнением заболевания является поражение печени заносящимися туда яйцами. Наиболее злокачественное течение с высокой летальностью имеет японский шистозоматоз (болезнь Катаяма).
Источник заражения - основным источником заражения и возникновения очага является больной человек, мочой и фекалиями которого загрязняются водоемы. Очаг поддерживается моллюсками.
Диагностика. Обнаружение яиц в фекалиях больного при кишечных формах шистосоматозов. У Sch. mansoni шип располагается сбоку, а у Sch. japonicum рудиментарный шип сбоку в виде бугорка.
Профилактика: а) общественная - охрана водоемов от загрязнения мочой и фекалиями больных; уничтожение моллюсков; б) личная - нельзя пить воду, купаться и умываться в зараженных водоемах в очагах шистозоматоза.
№101 Nemathelminthes. Общая характеристика типа. Nematoda. Характеристика класса.
Медицинское значение. Био- и геогельминты.
Тип включает более 15 тыс. видов круглых червей. Свободноживущие представители обитают на дне водоемов и в почве. Многие виды являются паразитами животных, человека и растений. Размеры тела большинства видов свободноживущих червей небольшие, даже микроскопические, а среди паразитов есть гиганты, достигающие в длину 8 м (паразит китов).
Систематика нематод. Из многочисленных видов круглых червей, или нематод, у животных часто паразитируют представители семи подотрядов: Trichocephalata, Ascaridata, Spirurata, Filariata, Rhabditata, Oxyurata и Strongylata. У трихоцефалят очень длинный пищевод, окруженный па всем протяжении четко видными клетками желез. У аскаридат на головном конце три губы и цилиндрический пищевод. У спирурат двойной пищевод, состоящий из мышечной и железистой частей, четное количество губ (2,4,6), паразитируют в органах, сообщающихся с внешней средой. У филяриат также двойной пищевод, но локализуются они в полостях и тканях, не сообщающихся с внешней средой (брюшная полость, подкожная клетчатка, сухожилия). У рабдитат пищевод снабжен бульбусом и предбульбусом. У оксиурат в задней части пищевода одно утолщение - бульбус. Самцы стронгилят имеют кутикулярную хвостовую бурсу, поддерживаемую ребровидными сосочками, и две спикулы.
Характерные черты организации типа:
1. Тело тонкое, цилиндрическое, вытянутое в длину и заостренное на концах. На поперечном срезе оно круглое (что дало название типу).
2. Кожно-мускульный мешок состоит из наружной многослойной не имеющей клеточного строения кутикулы, расположенного под ней однослойного эпителия и слоя продольных мышечных волокон, благодаря сокращениям которых тело может змеевидно изгибаться.
3. Полость тела —первичная, заполненная жидкостью, находящейся под большим, чем атмосферное, давлением. Полостная жидкость придает телу упругость и благодаря этому выполняет роль гидроскелета. Она также обеспечивает транспорт питательных веществ и продуктов жизнедеятельности.
4. Впервые в животном мире пищеварительная система представлена сквозном пищеварительной трубкой, подразделенной на три отдела — переднюю, среднюю и заднюю кишки. Передний отдел начинается ротовым отверстием, ведущим в ротовую полость и глотку, способную работать как насос. Глотка отделена от средней кишки клапаном. В средней кишке пища переваривается и всасывается. За средней кишкой следует эктодермальная задняя кишка, открывающаяся на брюшной стороне тела, анальным отверстием.
5. Выделительная система представлена парой боковых продольных каналов, сливающихся под глоткой в один проток и открывающийся на брюшной стороне тела выделительным отверстием. Конечные продукты жизнедеятельности накапливаются в полостной жидкости, а из нее поступают в выделительные каналы.
6. Нервная система представлена кольцевым окологлоточным ганглием и отходящими от него несколькими продольными нервными стволами, соединенными между собой полукольцевыми нервными перемычками. Имеются органы вкуса, осязания, а у свободноживущих круглых червей есть светочувствительные глазки.
7. Круглые черви —раздельнополые животные, размножающиеся только половым способом. У аскариды самцы и самки внешне различимы (половой диморфизм). Половая система имеет трубчатое строение: у самки — парные яичники, яйцеводы, матки и непарное влагалище, у самца — непарный семенник, семяпровод, семяизвергательный канал, совокупительный аппарат. Оплодотворение внутреннее, развитие обычно проходит с неполным превращением (со стадией личинки).
Наиболее известными представителями паразитических круглых червей человека являются аскарида человеческая, острица детская, власоглав, трихина.

Медицинское значение имеют круглые черви из класса Nematoda, серди которых выделяют биогельминтов, цикл развития которых связан с промежуточными хозяевами или переносчиками, и геогельминтов, яйца и личинки которых проходят развитие в земле.
№102 Nematoda. Систематика. Аскаридоз. Возбудитель. Географическое распространение. Морфология, цикл развития, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика.
Тип включает более 15 тыс. видов круглых червей. Свободноживущие представители обитают на дне водоемов и в почве. Многие виды являются паразитами животных, человека и растений. Размеры тела большинства видов свободноживущих червей небольшие, даже микроскопические, а среди паразитов есть гиганты, достигающие в длину 8 м (паразит китов).
АСКАРИДА ЧЕЛОВЕЧЕСКАЯ - Ascaris lumbricoides - возбудитель аскаридоза - антропоноза.
Географическое распространение - по всему земному шару, за исключением Арктики и засушливых районов (пустынь и полупустынь).
Локализация - тонкий кишечник.
Морфологическая характеристика. Крупный гельминт, самки которого достигают 40 см длины, а самцы — 20 см. Зрелые яйца овальны и бугристы, оболочка их толстая и многослойная. Цвет желтовато-коричневый, длина до 60 мкм. Этот вид очень близок к свиной аскариде, которая в Юго-Восточной Азии может легко заражать человека и, наоборот, человеческая — свиней.
Цикл развития. Геогельминт. Самки живут в кишечнике человека 6-18 месяцев, ежегодно выделяя с фекалиями до 240 тысяч яиц в сутки. Оплодотворенные яйца имеют эллиптическую форму 30-40 мкм х 50-60 мкм, с неровной, плотной наружной оболочкой и гладкой полупрозрачной внутренней.
Инвазионная форма. Человек заражается инвазионными яйцами - яйцами с развившимися личинками. Для приобретения инвазионности яйца должны пройти период инкубации в почве при оптимальных условиях в течение 2 - 3 недель: влажность, температура 20 - 25°С, наличие кислорода. При измененных условиях сроки развития яиц удлиняются. Из инвазионного яйца в кишечнике человека выходит личинка и, прежде чем достичь половозрелой стадии, она совершает миграцию: через стенку кишечника в кровеносные сосуды и с током крови через печень, правое сердце, легочную артерию - в капилляры легочных альвеол. Далее личинка активно проникает в полость альвеол с помощью лизирующих ферментов, затем в бронхиолы, бронхи, трахею, глотку и вторично заглатывается. В кишечнике превращается в половозрелую форму. Миграция длится около двух недель.
Патогенное действие.
1. Личиночные формы во время миграции могут вызывать бронхопневмонию и аллергическую сенсибилизацию. Тяжесть симптомов связана с интенсивностью инвазии. В случае легкой инвазии клинических проявлений может не быть. Личинки аскарид при проникновении в альвеолы нарушают целостность последних, открывая тем самым "ворота" бактериям и вирусам.
2. Половозрелые формы могут вызывать интоксикацию организма и ее последствия - нарушение всасывания жиров, белков, углеводов и витаминов, а также быть причиной механической закупорки просвета кишечника и желчных протоков, спастической непроходимости кишечника и др. Симптоматика аскаридоза варьирует от незначительных проявлений до тяжелого лечения.
Источник заражения. Инвазия поддерживается главным образом маленькими детьми, причем ежегодный пик пораженности наблюдается осенью. При плохом санитарном состоянии население"; подвергается высокому риску заражения и пораженность аскаридозом может достигать 80 - 90%.
Диагностика. Обнаружение яиц в фекалиях.
Профилактика:
а) общественная - санитарно-просветительная работа; выявление и лечение больных; охрана среды от загрязнения фекалиями;
б) личная - соблюдение правил личной гигиены (мытье рук, овощей, фруктов, употребление кипяченой воды).
103. Nematoda. Систематика. Энтеробиоз. Возбудитель. Географическое распространение. Морфология, цикл развития, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика. Обоснование безмедикаментозного лечения.
Тип включает более 15 тыс. видов круглых червей. Свободноживущие представители обитают на дне водоемов и в почве. Многие виды являются паразитами животных, человека и растений. Размеры тела большинства видов свободноживущих червей небольшие, даже микроскопические, а среди паразитов есть гиганты, достигающие в длину 8 м (паразит китов).
ОСТРИЦА - Enterobius vermicularis - возбудитель энтеробиоза - антропоноза.
Географическое распространение - повсеместно.
Локализация - нижний отдел тонкой и начальный отдел толстой кишки.
Морфологическая характеристика. Червь розовато-белого цвета. Длина самки 10-12 мм, самца 2 - 5 мм. Выражен половой диморфизм. Ротовое отверстие окружено губами. На переднем конце тела гельминта обнаруживается вздутие кутикулы - везикула, окружающее ротовое отверстие. Везикула участвует в фиксации гельминта к стенкам кишечника. Эту функцию также выполняет бульбус - шаровидное вздутие задней части пищевода.
Цикл развития. Геогельминт. Самец погибает после оплодотворения. Оплодотворенная самка под влиянием перистальтики спускается в прямую кишку. Ночью она активно выползает из ануса и выделяет яйца на перианальные складки. Яйца содержат почти сформированную личинку, а полное их созревание происходит во внешней среде через 4 - 6 часов при доступе кислорода. Вскоре после кладки самка погибает. Длительность жизни остриц - 3 - 4 недели.
Яйца острицы развиваются на теле человека, благодаря чему создаются условия для аутореинвазии.
Инвазионная форма. Яйцо острицы с развитой подвижной личинкой. Яйца бесцветны, прозрачны, с тонкой двухструктурной оболочкой, слегка асимметричны. Размеры - 0,050 - 0,060 х 0,020 - 0,030 мм.
Патогенное действие. Зуд и кожные поражения в области ануса, в результате чего нарушается сон больного. При интенсивном энтеробиозе острицы заползают в вагину, вызывая воспалительные процессы в половых органах девочек и женщин. Имеют место головные боли, головокружения, боли в животе, тошнота, потеря аппетита, иногда диарея.
Источник заражения. Очаги заболевания поддерживаются циркуляцией паразита в результате аутореинвазии и инвазии в детских коллективах.
Диагностика. Соскоб с перианальных складок кожи, получение мазка и его микроскопирование на обнаружение яиц и личинок. Яйца и личинки острицы можно обнаружить под ногтями больного, личинки - на коже промежностей. С фекалиями иногда выделяются половозрелые особи.
Профилактика:
а) общественная - санитарно-просветительная работа; систематические профилактические мероприятия в детских коллективах;
б) личная - соблюдение правил личной гигиены, особенно мытье рук, уход за ногтями. Больной должен спать в нижнем белье. Утром необходимо кипятить и проглаживать белье.
Безмедикаментозное лечение
Комплекс этих мероприятий направлен на удаление из кишечника детей остриц, как источника рассеивания яиц, и на уничтожение яиц, попавших во внешнюю среду.
С этой целью больным детям в течение пяти дней подряд, а затем через один день еще 3 раза перед сном на ночь ставились клизмы из кипяченой воды с добавлением половины чайной ложки столовой соды на стакан воды. На ночь детям одевались глухие трусы. Утром мыли детям руки и область перианальных складок теплой водой с мылом, а трусы проглаживали горячим утюгом. Обслуживающий персонал и родители внимательно следили за чистотой рук детей, состоянием ногтей и за тем, чтобы дети не брали пальцы в рот.
В детских садах строго следили за соблюдением санитарного режима (влажная уборка помещения, обработка горшков и игрушек).
№104. Nematoda. Систематика. Трихоцефалез. Возбудитель. Географическое распространение. Морфология, цикл развития, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика.
Тип включает более 15 тыс. видов круглых червей. Свободноживущие представители обитают на дне водоемов и в почве. Многие виды являются паразитами животных, человека и растений. Размеры тела большинства видов свободноживущих червей небольшие, даже микроскопические, а среди паразитов есть гиганты, достигающие в длину 8 м (паразит китов).

ВЛАСОГЛАВ ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ - Trichocephalus trichiurus - возбудитель трихоцефалеза - антропоноза.
Географическое распространение - повсеместно.
Локализация - слепая кишка, червеобразный отросток, начальный отдел толстой кишки.
Морфологическая характеристика. Самки - 3,5 - 5,5 см в длину, самцы - 3 - 5 см. Головной конец гельминта волосовидный, хвостовой - толстый, у самцов -спиралевидный. В волосовидном конце располагается пищевод, в толстом конце - все остальные органы. На хвостовом конце у самцов есть спикула.
Цикл развития. Геогельминт. Оплодотворенная самка откладывает яйца в просвет кишечника, откуда они с фекалиями выбрасываются наружу. Яйцо развивается во внешней среде при оптимальных условиям (температура 26 - 28°, влажность, кислород) четыре недели и становится инвазионным.
Инвазионная форма. Оплодотворенное яйцо после развития во внешней среде. Яйцо имеет форму бочонка с двумя пробочками на полюсах. Размер яйца 0,047 - 0,052 х 0,022 - 0,023 мм.
Патогенное действие связано в основном с механическим и токсическим воздействием на организм. Тяжелые гельминтозы обычно наблюдаются только у детей и могут сопровождаться клиническим симптомом "барабанных палочек" на пальцах рук, тошнотой, болями в животе, диареей или запором. По мнению многих авторов, власоглав является гематофагом. Зараженный человек теряет 0,005 мл крови на одного паразита в день. При высокой степени инвазии (более 800 гельминтов) развивается анемия.
Источник заражения. Больной человек при несоблюдении правил личной гигиены с фекалиями! рассеивает яйца во внешнюю среду. Инвазия поддерживается в основном маленькими детьми.
Диагностика. Обнаружение яиц в фекалиях.
Профилактика:
а) общественная - санитарно-просветительная работа; систематические профилактические мероприятия в детских коллективах;
б) личная - соблюдение правил личной гигиены, особенно мытье рук, уход за ногтями. Больной должен спать в нижнем белье. Утром необходимо кипятить и проглаживать белье.
№105 Nematoda. Систематика. Стронгилоидоз. Возбудитель. Географическое распространение. Морфология, цикл развития, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика.
Тип включает более 15 тыс. видов круглых червей. Свободноживущие представители обитают на дне водоемов и в почве. Многие виды являются паразитами животных, человека и растений. Размеры тела большинства видов свободноживущих червей небольшие, даже микроскопические, а среди паразитов есть гиганты, достигающие в длину 8 м (паразит китов).

УГРИЦА КИШЕЧНАЯ - Strongyloides stercoralis - возбудитель стронгилоидоза – антропоноза.
Географическое распространение - встречается в странах с тропическим, субтропическим и умеренным климатом (на территории Европы - Италия, Германия, Голландия, Франция, в основном - спорадические случаи).
Локализация - верхние отделы тонкого кишечника.
Морфологическая характеристика. Мелкая нитевидная нематода. Самка - 2,2 мм длиной и 0,03 - 0,07 мм шириной. Ротовое отверстие окружено небольшими губами. Хвостовой конец самки снабжен небольшим утолщением. Яйца стойкой оболочкой напоминают яйца анкилостомид.
Размер яйца 0,050 - 0,058 х 0,030 - 0, 034 мм.
Цикл развития. Геогельминт. Оплодотворенная самка откладывает яйца с уже сформированными личинками. Последние выходят из яйца еще в просвете кишечника хозяина и вместе с фекалиями выделяются наружу (рабдитовидные личинки).
Развитие личинок во внешней среде может идти двумя путями.
1. Непрямой путь развития. Развивается свободноживущее поколение самцов и самок. Самки -1 мм Длины, 0,05 - 0,075 мм ширины; самцы соответственно - 0,7 мм и 0,04 - 0,05 мм. Пищевод с двумя вздутиями. После оплодотворения самки откладывают яйца в почве, из них выходит поколение рабдитовидных личинок, которые, в свою очередь, дают новую генерацию личинок. Такое чередование поколений личинок и взрослых
свободноживущих паразитов продолжается в благоприятных условиях среды. В случае изменения условий среды на неблагоприятные очередное поколение рабдитовидных личинок линяет и через 3-4 дня превращается в филяриевидных личинок.
2. Прямой путь развития. Неблагоприятные условия среды способствуют прямому развитию рабдитовидных личинок в филяриевидные. Существует еще третий путь развития угрицы кишечной, имеющий место в тех случаях, когда вышедшие из яиц рабдитовидные личинки задерживаются в кишечнике больного свыше 24 часов (например, при запоре). Тогда они могут превращаться в инвазионные филяриевидные личинки без выхода во внешнюю среду (аутоинвазия). Цикл развития паразита идет с миграцией филяриевидных личинок в кровяном русле и вторичным их заглатыванием. В кишечнике развиваются взрослые самки и самцы.
Инвазионная форма - филяриевидная личинка, активно внедряющаяся в кожу человека при контакте с землей.
Патогенное действие обусловлено рядом воздействий со стороны личиночных стадий паразита, мигрирующих в организме, и взрослых форм. Воздействие на организм со стороны паразита сходно с таковым при анкилостомидозах. Нередко встречается одновременное паразитирование угрицы кишечной с анкилостомами.
Источник заражения - человек, инвазированный угрицей кишечной.
Диагностика. Обнаружение личинок в фекалиях.
Профилактика:
Профилактические мероприятия при стронгилоидозе направлены на выявление и оздоровление инвазированных и на охрану окружающей среды от загрязнения фекалиями.
Учитывая особенности эпидемиологии стронгилоидоза, наличие групп профессий повышенного риска заражения, обследованию методом Бермана подлежат землекопы, шахтеры, рабочие очистных сооружений, строители дорог, парниковых хозяйств, овощных баз и др., а также лица, находящиеся в больницах, интернатах, колониях для психических больных.
Важным и решающим методом профилактики стронгилоидоза является охрана внешней среды от фекальных загрязнении и обеззараживание загрязненной почвы. Это, прежде всего меры по санитарному благоустройству населенных мест, организация плановой очистки дворовых туалетов, запрещению удобрение почвы огородов необезвреженными фекалиями. В целях личной профилактики в эндемичных местностях необходимо избегать хождения босиком, лежания на земле без подстилки. В целях исключения пищевого пути заражения - тщательное мытье овощей, зелени, ягод.
№106 Nematoda. Систематика. Анкилостомидозы. Возбудитель. Географическое распространение. Морфология, цикл развития, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика.
Тип включает более 15 тыс. видов круглых червей. Свободноживущие представители обитают на дне водоемов и в почве. Многие виды являются паразитами животных, человека и растений. Размеры тела большинства видов свободноживущих червей небольшие, даже микроскопические, а среди паразитов есть гиганты, достигающие в длину 8 м (паразит китов).
КРИВОГОЛОВКА ДВЕНАДТИПЕРСТНОЙ КИШКИ - Ankylostoma duodenale и НЕКАТОР - Necator americanus — оба вида относятся к семейству Анкилостомиды.
Отличаются друг от друга формами ротовой капсулы и особенностями географического распространения. Кривоголовка имеет в ротовой полости четыре хитиновых зуба, а некатор — две широкие режущие пластинки полулунной формы.
Оба паразита широко расселены по всему тропическому и субтропическому поясу, однако некатор чаще встречается в зонах с более жарким климатом.
В остальном оба вида сходны настолько, что даже заболевания, вызываемые ими, не дифференцируются и называются анкилостомидозами.
Морфология. Размеры анкилостомид около 10 мм. Головной конец загнут на брюшную сторону; яйца овальные, прозрачные, длиной до 60 мкм.
Жизненный цикл анкилостомид своеобразен и свидетельствует о тесной связи их со свободноживущими предковыми формами. Яйца, попадающие в почву, быстро развиваются, и из них вскоре выходят личинки, которые, дважды линяя, через несколько месяцев становятся инвазионными и могут попадать в организм человека либо с загрязненными почвой овощами и фруктами, либо за счет активного внедрения через кожу. Эта особенность обеспечивает возможность существования подземных очагов анкилостомидозов в шахтах, находящихся в зонах умеренного пояса. Основным условием возникновения таких очагов является высокая влажность грунта и загрязненность его фекалиями. Попав в кровь, личинки проделывают по сосудам путь, характерный для всех видов гельминтов этой группы. Окончательная локализация — двенадцатиперстная кишка, к ворсинкам которой они прикрепляются ротовыми капсулами, повреждая их и питаясь кровью и клетками слизистой оболочки. Оба паразита выделяют в ранки антикоагулянтные вещества и могут вызвать кишечные кровотечения и аллергизацию больных.
Источник заражения. Источником инвазии является только человек. Рассеиванию личинок в окружающей среде способствуют загрязнение почвы фекалиями, размывание ливневыми дождями выгребных ям, а также использование необеззараженных фекалий для удобрения огородов. Заражение человека анкилостомами происходит при контакте с почвой в неблагополучных по данному гельминтозу районах (ходьба босиком, лежание на земле, выполнение сельскохозяйственных и земляных работ), употреблении в пищу овощей, фруктов, зелени, загрязненных фекалиями, содержащими личинки анкилостомид, через грязные руки. В субтропиках почва в большинстве очагов за зиму полностью очищается от личинок, поэтому заражение людей происходит в определенный сезон, продолжающийся около 6 мес.
Диагностика. Диагноз основывается на обнаружении яиц в содержимом двенадцатиперстной кишки, получаемом при зондировании, и в фекалиях, а также на результатах серологических реакций - гемагглютинации, латекс-агглютинации. В крови наблюдается уменьшение количества гемоглобина и числа эритроцитов до 1 000 000-800 000 в 1 мл крови со снижением цветного показателя до 0,3-0,5, увели
Для профилактики необходимо перед употреблением тщательно мыть овощи, фрукты, ягоды, нельзя пить некипяченую воду, носить обувь в вероятных местах загрязнения почвы фекальными массами. Для уничтожения личинок в почве на небольших участках проводят обработку поваренной солью или кипятком.
107. Nematoda. Систематика. Трихинеллёз. Возбудитель. Географическое распространение. Морфология, цикл развития, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика.
Тип включает более 15 тыс. видов круглых червей. Свободноживущие представители обитают на дне водоемов и в почве. Многие виды являются паразитами животных, человека и растений. Размеры тела большинства видов свободноживущих червей небольшие, даже микроскопические, а среди паразитов есть гиганты, достигающие в длину 8 м (паразит китов).
ТРИХИНЕЛЛА - Trichinella spiralis - возбудитель трихинеллеза - антропозооноза, природно-очагового заболевания.
Географическое заболевание - встречается во всех странах, особенно там, где население употребляет в пищу свиное, барсучье и медвежье мясо.
Локализация - взрослые особи обитают в тонком кишечнике, личиночные - в определенных группах мышц (диафрагма, межреберные, жевательные, дельтовидные, икроножные).
Морфологическая характеристика. Мелкие тонкие нематоды. Самка 3-4 мкм, самец 1,4 -1,6 мм в длину. Головной конец гельминта слегка заострен, здесь располагается пищевод. У самцов хвостовой конец имеет две пары сосочков. Спикула отсутствует. У самок половая система представлена непарной трубкой. Характерно живорождение.
Цикл развития. Биогельминт. Один и тот же вид животных служит последовательно сначала окончательным, потом промежуточным хозяином. Круг хозяев трихинеллы включает множество видов домашних и диких животных: свиньи, собаки, кошки, дикие свиньи, мышевидные грызуны, медведи, лисы, куницы и др. Человек также является хозяином трихинеллы.
Проглоченные с мясом зараженного животного личинки трихинеллы в кишечнике хозяина достигают половой зрелости. Оплодотворенные самки рождают личинок. Эти личинки, проникнув через стенку кишечника в кровь, распространяются по организму и локализуются в поперечнополосатых мышцах (диафрагмальных, межреберных, дельтовидных и жевательных). В мышечной ткани они спирализуются и инкапсулируются. Инвазионная форма. Инкапсулированные жизнеспособные, спиралевидные личинки в мышечных тканях зараженного животного.
Патогенное действие. Токсическое действие продуктов обмена и распада гельминтов главным образом связано с миграцией и инкапсулированием личиночных трихинелл. На первой стадии (при паразитировании половозрелых форм) появляются незначительные желудочно-кишечные расстройства. Типичный для данного заболевания симптомокомплекс - отек лица, век, резкий подъем температуры, боли в мышцах, судорожное сжатие жевательных мышц - развивается через 5-45 (в среднем через 10-20) дней после заражения и связан с миграцией вновь отрожденных личинок. Тяжесть заболевания зависит от количества личинок, расселенных в тканях организма хозяина. Пять личинок на 1 кг массы тела - смертельная доза. Летальные исходы возможны при поражении личинками сердечной мышцы, головного мозга, оболочек мозга и легких.
Источник заражения. Синантропные и природные очаги трихинеллеза сформировались и поддерживаются среди домашних и диких животных, причем пищевые цепи питания обуславливают двустороннюю связь между этими очагами. Человек заражается трихинеллезом через мясо свиньи, кабана или медведя с инкапсулированными личинками и сало с прожилками грудных мышц (грудинка, корейка).
Диагностика. Клиническая картина на первой стадии болезни, опрос больного (анамнез); биопсия мышц (лучше дельтовидной или икроножной) на обнаружение инкапсулированных личинок, кожно-аллергическая проба. Для ранней диагностики проводят иммунологические реакции.
Профилактика. Для предупреждения заражения трихинеллезом следует правильно готовить свинину, мясо диких кабанов, барсуков, нутрий, медведей, других всеядных и плотоядных животных.
Хранить сырое мясо свинины и изделия из нее следует в замороженном виде. Чтобы трихинеллы погибли, температура внутри мяса при приготовлении пищи должна быть не меньше 65 °С, его цвет должен измениться с розового на серый.
Борьба с трихинеллезом заключается в уничтожении крыс, живущих в свинарниках, проверке поступающего в продажу мяса. Не следует покупать мясопродукты без клейма на тушах и окороках.
Личинки трихинелл легко переносят длительное охлаждение, прогревание, соление и копчение мяса. Погубить их может варка в течение не менее двух с половиной часов при толщине кусков мяса не более 8 см! Готовить шашлык необходимо с применением уксуса, который убивает личинки трихинелл.
Трихинеллы в мясе весьма устойчивы к внешним воздействиям, больше, чем бычий или свиной цистицерки. При обычной температуре замороженного мяса (-10 °С) личинки Т. spiralis выживают долго, при -12 °С до 57 дней, при -18 °С до 21 часа.
При температуре выше +50 °С личинки выживают в течение нескольких минут, но нужно помнить, что при приготовлении мясных блюд такая температура достигается в глубине куска далеко не всегда.
При посоле возбудители трихинеллеза могут сохраняться в глубине куска до 1 года.
№108 Nematoda. Систематика. Онхоцеркоз. Возбудитель. Географическое распространение. Морфология, цикл развития, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика.
Тип включает более 15 тыс. видов круглых червей. Свободноживущие представители обитают на дне водоемов и в почве. Многие виды являются паразитами животных, человека и растений. Размеры тела большинства видов свободноживущих червей небольшие, даже микроскопические, а среди паразитов есть гиганты, достигающие в длину 8 м (паразит китов).
ОНХОЦЕРКА - Onchocerca volvulus - возбудитель онхоцеркоза - антропоноза.
Локализация. Взрослые паразиты под кожей образуют узлы размером от горошины до голубиного яйца. Образует узлы обычно в подмышечной впадине, в области коленного и бедренного суставов, ребер и позвоночника. Онхоцерки, распространенные на американском континенте, часто локализуются на голове, нередко в надкостнице костей черепа. Личинки могут поражать органы зрения.
Морфологическая характеристика. Оба вида сходны морфологически. Нематоды молочно-белого цвета. Тело нитевидное, заостренное на концах. Самец 19 - 42 мм в длину, 0,130 - 0,210 мм в ширину. Хвостовой конец самца загнут вентрально, снабжен двумя неравными спикулами и 3 - 4 парами преанальных сосочков. Длина тела самки 33,5 - 50 мм, ширина 0,27 - 0,40 мм. Микрофилярии имеют две формы:
1) крупная, размером 0,285 - 0,368 х 0,09 мм, из которой, предположительно, развиваются самки;
2) мелкая, размером 0,150-0,287x0,05 -0,07 мм, предположительно, развивается в самцов.
Цикл развития. Биогельминты. Окончательный хозяин - человек. Промежуточный (переносчик) - мошка рода Simulium. Взрослые особи располагаются в подкожных узлах. Оплодотворенные самки отрождают личинок, которые появляются на периферии узла, в поверхностных слоях кожи и могут проникать в лимфатические сосуды.
Инвазионная форма. Для человека - микрофилярии в теле мошки рода Simulium, размножающиеся в
быстротекущих водах на высоте нескольких сот метров над уровнем моря. Мошки могут улетать от мест выплода на большие расстояния, предпочитая питаться кровью при ярком солнечном освещении. В некоторых районах население бывает инвазировано почти на 100%, главным образом рыбаки.
Патогенное действие. Зависит от локализации узлов и интенсивности инвазии. У больного может быть 1 - 3 узла, реже до 15 и больше. В области узлов на коже появляются изъязвления, нередко возникает сильный зуд, боли в суставах и лихорадочное состояние. Тяжелым осложнением он-хоцеркоза служит поражение органов зрения, нередко приводящее к слепоте. Американская форма онхоцеркоза характеризуется более злокачественным течением: чаще наступает слепота, возможно повреждение костей черепа, нарушения со стороны нервной системы.
Источник заражения. Человек, инвазированный онхоцерками.
Диагностика. Внешний осмотр пораженных участков кожи; иссечение узла и гистологическое исследование биоптата на предмет обнаружения личинок, которые локализуются на периферии узла (самки в центре).
Микрофилярии в органах зрения обнаруживаются с помощью офтальмоскопа.
Профилактика:
а) общественная - санитарно-просветительная работа; выявление и лечение больных; мероприятия, направленные на уничтожение переносчика;
б) личная - индивидуальная защита от укуса мошек рода Simulium.

№109 Nematoda. Систематика. Вухеририоз и бругиоз. Возбудитель. Географическое распространение. Морфология, цикл развития, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика.
Тип включает более 15 тыс. видов круглых червей. Свободноживущие представители обитают на дне водоемов и в почве. Многие виды являются паразитами животных, человека и растений. Размеры тела большинства видов свободноживущих червей небольшие, даже микроскопические, а среди паразитов есть гиганты, достигающие в длину 8 м (паразит китов).

ВУХЕРЕРИЯ - Wuchereria bancrofti и БРУГИОЗ - Brugia malayi - возбудители вухерериоза и бругиоза - антропозоонозов. Природно-очаговые заболевания.
Географическое распространение. Вухерериоз встречается во многих странах Африки, Азии, Южной Америки, на островах Тихого и Индийского океанов. Бругиоз в странах Азии: Индии, Китае, Корее, Вьетнаме, на Филиппинах, в Малайзии, Таиланде, Индонезии.
Локализация - взрослые черви этих видов паразитируют в лимфатической системе (сосуды и узлы), их личинки - в сосудах кровеносной системы.
Морфологическая характеристика. Морфологически оба виды схожи. Самцы - 22 - 23 мм длины и 80 мкм ширины, самки соответственно 55 мм и 160 мкм. Самцы имеют две неравные спикулы. Каждая микрофилярия заключена в чехлик, длина которого превосходит длину личинки.
Цикл развития. Биогельминты. Окончательный хозяин - человек. Известны случаи паразитирования W. bancrofti у обезьян, a W. malayi - у обезьян, кошек и собак. Промежуточный хозяин - комары родов Culex, Anopheles, Aedes, Mansonia; для В. malayj - чаще комары рода Mansonia. Личинки паразита (микрофилярии) при укусе комаром больного человека попадают в пищеварительный тракт насекомого, далее мигрируют в его грудные мышцы и хоботок. В хоботке личинки накапливаются.
Инвазионная форма. Для окончательного хозяина - микрофилярии, находящиеся в хоботке комара. В момент укуса комаром человека активно двигающиеся микрофилярии разрывают тонкую оболочку хоботка и, попадая на кожу человека, внедряются в нее. Далее они мигрируют по организму и в лимфатической системе превращаются во взрослых особей.
Патогенное действие оказывают как взрослые вухерерии, так и микрофилярии. Клинические проявления заболевания наступают после инкубационного периода длительностью от 3 до 18 месяцев, когда вухерерии достигают половозрелости и начинают отрождать личинок.
Источник заражения - инвазированный вухерериями человек. Данные о паразитированйй гельминтов у обезьян предполагают существование природных очагов болезни.
Диагностика. Обнаружение микрофилярий в свежей капле крови (толстая капля).
Профилактика.
а) общественная – санитарно-просветительская работа; выявление и лечение больных; проведение мероприятий, препятствующих распространению комаров
б) личная – индивидуальная защита от укусов комаров
№110 Nematoda. Систематика. Дракункулез. Возбудитель. Географическое распространение. Морфология, цикл развития, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика.
Тип включает более 15 тыс. видов круглых червей. Свободноживущие представители обитают на дне водоемов и в почве. Многие виды являются паразитами животных, человека и растений. Размеры тела большинства видов свободноживущих червей небольшие, даже микроскопические, а среди паразитов есть гиганты, достигающие в длину 8 м (паразит китов).
РИШТА - Dracunculus medinensis - возбудитель дракункулеза - антропозооноза, природно- очагового заболевания.
Географическое распространение - Африка, Юго-Западная Азия, Ближний Восток, Южная Америка.
Локализация - самка паразитирует в подкожной жировой клетчатке, поражая в основном нижние конечности.
Морфологическая характеристика. Самка нитевидная, 30 -120 см в длину и 0,5 - 0,7 мм в ширину, живородящая. Наружное половое отверстие замкнуто, поэтому личинки выходят через разрыв тканей тела вблизи головного конца. Самец 12 - 29 см в длину и 0,4 мм в ширину. На заднем конце тела имеет две спикулы и несколько пар постанальных сосочков.
Цикл развития. Биогельминт. Окончательный хозяин - человек, реже собака, кошка, обезьяна. Промежуточные хозяева - пресноводные рачки рода Cyclops или Eucyclops, заглатывающие личинок ришты. Инвазионная форма. Для человека и животных -жизнеспособные личинки в теле циклопа. Циклопы с водой случайно попадают в организм человека, личинки выходят, мигрируют и достигают места окончательной локализации.
Патогенное действие. В основе патогенеза лежит интоксикация организма, механическое повреждение тканей и присоединение бактериальной инфекции. У больного наблюдаются зуд, кожные высыпания типа крапивницы в месте локализации гельминта, иногда тошнота, рвота, диарея. Головной конец оплодотворенной самки, приближаясь к коже, образует водянистый пузырь 2 - 7 см в диаметре. Пузырь при контакте с водой разрывается, личинки ришты выходят в воду. Открытая рана в коже является местом проникновения вторичной инфекции, возникают гнойные абсцессы. Возможно развитие артритов, поскольку червь локализуется вблизи крупных суставов. Нередкими осложнениями дракункулеза являются абсцессы, флегмоны, гангрены.
Источник заражения. Инвазированный окончательный хозяин. Основным источником инвазии является зараженный человек. Как видно из изложенного, существуют эндемические очаги дракункулеза; роль животных в распространении инвазии очень незначительна.
Диагностика. Характерные изменения кожи в месте паразитирования гельминта ("ришта" -шнур). Нередко гельминт виден через кожные покровы. Обызвествленный паразит выявляется рентгенологически. Возможна внутрикожная проба.
Профилактика:
а) общественная - санитарно-просветительная работа; выявление и лечение больных; охрана питьевой воды от загрязнений; мероприятия по уничтожению циклопов;
б) личная - недопустимость питья сырой воды, особенно в районах, эпидемичных по дракункулезу.
№111 Annelides. Общая характеристика типа. Систематика.
Филогенетические связи многощетинковых червей и членистоногих.
Кольчатые черви (кольчецы, аннелиды) - крупный тип (около 9 тыс. видов) высших свободноживущих морских, пресноводных и почвенных животных, имеющих более сложную организацию, чем плоские и круглые черви. Это в первую очередь относятся к морским многощетинковым червям, которые являются узловой группой в эволюции высших беспозвоночных: от их древних предков произошли моллюски и членистоногие.
Главнейшие прогрессивные черты строения кольчецов:
1. Тело состоит из многочисленных (5—800) сегментов (колец). Сегментация выражается не только во внешней, но и во внутренней организации, в повторяемости многих внутренних органов, что повышает выживаемость животного при частичном повреждении тела.
2. Группы сходных по строению и функциям сегментов у многощетинковых червей объединены в отделы тела — головной, туловищный и анальную лопасть. Головной отдел образовался путем слияния нескольких передних сегментов. У малощетинковых червей сегментация тела однородная.
3. Полость тела вторичная, или целом, выстланный целомическим эпителием. В каждом сегменте целом представлен двумя изолированными мешками, заполненными целомической жидкостью.
4. Кожно-мускульный мешок состоит из тонкой эластичной кутикулы, расположенных под ней однослойного эпителия и двух мышечных слоев: наружного —кольцевого, и внутреннего — сильно развитого продольного.
5. Впервые появившиеся специализированные органы движения — параподии — представляют собой боковые двулопастные выросты стенок тела туловищных сегментов, в которые заходит целом. Обе лопасти (спинная и брюшная) несут большее или меньшее количество щетинок. У малощетинковых червей параподии отсутствуют, имеются только пучки с немногочисленными щетинками.
6. В пищеварительной системе, имеющей три отдела, передняя кишка сильно дифференцирована на ряд органов (рот, глотку, пищевод, зоб, желудок).
7. Впервые развившаяся кровеносная система, замкнутая. Она состоит из крупных продольных спинного и брюшного сосудов, соединенных в каждом сегменте кольцевыми сосудами. Движение крови осуществляется за счет перекачивающей деятельности сократимых участков спинного, реже кольцевых сосудов. В плазме крови содержатся дыхательные пигменты, близкие к гемоглобину, благодаря которым кольчецы заселили местообитания с самым различным содержанием кислорода.
8. Органы дыхания у многощетинковых червей —жабры; это тонкостенные листовидные, перистые или кустистые наружные выросты части спинных лопастей параподии, пронизанные кровеносными сосудами. Малощетинковые черви дышат всей поверхностью тела.
9. Органы выделения — попарно расположенные в каждом сегменте метанефридии, выводящие конечные продукты жизнедеятельности из полостной жидкости. Воронка метанефридия находится в целоме одного сегмента, а идущий от нее короткий каналец открывается наружу в последующем сегменте.
10. Нервная система ганглионарного типа. Она состоит из парных надглоточных и подглоточных ганглиев, соединенных нервными стволами в окологлоточное нервное кольцо, и многих пар ганглиев брюшной нервной цепочки, по одной паре в каждом сегменте. Органы чувств разнообразны: зрения (у многощетинковых червей), осязания, химического чувства, равновесия.
11. Подавляющее большинство кольчецов— раздельнополые животные, реже гермафродиты. Половые железы развиваются либо под целомическим эпителием во всех туловищных сегментах (у многощетинковых червей), либо только в некоторых (у малощетинковых червей). У многощетинковых червей половые клетки через разрывы целомического эпителия поступают в жидкость целома, откуда выводятся в воду специальными половыми воронками или метанефридиями. У большинства водных кольчецов оплодотворение внешнее, у почвенных форм — внутреннее. Развитие с метаморфозом (у многощетинковых червей) либо прямое (у малощетинковых червей, пиявок). Некоторые виды кольчецов, кроме полового, размножаются и бесполым способом (фрагментацией тела с последующей регенерацией недостающих частей).
К этому типу принадлежит около 8 тысяч видов. Среди кольчатых червей встречаются паразиты, однако основная масса видов. это свободноживущие (наземные, почвенные или водные) организмы.
Тип подразделяется на 6 классов:
первичные кольчецы;
многощетинковые;
малощетинковые;
пиявки;
эхиуриды;
сипункулиды.
Многощетинковые — в основном морские кольчатые черви, ведущие придонный образ жизни (нереис, афродита, пескожил). У них хорошо развиты органы чувств в виде щупиков, глаз. На каждом сегменте животных расположены примитивные ножки — параподии, служащие для передвижения. Их тело покрыто однослойным эпителием, выделяющим тонкую кутикулу. Черви раздельнополы, имеют непрямое развитие. Личинку называют трохофорой, она имеет реснички для передвижения.
Малощетинковые — обитатели почвы и водоемов. Их параподии редуцированы, а органы чувств развиты слабо. Глаз у животных нет, поэтому свет воспринимается светочувствительными клетками. Дышат они поверхностью тела. Дождевые черви — гермафродиты. Развитие червя проходит без личиночной стадии.
Пиявки — свободноживущие полухищники-полупаразиты, питающиеся кровью. Они присасываются к телу жертвы с помощью присосок, имеющихся на переднем и заднем концах тела. В глотке имеются железы, выделяющие гирудин — антисвертывающее вещество. Пиявки — гермафродиты.
Традиционно кольчатых червей сближают с членистоногими. Общими для них особенностями можно считать наличие постларвальной сегментации тела, связанное с этим особенное строение нервной системы (брюшная нервная цепочка). Из всех кольчатых червей ближе всего к членистоногим многощетинковые, что, возможно, свидетельствует о том, что кольчатые черви — парафилетическая группа. Как и у членистоногих, у них развиты боковые придатки тела, параподии, которые считаются предшественниками ног членистоногих, а в циркуляции крови главную роль играет мускульная обкладка спинного сосуда. Наличие кутикулы нельзя считать чертой, уникально присущей кольчатым червям и членистоногим, поскольку кутикулярные эпителии довольно широко распространены в разных группах беспозвоночных. Более того, кутикула аннелид по большей части не содержит хитина, характерного для членистоногих. У аннелид, как и у некоторых других групп червей, хитинсодержащая кутикула имеется только на небольших участках тела: на «челюстях» в глотке и на щетинках.
№112. Arthropoda. Систематика. Общая характеристика типа. Ракообразные. Систематика. Морфология. Медицинское значение.
Членистоногие —самый многочисленный (более I млн. видов) тип царства Животные, далекими предками которого были кольчатые черви. Представители типа заселили не только морские и пресные водоемы, но и наземную поверхность, почву и воздушную среду. К жизни в наземной среде приспособились членистоногие трех классов: Паукообразные, Насекомые и Многоножки. Они являются настоящими наземными животными, широко распространенными в самых различных климатических зонах.
Характерные черты организации членистоногих следующие:
1. Тело сегментировано и дифференцировано на три отдела: голову, на которой размещаются рот и органы чувств, грудь, выполняющую в основном двигательную функцию, и брюшко, заключающее большую часть внутренних органов. У некоторых групп членистоногих голова сливается с грудью.
2. Покровы тела —многослойная хитинизированная кутикула, выполняющая защитную функцию. У наземных членистоногих ее наружный слой содержит жиро- и воскоподобные вещества, препятствующие потере воды телом животного. Кутикула служит также наружным скелетом, к разным участкам которого прикрепляются пучки поперечнополосатых мышц, что обеспечивает движение различных частей тела и конечностей. Из-за нерастяжимости кутикулы рост членистоногих сопровождается периодической линькой.
3. Членистые конечности подвижно соединены с телом и представляют собой многочленные рычаги, способные к сложным движениям. Членики конечностей подвижны благодаря наличию суставов. Конечности обеспечивают разнообразные виды движений — ходьбу, бег, прыгание, плавание, а также выполняют ряд других функций — захват и измельчение пищи, дыхание, осязание и др.
4. Полость тела смешанная, т. е. зачатки целома и остатки первичной полости слиты друг с другом. Целом не выполняет опорной функции, так как развит наружный скелет.
5. Пищеварительная система имеет три отдела: передний, средний и задний. Передний и задний отделы эктодермального происхождения и изнутри выстланы хитинизированной кутикулой. Ротовые аппараты разных групп членистоногих разнообразны, что позволяет им питаться различными видами кормов. Хорошо развиты пищеварительные железы, ускоряющие процесс пищеварения.
6. Кровеносная система незамкнутая. Сердце представляет собой расположенную на спинной стороне тела трубку, разделенную перегородками на несколько камер, которые сокращаются последовательно друг за другом, перекачивая гемолимфу.
7. Органами дыхания являются жабры, а у наземных —легочные мешки и трахеи.
8. Органы выделения — видоизмененные метанефридии («зеленая» железа раков), у наземных —мальпигиевы сосуды — многочисленные замкнутые короткие эпителиальные трубочки, открывающиеся на границе между средней и задней кишкой. Продукты выделения из полостной жидкости (гемолимфы) попадают в мальпигиевы сосуды, а из них — в заднюю кишку.
9. Нервная система построена по типу брюшной нервной цепочки кольчатых червей. Ее отличительной чертой является уменьшение числа парных брюшных ганглиев вследствие их слияния друг с другом в связи с укорочением тела или малыми размерами животного. У общественных насекомых значительного развития достигают надглоточные ганглии — «мозг», который служит основой формирования сложных форм врожденного поведения. Хорошо развиты различные органы чувств: осязания, вкуса, обоняния, зрения, равновесия, слуха. 10. Членистоногие —раздельнополые животные, многим из них свойственен половой диморфизм. Оплодотворение внутреннее. Постэмбриональное развитие у некоторых прямое, у большинства — с неполным или полным метаморфозом. Некоторые насекомые приобрели способность на разных стадиях онтогенеза существовать в двух средах — водной и наземной.
К Членистоногим относятся насекомые, ракообразные, паукообразные и многоножки.
Медицинское значение.
Многие членистоногие являются паразитами, промежуточными или дефинитивными хозяевами паразитов, резервуарами, а также специфическими и механическими переносчиками возбудителей заболеваний. Среди членистоногих встречаются и ядовитые животные.
Ракообразные.
Класс включает более 40 тыс. водных членистоногих, большинство которых обитает в морях, реже в пресных водоемах и лишь немногие из них освоили влажные наземные местообитания.
Образ жизни плавающий, ползающий, реже прикрепленный; имеются паразитические формы. Несмотря на различное количество сегментов тела (от 10 до 50) и разнообразие внешней формы, организация ракообразных имеет следующие сходные черты:
1) дыхание с помощью жабр;
2) слияние головного и грудного отделов с образованием головогруди;
3) наличие двух пар усиков, выполняющих осязательную и обонятельную функции, пары сложных, или фасеточных, глаз, и трех пар ротовых конечностей (пара верхних и две пары нижних челюстей, которые захватывают и измельчают пищу);
4) разнообразное строение грудных конечностей, которые выполняют функции удержания и перемещения пищи ко рту, движения организма, дыхания;
5) брюшные конечности служат для плавания, а у самок и для прикрепления оплодотворенных яиц;
6) ракообразные всех возрастных групп линяют, но молодь чаще, чем взрослые.
Систематика класса Ракообразные:
1) Низшие раки (подкласс Entomostraca).
Тело рачка расчленено на сегменты. Сложная голова несет один глаз, две пары антенн, ротовой аппарат плюс пару ножек-челюстей. Одна пара антенн намного длиннее другой. Эта пара антенн сильно развита, их главная функция – движение. Также нередко они служат для удержания самки самцом при спаривании. Грудь из 5 сегментов, грудные ноги с плавательными щетинками. Брюшко из 4 сегментов, на конце - вилочка. В основании брюшка самки 1 или 2 яйцевых мешка, в которых развиваются яйца. Из яиц выходят личинки науплии. Выклюнувшиеся науплии своим видом совершенно не похожи на взрослых рачков. Развитие сопровождается метаморфозом. Веслоногие рачки питаются органическими остатками, мельчайшими водными организмами: водорослями, инфузориями и т.д. Обитают в водоемах круглый год.
Распространение: повсеместное, живут в толще воды, являются частью зоопланктона.
Медицинское значение: пресноводные рачки циклопы и диаптомусы являются промежуточными хозяевами лентеца широкого (Diphyllobothrium latum) и ришты (Dracunculus medinensis).
2) Высшие раки (подкласс Malocostraca).
Тело состоит из 20-21 сегмента: 5-6 головных, 8 грудных и 7 брюшных. У многих наблюдается тенденция к слиянию члеников с образованием головогруди. Конечности расположены не только на голове и груди, но и на брюшке. Протоки выделительных органов обычно открываются у основания антенн. Развитие происходит либо без превращения, либо со стадией своеобразной личинки - зоеа, имеющей в отличие от науплиуса низших раков расчлененное тело.
Распространение: повсеместное, обитатели пресных и морских вод, редко сухопутные представители.
Медицинское значение ракообразных:
а) санитарное значение: раки как некрофаги освобождают водоемы от трупов животных.
б) эпидемиологическое значение: пресноводные раки и крабы в регионах Дальнего Востока являются промежуточными хозяевами легочного сосальщика, клонорха (сосальщика, близкого по строению, жизненному циклу и патогенности к кошачьему сосальщику - Opisthorсhis felineus). Распространены в бассейне Амура, на севере Китая, в Японии, Корее.
№113 Arthropoda. Паукообразные. Систематика. Географическое распространение. Морфология. Скорпионы. Пауки. Медицинское значение.
Членистоногие —самый многочисленный (более I млн. видов) тип царства Животные, далекими предками которого были кольчатые черви. Представители типа заселили не только морские и пресные водоемы, но и наземную поверхность, почву и воздушную среду. Они являются настоящими наземными животными, широко распространенными в самых различных климатических зонах.
К Членистоногим относятся насекомые, ракообразные, паукообразные и многоножки.
Класс Паукообразные – Arachnoidea
К классу относятся сухопутные животные, за исключением некоторых групп, вторично перешедших к обитанию в воде. Представителями класса являются пауки, сенокосцы, скорпионы, клещи и др.
У паукообразных верхний слой хитинизированной кутикулы содержит воскоподобные и жироподобные вещества, резко уменьшающие потери влаги организмом. Тело паукообразных чаще всего расчленено на головогрудь, несущую конечности, и безногое брюшко. Усики отсутствуют. На головогруди расположено шесть пар конечностей, из них две пары —ротовые конечности, чаще всего участвующие в захвате пищи. Первая пара — хелицеры — имеют вид клешней (у скорпионов, сенокосцев), крючков (у пауков) или режущих стилетов (у клещей). У многих паукообразных на вершине хелицер открывается проток ядовитой железы. Вторая пара — членистые ногощупики. Остальные четыре пары — типичные ходильные конечности с коготками на конце. На брюшке конечности отсутствуют. У некоторых паукообразных гомологами брюшных конечностей являются паутинные бородавки. У пауков они располагаются по бокам от анального отверстия в виде трех пар бугорков, пронизанных многочисленными трубчатыми протоками, которые отходят от разнотипных паутинных желез брюшка. Выделяемая ими паутина — белковая жидкость, застывающая на воздухе в виде тонких нитей.
Паукообразные — преимущественно хищные животные. Большинству из них свойственно внекишечное пищеварение. С помощью секрета ядовитой железы они убивают добычу, а затем в тело жертвы вводят еще и секреты пищеварительных желез. Затем жидкую полупереваренную пищу они всасывают мускулистой глоткой, действующей как насос.
Органы дыхания у паукообразных —легочные мешки (у скорпионов), трахеи (у клещей и сенокосцев) либо и те, и другие вместе (у пауков). Легкие представляют собой листовидные складки, напоминающие страницы книги, в полость которых заходит гемолимфа, и через их тонкую хитиновую стенку происходит газообмен. Трахеи — это тонкие кутикулярные разветвленные трубочки, вдающиеся в полость тела и находящиеся в близости с различными органами. Через их стенки непосредственно происходит газообмен.
Органы выделения —мальпигиевы сосуды.
Органы чувств разнообразны: простые глаза, органы обоняния, вкуса, осязания, химического чувства и др.
Все паукообразные раздельнополые. Оплодотворение внутреннее, развитие прямое (кроме клещей, имеющих личиночную стадию).
Огромное значение в жизни пауков имеет паутина. Сплетая паутинные нити с помощью гребенчатых коготков в прочную паутину, пауки строят из нее убежище и ловчие сети, яйцевой кокон, а также укрывают в ней неокрепшую молодь.
Медицинское значение имеют представители отрядов скорпионов Scorpiones, пауков Aranei, среди которых существует немало видов, ядовитых для человека, и клещей Acari.
СКОРПИОНЫ - Scorpiones (около 650 видов) - ядовитые животные.
Географическое распространение. Живут они практически повсеместно. Их можно встретить в снегах Гималаев на высоте до 5000 м, в пещерах на глубине до 800 м, в пустынях и тропиках, в европейских лесах, на берегах морей. Скорпионы отдают предпочтение теплым районам тропиков и субтропиков. С древних времен они облюбовали страны Средиземноморья, Северную Африку, Ближний Восток (Иран), страны Юго-Восточной Азии, Мексику и Бразилию, США (штат Аризона). В Европе эти животные обитают в Италии, Франции, Австрии, Германии, Венгрии. На территории бывшего СССР встречается 15 видов скорпионов. Они предпочитают бывшие Среднеазиатские республики, в России их можно встретить в Поволжье, на Кавказе – от Сочи до Дагестана. В Украине скорпионы обитают в Крыму, находили их и в Одесской области.
Морфологическая характеристика. Тело удлиненное, есть головогрудь и брюшко. Сегменты головогруди слиты, брюшко состоит из 13 сегментов. Брюшко своеобразно устроено. Семь больших широких сегментов брюшка (переднебрюшье) тесно прилегают к головогруди: шесть более узких сегментов составляют хвост (заднебрюшье), последний сегмент которого (тельсон) загнут в острый крючок. У основания крючка в последнем сегменте имеются две ядовитые железы. Имеются четыре пары ходильных конечностей на груди, а также хелицеры (челюсти) и педипальпы (ногочелюсти) на голове.
Образ жизни. Скорпион ведет ночной образ жизни. Питается живой добычей: насекомыми, мокрицами и пр. Своей добыче скорпион наносит укол жалом. У большинства членистоногих действие яда скорпиона вызывает мгновенную смерть. У человека яд скорпиона вызывает отек, сильную боль, гиперемию и возникновение пузырей в месте ужаления, а также общетоксические нарушения. Удаление некоторых тропических видов скорпионов может быть смертельным. Смерть без лечения для человека наступает через 0,5 - 2 суток после укуса.
Профилактика: избегать контакта со скорпионами в местах их обитания; проявлять меры предосторожности при использовании одежды, обуви, постельного белья и т.д.
ПАУКИ - Aranei. Самый многочисленный отряд класса Arachnoidea (более 20000 видов). Отрасль знания о пауках называют аранеология. Укусы пауков многих видов вызывают локальное раздражение, а укусы некоторых из них — серьезное, даже смертельное системное отравление человека.
Географическое положение. Широко распространены по всему земному шару.
Морфологическая характеристика. Тело разделено на головогрудь и брюшко, соединенные тонким коротким стебельком. Форма головогруди и брюшка у представителей разных семейств отличается разнообразием. Размеры варьируют в широких пределах: от 0,8 мм до 11 см в длину, а с ногами до 20 см. Окраска тела разнообразная. Головогрудь несёт щиток, в передней части которого расположены глаза, обычно четыре пары. Двучленистые хелицеры служат для схватывания и умерщвления добычи, для защиты и удержания самки при спаривании. На конечных члениках хелицер открывается одна пара ядовитых желез. Педипальпы (вторая пара конечностей) по строению сходны с ногами, но короче. Они играют роль чувствительных придатков. Брюшко состоит из 11 слившихся сегментов. Сложный паутинный аппарат располагается на брюшке и состоит из многочисленных паутинных желез. Четыре пары ног имеют по семь члеников и прикрепляются к груди вокруг грудного щитка.
Образ жизни. Они делятся на бродячих, которые ловят добычу на земле или на растениях, подстерегая и бросаясь на нее, и на сидячих, или тенетных, растягивающих паутинные сети, в которые добыча запутывается сама. Ловчая сеть или расстилается на почве при входе в норку паука, или растягивается на деревьях и кустах между ветвями. Попавшее в сеть насекомое паук оплетает паутиной, после чего начинает высасывать. Пауки, делающие норку, выстилают паутиной ее стенки, при помощи паутины устраивается откидная крышечка с шарниром, закрывающая вход в норку. Некоторые древесные пауки строят из паутины жилые трубки или гнезда, а иногда пользуются паутиновыми нитями лишь для скрепления свернутых в трубку листьев, образующих стенку убежища.
Самыми опасными из ядовитых пауков являются представители рода Latrodectus. Яд этих пауков обладает сильным системным действием. Род Lycosa (тарантулы) относится к семейству Lycosidae (пауки-волки).
Тарантулы - крупные ядовитые пауки
№114 Arthropoda. Клещи. Систематика. Морфология. Медицинское значение.
Членистоногие —самый многочисленный (более I млн. видов) тип царства Животные, далекими предками которого были кольчатые черви. Представители типа заселили не только морские и пресные водоемы, но и наземную поверхность, почву и воздушную среду. Они являются настоящими наземными животными, широко распространенными в самых различных климатических зонах.
К Членистоногим относятся насекомые, ракообразные, паукообразные и многоножки.
Паукообразные — преимущественно хищные животные. Большинству из них свойственно внекишечное пищеварение. С помощью секрета ядовитой железы они убивают добычу, а затем в тело жертвы вводят еще и секреты пищеварительных желез. Затем жидкую полупереваренную пищу они всасывают мускулистой глоткой, действующей как насос.
Клещи (отряд Acarina) – одна из самых разнообразных и древних групп членистоногих на Земле. Как правило, клещи питаются растительными остатками, почвенными грибами, или другими мелкими членистоногими. В мировой фауне насчитывается более 40 000 видов клещей, однако, многие группы до сих пор плохо изучены, и ежегодно ученые описывают десятки новых видов.
Некоторые клещи приспособились к питанию кровью животных и стали паразитами. Среди паразитов наиболее известны иксодовые клещи семейства (Ixodoidea). Эта группа насчитывает всего более 700 видов, обитающих на всех континентах, включая Антарктиду. Иксодовые клещи переносят возбудителей болезней человека с природной очаговостью: клещевого энцефалита (основные переносчики — таёжный клещ Ixodes persulcatus и Ixodes ricinus), клещевого боррелиоза (болезни Лайма), сыпного клещевого тифа, возвратного клещевого тифа, геморрагической лихорадки и ку-лихорадки, туляремии, эрлихиоза и других.
Морфологическая характеристика. Клещи имеют мелкие, иногда микроскопические размеры от 0,1 до 10 мм. Тело большинства видов не расчленено и не сегментировано. Покровы образованы однослойной гиподермой, снаружи покрытой кутикулой. Хитин кожистый, легко растяжимый. Отдельные участки кутикулы склеротизированы и образуют щитки. Для систематики имеет значение форма и характер расположения щитков и складок на теле. Все клещи имеют 6 пар конечностей: две передние пары - хелицеры и педипальпы - преобразованы в колюще-сосущий, грызуще-сосущий или грызущий ротовой аппарат; оставшиеся четыре пары - ходильные ноги - состоят из 6-7 члеников. Ротовой аппарат (хоботок) расположен на переднем конце тела и состоит из основания хоботка (различной формы), одной пары хелицер (мандибулы, или верхние челюсти), одной пары пальп (максиллы, или нижние челюсти) и непарного гипостома (вырост основания хоботка). Хелицеры и гипостом несут острые зубцы, направленные назад. С их помощью клещ прокалывает кожу жертвы, разводит в стороны хелицеры, "закоривается" и насасывает кровь. После насыщения клещ сводит хелицеры и освобождает ротовой аппарат. Процесс закрепления клеща для человека безболезненный. Клещи раздельнополы. Самки откладывают большое количество яиц.
Цикл развития. Развитие с неполным метаморфозом: яйцо-личинка-нимфа-имаго. Личинка. Имеет три пары ходильных ног, дышит всей поверхностью тела, есть анус. После линьки она превращается в нимфу. Нимфа крупнее личинки. Имеет четыре пары ходильных ног. Дыхание трахейное, причем одна пара стигм, как и у имаго, может располагаться или у основания хелицер или у основания ног. Есть анус. Нимфа линяет и превращается в имаго. Имаго крупнее нимфы. Имеет четыре пары ходильных ног, одну пару стигм, половое отверстие и анус. С точки зрения эпидемиологии важна способность клещей к трансовариальной и трансфазовой передаче возбудителей болезней человека. Подобная передача возбудителей резко увеличивает продолжительность существования природного очага болезни.
Различают одно-, двух- и трёххозяинных клещей, в зависимости оттого, сколько прокормителей использует клещ в цикле развития. Так, например, каждая стадия развития трёххозяинного клеща ищет себе нового хозяина. Срок жизни клещей от 6 месяцев до 20-25 лет. На человека может нападать любая стадия клещей-кровососов: личинка, нимфа, имаго, в зависимости от биологии и видовой принадлежности клещей.
Медицинское значение:
а) переносчики возбудителей болезней человека;
б) эктопаразиты; в) природные резервуары возбудителей;
г) возбудители заболеваний (чесоточный зудень).
Большинство клещей, имеющих медицинское значение, являются гематофагами (кровососы).
№115 Arthropoda. Клещи. Систематика. Чесоточный клещ. Географическое распространение. Морфология, развитие, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика. Медицинское значение.
Клещи (отряд Acarina) – одна из самых разнообразных и древних групп членистоногих на Земле. Как правило, клещи питаются растительными остатками, почвенными грибами, или другими мелкими членистоногими. В мировой фауне насчитывается более 40 000 видов клещей, однако, многие группы до сих пор плохо изучены, и ежегодно ученые описывают десятки новых видов.
Некоторые клещи приспособились к питанию кровью животных и стали паразитами. Среди паразитов наиболее известны иксодовые клещи семейства (Ixodoidea). Эта группа насчитывает всего более 700 видов, обитающих на всех континентах, включая Антарктиду. Иксодовые клещи переносят возбудителей болезней человека с природной очаговостью: клещевого энцефалита (основные переносчики — таёжный клещ Ixodes persulcatus и Ixodes ricinus), клещевого боррелиоза (болезни Лайма), сыпного клещевого тифа, возвратного клещевого тифа, геморрагической лихорадки и ку-лихорадки, туляремии, эрлихиоза и других.
ЧЕСОТОЧНЫЙ КЛЕЩ (чесоточный зудень) - Sarcoptes scabiei - это паразит, живущий и размножающийся внутри кожи человека.
Морфология. Его размеры настолько малы, что разглядеть это существо можно только под микроскопом: длина самки чесоточного клеща достигает 0,3—0,4 мм, а самец примерно в полтора раза меньше. Самка чесоточного клеща под микроскопом напоминает крошечную черепаху. Ротовые органы клеща несколько выступают кпереди, по бокам находятся 4 пары ножек: 2 пары ножек с присосками, с помощью которых он передвигается, и 2 пары задних ножек со щетинками для выдерживания направления хода только вперед. На концах передней пары ножек клеща расположены шипы, при помощи которых клещ проникает в роговой слой эпидермиса.
Жизненный цикл. Для жизни клещу необходимы два слоя эпидермиса — зерновой, которым клещ питается, и роговой, в котором он живет и размножается. Скорость продвижения самки в чесоточном ходе составляет 0,5— 2,5 мм в сутки, а на поверхности кожи 2—3 см в минуту. Самка прокладывает ходы в роговом слое эпидермиса и последовательно в ряд откладывает в них овальные яйца. Живет самка чесоточного клеща примерно месяц, в течение которого она откладывает по 2—3 яйца в день, так что размножается паразит довольно быстро. Плодовитость чесоточных клещей зависит от времени года, наиболее высока она в сентябре-декабре. Именно в это время года обычно отмечается рост заболеваемости чесоткой. Из яиц чесоточного зудня через 3—7 дней вылупливаются личинки размером 0,15—0,1 мм, имеющие не 4, как у взрослой особи, а 3 пары ножек.
Собственно, чесотку как болезнь в основном вызывают именно самки чесоточного зудня, так как функция самцов заключается только в оплодотворении, после которого он погибает, в то время как самка роет в коже хозяина чесоточные ходы и откладывает в них яйца.
Цикл развития личинок во взрослого клеща проходит внутри кожных образований: везикул и папул, а также во внешне неизмененной коже. Там личинки проходят несколько стадий развития и превращаются во взрослых клещей, которые поднимаются на поверхность кожи, оплодотворяются, и цикл начинается сначала. Самцы погибают, а самки внедряются в кожу прежнего хозяина или переходят к новому.
Патогенное действие. На теле нового носителя чесоточный зудень внедряется в кожу в тех местах, где она особенно тонкая и нежная. Чаще всего это промежутки между пальцами на руках, локтевые сгибы, складки возле подмышек, молочные железы у женщин, паховые складки, кожа живота, бедер, боковой поверхности грудной клетки, полового члена у мужчин. Участки кожи, на которых располагаются чесоточные ходы, имеют пониженную температуру, а волосяной покров там отсутствует или минимален. Наиболее частым местом локализации самок чесоточного клеща являются кисти рук, которые многими специалистами рассматриваются как «зеркало чесотки». Кожа лица и волосистой части головы у взрослых не поражается, но при заболевании чесоткой детей лицо — одно из излюбленных мест внедрения чесоточного зудня.
Кожный зуд, усиливающийся вечером и ночью — основная жалоба больных чесоткой — вызывается движением клеща, наиболее активным в вечернее время. Днем самка находится в состоянии покоя. Вечером и в первую половину ночи она прогрызает под углом к основному направлению хода один или два «отводка», и в каждом из них откладывает по яйцу. Вторую половину ночи самка чесоточного зудня интенсивно питается, прогрызая ход дальше по прямой, а днем опять останавливается и замирает. При этом кожные покровы и нервные окончания больного раздражаются не только движением самого клеща, но и аллергической реакцией организма на продукты его жизнедеятельности, экскременты, слюну. Суточная программа выполняется всеми самками синхронно, именно поэтому днем человек практически не испытывает дискомфорта из-за клеща, а вечером и ночью страдает от усиливающегося зуда.
Диагностика. Микроскопия позволяет обнаружить чесоточного клеща в различных стадиях развития: яйца, личинки, взрослых особей, а также продукты их жизнедеятельности.
Положительные результаты может дать и исследование соскобов из-под ногтей больного.
Если чесоточные ходы не видны, может помочь проведение так называемого чернильного теста: на очаг поражения наносятся синие чернила, избыток которых затем смывается спиртом, а по оставшемуся окрашенному следу определяется чесоточный ход, с которого и делается соскоб для микроскопии. Аналогичная диагностика с помощью окрашивания проводится с использованием спиртового раствора йода, анилиновых красителей, туши.
Профилактика. При кипячении чесоточный клещ гибнет немедленно.
№116 Arthropoda. Клещи. Систематика. Тироглифоидные (амбарные), перьевые и пылевые клещи. Географическое распространение. Морфология, развитие, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика. Медицинское значение.
Клещи (отряд Acarina) – одна из самых разнообразных и древних групп членистоногих на Земле. Как правило, клещи питаются растительными остатками, почвенными грибами, или другими мелкими членистоногими. В мировой фауне насчитывается более 40 000 видов клещей, однако, многие группы до сих пор плохо изучены, и ежегодно ученые описывают десятки новых видов.
Некоторые клещи приспособились к питанию кровью животных и стали паразитами. Среди паразитов наиболее известны иксодовые клещи семейства (Ixodoidea). Эта группа насчитывает всего более 700 видов, обитающих на всех континентах, включая Антарктиду. Иксодовые клещи переносят возбудителей болезней человека с природной очаговостью: клещевого энцефалита (основные переносчики — таёжный клещ Ixodes persulcatus и Ixodes ricinus), клещевого боррелиоза (болезни Лайма), сыпного клещевого тифа, возвратного клещевого тифа, геморрагической лихорадки и ку-лихорадки, туляремии, эрлихиоза и других.
Тироглифоидные клещи (Tyroglyphoidea) — надсемейство паукообразных из подкласса клещей (Acari). Длина тела составляет 0,2—0,5 мм. Амбарные клещи освоили широкий ряд биотопов, к числу которых относятся почва, надземные и подземные части растений, гнёзда и норы животных. Называются также амбарными, так как среди них немало форм, повреждающих зерно в хранилищах, муку и другие пищевые продукты. Численность их в природе и в запасах продуктов бывает огромна. распространены, буквально вездесущи. Где есть немного влаги и органического вещества, там обязательно окажутся те или иные виды этих клещей.
Пылевы́е клещи (Dermatophagoides) — синантропные клещи, обитающие в жилищах людей, которые способны вызывать аллергическую реакцию у людей — клещевую сенсибилизацию.
Размер клещей колеблется от 0,1 до 0,5 мм. Широко распространены по всему земному шару. Нормальный цикл их жизни составляет около 65—80 дней, самка за один раз откладывает примерно 60 яиц. Идеальной средой обитания является квартира с температурой 18—25 °C. Кроме того, они любят повышенную влажность.
Клещи домашней пыли — одна из самых частых причин астмы. У 70 % детей с бронхиальной астмой выявляется клещевая аллергия. При клещевой бронхиальной астме обострения возникают в весенне-осенний период, особенно в ночное время суток. Эти паукообразные живут в матрасах и коврах и питаются омертвевшими частичками кожи, которые человек теряет ежедневно в количестве 1,5 г.
Сами клещи оставляют после себя фекалии, содержащие пищеварительные энзимы: белки Der f1 и Der p1. Они способствуют разрушению клеток человеческой кожи, которой питаются эти создания, и могут вызывать сильные аллергические реакции у некоторых людей.
Клещи обитают прежде всего в подушках, матрацах, покрывалах, диванах и т. п. Именно их экскременты диаметром около 30 микрон (то есть тысячные доли миллиметра), содержащие антиген P1, вызывают аллергию.
Лечение включает десенсибилизацию (с помощью экстрактов микроклещей) и борьбу с пылью (частая уборка пылесосом, удаление ковров из спальни и т. п.).
К настоящему времени в домашней пыли найдено около 150 видов клещей. Их называют дерматофагоидными или пироглифидными клещами.
Перьевые клещи (Analgesoidea) - надсемейство паразитических клещей отряда Acariformes. Свыше 1000 видов, объединяемых в 111 родов. Тело длиной 0,3-0,5 мм разделено поперечной бороздкой на 2 отдела: протеросому (с ротовыми органами и 2 парами передних ног) и гистеросому (с 2 парами задних ног).
Перьевые клещи паразитируют на перьях диких и домашних птиц.
Нимфальные стадии клещей мигрируют под кожей и разрушают ткани птицы-хозяина.
Борьба с сводится к обработке оперения птиц дустами и растворами инсектицидов.
Медицинское значение.
Все эти виды клещей могут представлять для человека определенную опасность. Во-первых, они могут проникать с воздухом и пылью в дыхательные пути человека, где вызывают заболевание акаридоз. Появляются кашель, чихание, першение в горле, часто рецидивирующие простудные заболевания и повторные пневмонии. Кроме этого, клещи этой группы могут попадать с испорченными пищевым продуктами в желудочно-кишечный тракт, вызывая тошноту, рвоту, расстройство стула. Некоторые виды этих клещей приспособились к обитанию в условиях бескислородной среды толстого кишечника, где могут даже размножаться. Клещи, которые поедают пищевые продукты, портят их и делают несъедобными. Кусая человека, они могут вызывать развитие контактных дерматитов (воспалений кожи), которые носят названия зерновой чесотки, чесотки бакалейщиков и др.
№117 Arthropoda. Клещи. Систематика. Железницы, жировой клещ, краснотелки. Географическое распространение. Морфология, развитие, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика. Медицинское значение.
Клещи (отряд Acarina) – одна из самых разнообразных и древних групп членистоногих на Земле. Как правило, клещи питаются растительными остатками, почвенными грибами, или другими мелкими членистоногими. В мировой фауне насчитывается более 40 000 видов клещей, однако, многие группы до сих пор плохо изучены, и ежегодно ученые описывают десятки новых видов.
Некоторые клещи приспособились к питанию кровью животных и стали паразитами. Среди паразитов наиболее известны иксодовые клещи семейства (Ixodoidea). Эта группа насчитывает всего более 700 видов, обитающих на всех континентах, включая Антарктиду. Иксодовые клещи переносят возбудителей болезней человека с природной очаговостью: клещевого энцефалита (основные переносчики — таёжный клещ Ixodes persulcatus и Ixodes ricinus), клещевого боррелиоза (болезни Лайма), сыпного клещевого тифа, возвратного клещевого тифа, геморрагической лихорадки и ку-лихорадки, туляремии, эрлихиоза и других.
Угревой клещ (железница угревая) - Demodex folliculorum — мелкий клещ, паразитирующий в коже человека. Встречается почти у каждого человека, обычно безвредный комменсальный паразит, однако, при сильном поражении может вызвать такое заболевание, как демодекоз. Тело клеща почти прозрачно. Наряду с яйцами и личинками существуют стадии протонимфа и нимфы. Цикл развития составляет от 14 до 20 суток.
Морфология.
Самцы достигают в длину в среднем 279,7 мкм, из них 70 % приходится на заднюю часть тела. Область рта (гнатосома) трапециевидная, у основания широкая 4 пары ног взрослого животного находятся на брюшной стороне передней части тела (Podosoma). На каждой предплюсне находятся по два разделённых на конце на две части когтя с направленной назад, большой шпорой. Педипальпы имеют 5 крохотных, направленных назад коготков. Пенис длиной 24,2 мкм.Самки при тех же самых пропорциях крупнее чем самцы. Они достигают длины в среднем 294 мкм, максимум до 436,5 мкм. Гнатосома такая же, что и у самцов, но в среднем шире и длиннее примерно на 2 мкм. Ноги того же размера что и у самцов. Вульва представляет собой простой продольный разрез длиной 8,5 мкм между четвёртой парой конечностей.
Яйца в форме наконечников стрелы в среднем длиной примерно 104,7 мкм и шириной 41,8 мкм.
Стройные личинки в форме червя в среднем длиной 282,7 мкм, шире всего между второй и третьей парой ног до 33,5 мкм. Пальпы состоят из двух сегментов, часть предплюсен имеет 5 направленных назад коготков с шипом. Протонимфы длиной примерно 364,9 мкм, значительно длиннее чем личинки, шириной между второй и третьей парой ног до 36,3 мкм. Гнатосома и ноги похожи на те же у личинки.

Длиной примерно 392 мкм стройная нимфа в форме червя является самой длинной из всех стадий клеща. Её максимальная ширина у третьей пары ног составляет 41,7 мкм. Гнатосома шире и длиннее чем у личинки. Клещи имеются у людей всех цветов кожи, независимо от пола и происхождения, хотя и с разной частотой. Так, на Токелау были найдены клещи у 7,6 % исследуемых, в западном Нью-Йорке же у 55 % исследованных. Они населяют примерно каждого человека в течение его жизни; в то время как новорождённые дети ещё не поражены, у людей в возрасте 70-ти лет они встречаются с вероятностью 100 %.

Патогенное действие. Обитает в сальных железах, волосяных фолликулах кожи лица, шеи и плеч, располагаясь группами. У ослабленных людей, склонных к аллергии, паразит может активно размножаться. При этом происходит закупорка протоков желез и развивается массивная угревая сыпь. Угревой клещ заселяет волосяные фолликулы поверх сальной железы преимущественно на лице, а также на груди, иногда на коленях, языке и крайней плоти. Угревой клещ питается салом, часто один фолликул населяют три и более особей. При этом гнатосома обращена всегда вниз, ноги — к эпителию фолликула, длинный конец тела отчётливо выглядывает у взрослых животных из открытия фолликула. Клещи переживают на некоторое время смерть своего хозяина.
Диагностика
Выдавленное содержимое железы или волосяного фолликула микроскопируют на предметном стекле. Можно обнаружить взрослого паразита, личинку, нимфы и яйца.
Профилактика
Соблюдение правил личной гигиены. Лечение основного заболевания, вызывающего ослабление иммунитета. Выявление и лечение больных.
Клещи-краснотелки( Бархатные клещи) - лат. Trombidiidae Leach — семейство клещей из надотряда Acariformes.
Географическое распространение. Распространены всесветно, но наибольшее обилие и разнообразие их отмечено в тропических и субтропических районах. 
Морфология. Взрослые клещи имеют вздутое овальное или удлиненное тело с перетяжкой на уровне ІІІ-ІV тазиков. Величина от 1 до 2 мм, розоватого, желтоватого или красноватого цвета. Покровы кожи тонкие с параллельной штриховкой. Щит имеет форму продольного киля с ботридиями на конце. Трихоботрии бычевидные или булавовидные расположены по бокам. Тело густо покрыто перистыми щетинками. Глаза сидячие (у большинства видов они отсутствуют). Ноги 7 члениковые, лапки с 2 коготками. Генитальных присосок 3 пары. Коготь пальп простой. На плюсне пальп у основания коготка 3 шиповидные или палочковидные щетинки.
Нимфы сходны со взрослыми клещами, но имеют меньшие размеры, 2 пары генитальных присосок и 2 шиповидных или палочковидных щетинок у основания коготка пальп.
Личинки краснотелок мелкие 0,2-0,4 мм. Тело овальное, яйцевидное или шаровидное красного, оранжевого или желтого цвета. Кожные покровы с волнистой параллельной штриховкой. Щит прямоугольный, трапецевидный или пятиугольный. На щите 2 или 3 пары осязательных щетинок и 1 пара волосовидных или булавовидных трихоботрий. Число спинных и брюшных щетинок варьирует. Глаз у личинок 1 или 2 пары. Ноги 6 или 7 члениковые. Лапки с 2 коготками и коготковидимым эмподием. Коготь пальп разделен на 2 или 3 зубца. Выделяются среди прочих клещей яркой, чаще оранжево-красной окраской тела. Достигают размеров 3-5 мм.
Цикл развития. Как и многие клещи, краснотелки обладают очень сложным циклом превращений - метаморфозом. Из яиц, которые краснотелки откладывают в почву, вылупляются предличинки. Они неподвижны и существуют за счет внутренних питательных веществ. Истратив "внутренние резервы", предличинки превращаются в личинок, которые подстерегают насекомых и надолго присасываются к ним, при этом очень сильно увеличиваясь в размерах. Насытившиеся личинки отпадают и превращаются в покоящуюся (как куколка бабочки) протонимфу. Протонимфа, в свою очередь, превращается в дейтонимфу, которая активно хищничает, питаясь, как и взрослая краснотелка, мелкими членистоногими. Затем дейтонимфа превращается в снова непитающуюся тритонимфу. И только из тритонимфы выходит уже взрослый сформировавшийся клещ. Подобный сложный жизненный цикл позволил краснотелкам лучше приспособиться к изменяющимся условиям окружающей среды и пережидать неблагоприятные периоды.
Жизненный цикл. Личинки краснотелок нападают на широкий круг хозяев-прокормителей и человека. Они скапливаются группами из нескольких десятков на поверхности почвы, остатках растительности, ветвях, стеблях растений на высоте нескольких сантиметров от поверхности земли. Личинки хорошо улавливают приближение хозяина, сваливаются на него или активно цепляются и нападают. Нападение личинок краснотелок происходит при достаточной влажности воздуха круглосуточно, прекращаясь в наиболее жаркие дневные часы. Голодные личинки довольно стойки к колебаниям температуры воздуха и в меньшей степени к влажности воздуха. Они легко переносят длительное затопление водой. Без хозяина они выживают в природе до 10 и более недель.
Патогенное действие. Воспалительные изменения кожи возникают под влиянием токсических веществ, которые вводятся со слюной. Чаще всего дерматитом поражаются участки тела с тонкой и влажной кожей. Здесь появляются папулы, везикулы, волдыри. Зуд начинается через 24 часа после укуса и продолжается 1-2 недели. Питание личинок вызывает у людей острый зуд, дерматоз и общую аллергию. Могут служить переносчиками возбудителя тяжёлого риккетсиозного заболевания — лихорадки Тсутсугамуши. Экспериментально установлена способность личинок краснотелковых клещей также передавать возбудителей лихорадки Ку.

№118 Arthropoda. Клещи. Систематика. Таежный и собачий клещи. Географическое распространение.
Морфология, развитие, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика. Медицинское значение.
Клещи (отряд Acarina) – одна из самых разнообразных и древних групп членистоногих на Земле. Как правило, клещи питаются растительными остатками, почвенными грибами, или другими мелкими членистоногими. В мировой фауне насчитывается более 40 000 видов клещей, однако, многие группы до сих пор плохо изучены, и ежегодно ученые описывают десятки новых видов.
Некоторые клещи приспособились к питанию кровью животных и стали паразитами. Среди паразитов наиболее известны иксодовые клещи семейства (Ixodoidea). Эта группа насчитывает всего более 700 видов, обитающих на всех континентах, включая Антарктиду. Иксодовые клещи переносят возбудителей болезней человека с природной очаговостью: клещевого энцефалита (основные переносчики — таёжный клещ Ixodes persulcatus и Ixodes ricinus), клещевого боррелиоза (болезни Лайма), сыпного клещевого тифа, возвратного клещевого тифа, геморрагической лихорадки и ку-лихорадки, туляремии, эрлихиоза и других.
ТАЁЖНЫЙ КЛЕЩ - Ixodes persulcatus — один из широко распространенных видов рода Ixodes.
Географическое распространение. Обычно является обитателем лесных стаций, но встречается также на лугах и в зарослях кустарников. Ареал таёжного клеща в России находится в основном в пределах средней и южной тайги. Охватывает южные районы Карелии. Ареал заходит в Белоруссию, Прибалтику, охватывает юго-восточное побережье Финляндии и некоторые другие районы севера Западной Европы. На восток ареал таёжного клеща тянется до побережья Тихого океана. Отдельные участки ареала охватывают юг Камчатки, Сахалин, Курильские острова, юг Японии, изолированные участки горных хребтов Центральной Азии. Морфология. Тело таежного клеща, как и всех иксодовых клещей, делится на головку, или хоботок, и туловище. Головка у голодных клещей направлена вперед и заострена (имеет форму клина), что создает обтекаемую форму и облегчает передвижение клещей в шерсти и перьях хозяев. Взрослые клещи имеют 4 пары ног. Длина тела самки 3—4 миллиметра, самца — 2—3 миллиметра. Тело овальное, у самок около 1/3 его длины спереди покрыто плотным хитиновым щитком, у самцов щиток закрывает все тело. Щиток у самок и самцов черного цвета, поэтому самцы выглядят полностью черными, тогда как туловище голодных самок темно-красное или красно-коричневое.
Туловище самок состоит из мягких покровов, собранных в складки. При питании, которое длится у самок 6—10 суток, складки расправляются, покровы растут, в результате чего объем тела колоссально увеличивается. После насыщения кровью длина тела самки увеличивается в 7—8 раз, а масса — более чем в 200 раз.
Жизненный цикл. Клещи питаются только кровью и тканевой жидкостью хозяина. Такой тип паразитизма можно назвать временным, потому что клещи проводят на теле хозяина только период питания, а после насыщения покидают его и живут во внешней среде. Период паразитирования занимает всего 2—7 % жизненного цикла клещей, а остальное время они являются почвенными животными.
Сытая самка, которая теперь больше всего напоминает небольшую виноградину серого цвета, отваливается от хозяина и начинает поиски укромного места, где она отложит яйца. В зависимости от температурных условий самка приступает к яйцекладке через несколько дней или недель, сама яйцекладка длится от 3 недель до 1—2 месяцев. При этом у самки сильно меняется форма тела: задняя часть сплющивается, а спереди образуется горб. Хоботок подгибается вниз, и с его помощью самка переправляет постепенно откладываемые яйца на спинную сторону. Одна самка откладывает 2 000—3 000 яиц, так что в результате оказывается вся покрыта этой массой. После яйцекладки она погибает. Примерно через 3 недели из яиц начинают вылупляться личинки.
Личинка и нимфа шестиногие. Личинки таежного клеща не способны передвигаться на большие расстояния, но все-таки вся эта огромная масса вылупившихся личинок расползается, образуя как бы пятно, диаметром до нескольких десятков сантиметров. В холодную погоду и ночью личинки прячутся под опавшими листьями, в мелких трещинках почвы, под камнями, а в теплую погоду становятся активными и вылезают на поверхность, ожидая хозяина. Стоит только лесной мыши или любому другому мелкому зверьку пробежать по этому месту, как масса личинок цепляется за него и начинает расползаться по телу в поисках удобного места для присасывания. Чаще всего личинки присасываются на ушах зверька, вокруг глаз, в паху и других нежных местах, где шерсть наименее густая. Личинки таежного клеща паразитируют также на птицах, которые добывают корм на земле, и на мелких ящерицах. Иногда на одном животном можно обнаружить больше сотни личинок. Питается личинка 2—5 суток, превращаясь в продолговатый «баллон» темно-бордового или черного цвета. Сытая личинка также покидает своего хозяина и скрывается где-нибудь в укромном месте для линьки.
В процессе линьки внутри покровов личинки формируется новый организм — восьминогая нимфа, которая и вылезает из личиночной шкурки. Нимфа очень похожа на самку: туловище у нее темно-коричневого цвета, спереди, как и у самки, также прикрыто плотным щитком. Размеры голодной нимфы от 1,2 до 1,7 миллиметра. Для дальнейшего развития нимфам также необходимо питание на теплокровном хозяине. Прокормителями обычно служат мелкие млекопитающие, птицы, ящерицы. Личинки и нимфы могут присасываться также и к человеку.
Напитавшаяся нимфа через какое-то время линяет на взрослого клеща, соответственно самца или самку. Окрепшие клещи расползаются с места вылупления в поисках хозяина. В это время они стремятся подняться на растительность: заползают на траву, кусты и даже на нижние ветви деревьев. На конце ветки или травинки клещи принимают позу пассивного ожидания. На ночь они спускаются на землю и прячутся под листвой, а в хорошую погоду опять поднимаются вверх. Обонятельные органы клещей, расположенные на передних ногах, очень чувствительны: на приближение человека с наветренной стороны клещи реагируют с расстояния в 15— 20 метров. Почувствовав запах, клещ занимает позу активного ожидания: выставляет вперед первую пару ног и поводит ими из стороны в сторону. С расстояния менее полуметра клещ ощущает тепло, исходящее от крупного животного или человека. После принятия позы активного ожидания клещ либо прицепляется к хозяину, если тот прошел в непосредственной близости от того растения, где сидел клещ, либо спускается на землю и ползет в направлении запаха.
Медицинское значение.
Таежный клещ — основной переносчик вируса клещевого энцефалита, крайне тяжелого заболевания, приводящего к поражениям нервной системы и нередко даже к смерти. В природе вирус клещевого энцефалита является паразитом мелких млекопитающих, у которых он не вызывает серьезных заболеваний. Личинки и нимфы, питающиеся на зараженных зверьках, вместе с их кровью получают вирусы, которые прекрасно себя чувствуют и в организме клеща. Зараженная вирусом личинка при линьке не теряет вирус, а передает его нимфе и так далее по всем стадиям жизненного цикла. Зараженная самка способна передать вирус откладываемым яйцам, из которых выйдут уже зараженные личинки. При питании на позвоночных хозяевах зараженные клещи выделяют вирус со слюной и таким образом заражают следующего прокормителя. В природных очагах клещевого энцефалита происходит постоянная циркуляция вируса от одного зверька к другому через таежных клещей, что определяет существование этих очагов на протяжении многих сотен лет. СОБАЧИЙ КЛЕЩ - Ixodes ricinus — клещ из семейства иксодовых клещей, является переносчиком таких заболеваний как болезнь Лайма и энцефалит.
Географическое распространение: повсеместно.
Морфология. Длина взрослой не напитавшейся особи – 2–5 мм, напитавшиеся самки – 10–12 мм. Окраска тела темно- или красновато-коричневая. Хоботок короткий, с шестиугольным основанием. Коксы первой пары ног глубоко расщеплены. Анальная бороздка огибает анус сзади. Фестоны выражены хорошо. Глаза краевые, плоские, малозаметны.
Самец. Спинной щиток продолговатый, к передней части сужается. Задний контур щитка имеет форму правильной полуокружности. Цвет варьирует от светлого красновато-коричневого до темно-шоколадного. Пунктировка двух типов: редкая, очень крупная, расположенная поперечными рядами и фоновая, очень мелкая, равномерно покрывающая весь щиток. Цервикальные бороздки в виде продолговатых лунок. Боковые бороздки узкие, глубокие, начинаясь позади глаз, отсекают по одному крайнему фестону. Заднесрединная бороздка в виде вдавления продолговатой формы. В середине щитка иногда заметны два небольших вдавления. Гипостом несет в каждом продольном ряде по восемь крупных зубцов.
Самка. Спинной щиток слегка удлиненный. Задний контур щитка волнистый. Цвет красновато-коричневый. Пунктировка двух типов: крупная, очень редкая и мелкая, поверхностная, равномерно покрывающая среднее поле щитка. Глаза слабо выпуклые. Цервикальные бороздки короткие, имеют вид глубоких продолговатых лунок. Продолжение цервикальных бороздок не достигает середины спинного щитка. Боковые бороздки отчетливые, начинаются вместе с цервикальными и достигают заднего края спинного щитка. Гипостом типично несет по 10 крупных зубцов в каждом продольном ряду. Лапки II–IV на вершине несут по одному слегка загнутому зубцу.
Яйцо. Как и у всех иксодид, диаметр яица 0,5 – 1 мм. Окраска светло – желтая, либо буроватая с жемчужным оттенком. Кладка яиц имеет вид кучки.
Личинка. Как и у всех иксодид, три пары ног. Перитрема, половые отверстия и поровые поля отсутствуют. Пальпы двух-трех членистые. Анальных щетинок I пара. Спинной читок короткий и покрывает только переднюю часть тела. Не питавшиеся личинки желтые или буроватые, полупрозрачные. После кровососания – свинцово-серые.
Нимфа. Как и у всех иксодид, четыре пары ног. Перитремы есть. Полового отверстия и поровых полей нет. Пигмента эмалевого цвета нет. Пальпы 3 – 4 члениковые, анальных щетинок 1 – 3 пары.
Тело овальное, на верхней стороне расположен щиток.
У самцов щиток покрывает всю спинную сторону. У самок, личинок и нимф щиток небольшой и находится лишь в передней части спинной стороны, на остальных частях тела покровы мягкие, что обеспечивает возможность растяжения и увеличения объема тела.
Развитие. Имаго. Самки питаются от 7 до 21 дня (в основном около 8 дней). Самцы остаются на хозяине неопределенное время. Имаго паразитируют с марта по сентябрь, основная масса в мае – июне и в августе – сентябре.
Период спаривания. Копуляция проходит на хозяине. Самка после питания оставляет хозяина и через 7–10 дней приступает к яйцекладке. Одна самка откладывает от 200 до 1700 яиц. Количество яиц определяется степенью упитанности самки и условиями окружающей среды.
Яйцо. Эмбриональное развитие продолжается 36–47 дней. Самые комфортные условия для развития яиц создаются при влажности 100 %, при 90 % развитие яиц и выход личинок приостанавливается, а при 65 % яйца гибнут.
Личинка находит хозяина и питается от 3 до 8 дней (чаще 4 дня). Линька сытых личинок наступает через 7–9 дней. Продолжительность развития составляет 10–17 дней.
Нимфа питается от 3 до 11 дней (чаще 4 дня). При содержании собак в конурах наблюдается линька нимф на хозяине. Сытые нимфы линяют через 12–13 дней. Продолжительность развития – 15–24 дня. Нимфы обнаруживаются на собаках уже апреле, массово в июле – августе.
Имаго. Молодые паразиты находят хозяина и приступают к копуляции и кровососанию. При температуре +30 °C продолжительность жизненного цикла укладывается в 63 дня. Развитие коричневого собачьего клеща может целиком осуществляться в закрытых помещениях собачьих питомников, конуре одной собаки. Зимуют личинки, нимфы и имаго. Минимальные сроки развития наблюдаются в летнее время. Весной и осенью сроки развития увеличиваются.
Медицинское значение. Вид имеет большое значение в патологии человека, поскольку передает возбудителя марсельского сыпного тифа (риккетсиоз) и спирохет испано-африканского клещевого возвратного тифа.
Профилактические мероприятия
- Своевременная профилактическая обработка домашних животных репеллентными и инсектицидно-репеллентными препаратами.
- Использование специальных ошейников для уничтожения клещей.
- Соблюдение санитарно-эпидемиологических норм при содержании собак и других домашних животных.
- Обработка природных биотопов в течение эпидемиологического сезона в неблагополучных относительно клеща районах. Используют акарицидные средства в виде жидких препаративных форм, разрешенные для борьбы с иксодовыми клещами.
№119 Arthropoda. Клещи. Систематика. Пастбищные клещи (дермаценторы). Географическое распространение. Морфология, развитие, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика. Медицинское значение.
Клещи (отряд Acarina) – одна из самых разнообразных и древних групп членистоногих на Земле. Как правило, клещи питаются растительными остатками, почвенными грибами, или другими мелкими членистоногими. В мировой фауне насчитывается более 40 000 видов клещей, однако, многие группы до сих пор плохо изучены, и ежегодно ученые описывают десятки новых видов.
Некоторые клещи приспособились к питанию кровью животных и стали паразитами. Среди паразитов наиболее известны иксодовые клещи семейства (Ixodoidea). Эта группа насчитывает всего более 700 видов, обитающих на всех континентах, включая Антарктиду. Иксодовые клещи переносят возбудителей болезней человека с природной очаговостью: клещевого энцефалита (основные переносчики — таёжный клещ Ixodes persulcatus и Ixodes ricinus), клещевого боррелиоза (болезни Лайма), сыпного клещевого тифа, возвратного клещевого тифа, геморрагической лихорадки и ку-лихорадки, туляремии, эрлихиоза и других.
ДЕРМАЦЕПТОР (пастбищный клещ) - Dermacentor marginatus— переносчик возбудителей клещевого
североазиатского риккетсиоза, омской геморрагической лихорадки, клещевого энцефалита; носитель возбудителей чумы, туляремии, Ку-лихорадки, бруцеллёза.
Географическая распространенность: распространен в степях Украины, начиная от западных границ, в Донской области, Крыму, на Кавказе (включая Закавказье), в Среднеем и Нижнем Поволжье, почти повсеместно в Казахстане, за исключением его южной части, в горах Средней Азии, южной и восточной части Западной Сибири. Восточная граница ареала лежит в верховьях реки Оби и Телецкого озера. Ареал паразита охватывает южную Европу (Италию, Испанию, Балканы) и некоторые острова Средиземного моря (Корсику, Родос, Сардинию).
Dermacentor marginatus является равнинно-степной и горностепной формой, но отдельные экземпляры обнаруживаются в лесостепных и горностепных участках
Морфология.
Имаго. Длина тела голодного клеща – 4–5 мм, напитавшегося – до 15 мм. Хоботок короткий, с четырехугольным основанием. Коксы первой пары ног глубоко расщеплены, коксы четвертой пары ног мощные, гораздо крупнее остальных. Анальная борозда огибает анус сзади. Глаза почти плоские, краевые.
Самец. Тело продолговато-овальное, сужено в передней трети. Пунктировка спинного щитка смешанная, мелкая и крупная, поверхность спинного щитка покрывает неравномерно. Эмалевый пигмент выражен относительно слабо, оставляет много темных пятен основного цвета в местах прикрепления мускулатуры. Боковые бороздки выражены ясно. Перитремы овальные, с загнутым спинным отростком, который достигает края спинного щитка. Хитиновая каемка перитремы оборудована хорошо выраженным спинным утолщением. Основание хоботка прямоугольное, с массивным корнуа, ширина которого несколько превышает длину. Пальпы с округленными боковыми краями. Второй членик с рудиментарным спинным зубчиком. Третий членик пальп без ясно выраженного брюшного зубца. Внешний шип широкий, его вершина расположена ниже вершины внутренней части.
Самка. Спинной щиток кругловато-яйцевидный, сужается в задней трети. Пунктировка смешанная, мелкая и крупная, поверхность спинного щитка покрывает неравномерно, особенно на боковых полях. Эмалевый пигмент выражен слабо, темные пятна значительных размеров имеются на поверхности спинного щитка. Обращают на себя внимание темные пятна вокруг глаз. Перитрема с загнутым, заостренным на конце спинным отростком. Каемка с явственным спинным утолщением. Основание хоботка с тупым корнуа. Ширина его вдвое превышает длину. Пальпы без зубцов. Половое отверстие с хорошо выраженными крыловидными придатками.
Яйцо. Как и у всех иксодид, диаметр яица 0,5 – 1 мм. Окраска светло – желтая, либо буроватая с жемчужным оттенком. Кладка яиц имеет вид кучки.
Личинка. Как и у всех иксодид, три пары ног. Перитрема, половые отверстия и поровые поля отсутствуют. Пальпы двух-трех членистые. Анальных щетинок I пара. Спинной щиток короткий и покрывает только переднюю часть тела. Не питавшиеся личинки желтые или буроватые, полупрозрачные. После кровососания – свинцово-серые.
Нимфа. Как и у всех иксодид, имеет четыре пары ног. Перитремы есть. Полового отверстия и поровых полей нет. Пигмента эмалевого цвета нет. Пальпы 3 – 4 члениковые, анальных щетинок 1 – 3 пары.
Жизненный цикл.
Имаго. Сезон паразитирования в условиях умеренных широт приходится на весну (конец марта – первую половину июля) и немного на начало осени (сентябрь). В южных районах сроки немного смещаются. Весенняя активность наблюдается в феврале – мае, а осенняя – в сентябре – ноябре. Паразитирование клещей продолжается и в течение зимы. В середине лета можно встретить только редкие, единичные экземпляры.
Период спаривания. Оплодотворение происходит прямо на хозяине во время питания. Напитавшаяся кровью самка покидает хозяина и спустя несколько дней откладывает яйца в подстилку, под остатки растительности или в трещины почвы. Одна самка откладывает от 200 до 1700 яиц. Количество яиц обусловлено степенью упитанности самки и условиями окружающей среды.
Яйцо. Эмбриональное развитие может длиться от 2 до 10 недель, в зависимости от погодных условий.
Личинка паразитирует на мелких млекопитающих, в основном летом – с июня по август. Личинки появляются в июне. Личинки иксодовых клещей питаются в течение 3–5 суток, достигая увеличения массы в 10–20 раз. Сроки развития варьируют от одной до четырех и более недель. Переносят длительное затопление.
Нимфа паразитирует на мелких млекопитающих, в основном в летний период – с июня по август. Появляются нимфы в июле. Питаются в течение 3–8 суток. За время питания масса увеличивается в 20–100 раз. Переносят длительное затопление.
Имаго. После зимней депрессии упитанные взрослые клещи появляются только весной. Dermacentor marginatus развивается от яйцекладущей самки до появления яиц нового потомства в течение одного года. Для перехода из фазы в фазу, оплодотворения и откладки яиц клещу необходимо кровососание. Самка за время питания увеличивается в 80–120 раз. Самцам крови требуется гораздо меньше. Продолжительность жизни голодных имаго – до двух лет, но после спаривания и откладки яиц взрослые насекомые живут не более одного-полутора месяцев. Нижний порог развития клеща – +9-10°C.
Профилактика. Проведение профилактических прививок человека и домашних животных в зонах наибольшего риска укуса клещом; использование защитной одежды, предохраняющей от попадания клещей на тело человека
ДЕРМАЦЕПТОР (пастбищный клещ) - Dermacentor pictus – клещ, переносчик вируса омской геморрагической лихорадки, клещевого энцефалита, риккетсий клещевого сыпного тифа Северной Азии, возбудителя туляремии и других инфекций. Паразитирует на домашних и диких копытных, зайцах, ежах, мелких хищниках.
Географическая распространенность. От западных границ России на восток до Красноярского края (г. Канска). Северная граница проходит через северные районы Смоленской, Московской, Ивановской, Рязанской, Горьковской областей, Камышовский район Свердловской области и Тюменский район Омской области, Новосибирск. Южная граница почти совпадает с южной границей лесной зоны. Вид встречается в горах Крыма, Кавказа, Восточного Казахстана, Киргизии и Западного Алтая. За рубежом Dermacentor pictus встречается в Англии, Германии, Польше.
Морфология.
Имаго. Размер тела клеща в голодном состоянии варьирует от 2 до 8,5 мм. Анальная бороздка огибает анус сзади. По заднему краю тела имеется одиннадцать хорошо выраженных фестонов. Характерны светлые пятна различной формы на спинном щитке, ногах и хоботке (эмалевый пигмент). Глаза имеются, краевые. Все коксы оборудованы внешними шипами. Ветлуги с брюшной стороны несут небольшие зубцы.
Самец. Тело продолговато-овальное, сильно суженное в передней трети. Пунктировка спинного щитка может быть двух типов: мелкая, густая, поверхностная или очень крупная, редко разбросанная по поверхности щитка. Эмалевый пигмент интенсивный. Цервикальные бороздки в виде маленьких лунок. Боковые бороздки поверхностные, образованы из рядом сливающихся точек. Глаза краевые, совершенно плоские. Хоботок короткий. Основание хоботка квадратной формы, с мощными корнуа. Пальпы угловатые. Второй членик пальп на спинной стороне несет мощный шип; третий членик пальп на брюшной имеет небольшой зубец. Рудиментарные зубцы присутствуют только на бедрах и голенях.
Самка. Спинной щиток продолговато-многоугольный или овальный. Пунктировка двух типов: крупная, редкая и мелкая, поверхностная. Эмалевый пигмент почти сплошь покрывает всю поверхность спинного щитка, оставляя две пары параллельных друг другу продолговатых пятен в области цервикальных борозд и одно пятно в задней трети медиального поля Пальпы угловатые. Второй их членик на спинной стороне несет зубец. Половое отверстие не имеет крыловидных придатков. Внешний шип IV тазика (кокс) тупой и очень короткий. Брюшные зубцы на ветлугах не развиты.
Яйцо. Как и у всех иксодид, диаметр яйца 0,5–1 мм. Окраска светло-желтая либо буроватая, с жемчужным оттенком. Кладка яиц имеет вид кучки.
Личинка. Как и у всех иксодид, три пары ног. Перитрема, половые отверстия и поровые поля отсутствуют. Пальпы двух-трехчленистые. Анальных щетинок одна пара. Спинной щиток короткий и покрывает только переднюю часть тела. Не питавшиеся личинки желтые или буроватые, полупрозрачные. После кровососания свинцово-серые.
Нимфа. Как и у всех иксодид, четыре пары ног. Перитремы есть. Полового отверстия и поровых полей нет. Пигмента эмалевого цвета нет. Пальпы трех-четырехчлениковые, анальных щетинок 1–3 пары.
Жизненный цикл.
Имаго активируются ранней весной. Максимум активности наблюдается в мае и августе – сентябре. В июне – июле активность снижается. Взрослые клещи не переносят чрезмерной сухости и чрезмерного увлажнения.
Самки, питавшиеся во второй половине июня и позднее, отстают в развитии и откладке яиц. Они уходят зимовать (в диапаузу) сытыми и приступают к яйцекладке только следующей весной.
Период спаривания. Оплодотворение происходит прямо на хозяине во время питания.
Особи, напитавшиеся до середины июня, через 7–30 дней приступают к кладке яиц. Яйца откладываются в подстилку, под остатки растительности или в трещины почвы. Одна самка откладывает от 200 до 1700 яиц. Количество яиц определяется степенью упитанности самки и условиями окружающей среды.
Яйцо. Эмбриональное развитие длится 20–40 дней. Наиболее благоприятная влажность для развития яиц – 100%. Яйцо не переносит чрезмерной сухости, но выдерживает длительное затопление в период созревания.
Личинка активна с конца июня до начала августа, с максимумом в начале июля. Сытые личинки быстро развиваются и к началу июля линяют и превращаются в нимф. Голодные личинки, не попав на хозяина, живут не более полутора месяцев. Паразитируют насекомые на мелких млекопитающих: грызунах, мелких хищниках, насекомоядных. Срок развития личинок варьирует от одной до четырех и более недель. Для перехода в следующую фазу необходимо питание. Личинки переносят затопление в течение месяца.
Нимфа. Максимальное количество нимф на хозяевах наблюдается в конце июля – начале августа. Голодные нимфы, не попав на хозяина, выживают не более полутора месяцев. Паразитируют на мелких млекопитающих: грызунах, мелких хищниках, насекомоядных. Срок развития – 1–4 недели и более. Для перехода в фазу имаго необходимо питание. Нимфы переносят затопление в течение месяца.
Имаго. Новое поколение клещей появляется к середине августа. Некоторые из них питаются осенью, но большинство уходят в зиму голодными. Осенний подъем активности клещей происходит благодаря активации имаго прошлого поколения. Голодные имаго обходятся без пищи 2–3 года. В период активности половозрелых клещей одновременно можно наблюдать представителей 2–3 поколений. Однако после спаривания и откладки яиц самцы и самки живут совсем непродолжительное время – максимум 1,5 месяца. Обнаруживают добычу, скорее всего, при помощи обоняния.
Продолжительность цикла развития, от появления яйцекладущих самок до откладки яиц самками нового поколения, одногодичный.
Профилактика. Проведение профилактических прививок человека и домашних животных в зонах наибольшего риска укуса клещом; использование защитной одежды, предохраняющей от попадания клещей на тело человека
№120 Arthropoda. Клещи. Систематика. Поселковый клещ (орнитодорус). Географическое распространение. Морфология, развитие, способ заражения, патогенное действие, лабораторная диагностика, профилактика. Медицинское значение.
Клещи (отряд Acarina) – одна из самых разнообразных и древних групп членистоногих на Земле. Как правило, клещи питаются растительными остатками, почвенными грибами, или другими мелкими членистоногими. В мировой фауне насчитывается более 40 000 видов клещей, однако, многие группы до сих пор плохо изучены, и ежегодно ученые описывают десятки новых видов.
Некоторые клещи приспособились к питанию кровью животных и стали паразитами. Среди паразитов наиболее известны иксодовые клещи семейства (Ixodoidea). Эта группа насчитывает всего более 700 видов, обитающих на всех континентах, включая Антарктиду. Иксодовые клещи переносят возбудителей болезней человека с природной очаговостью: клещевого энцефалита (основные переносчики — таёжный клещ Ixodes persulcatus и Ixodes ricinus), клещевого боррелиоза (болезни Лайма), сыпного клещевого тифа, возвратного клещевого тифа, геморрагической лихорадки и ку-лихорадки, туляремии, эрлихиоза и других.
ПОСЕЛКОВЫЙ КЛЕЩ - Ornithodoros papillipes – переносчик спирохет и среднеазиатской формы клещевого спирохетоза. Относится к убежищным, подстерегающим кровососам. Развитие неполное (яйцо, личинка, нимфа 2–7 возрастов, имаго).
Географическая распространенность. Поселковый клещ встречается в Средней Азии, Казахстане, преимущественно в предгорной и горной полосе.
Морфология.
Имаго – клещ размером от 2 до 30 мм, в зависимости от степени упитанности и числа нимфальных стадий. Покров идиосомы кожистый и в состоянии растягиваться во всех направлениях. Сам покров бугристый, без щитков. Форма тела продолговатая, приостренная к передней части. Бугорки покрова мелкие, звездчатые, почти не укрупняются к заднему концу. Изредка наблюдается более или менее круговое расположение. Центральный бугорок на лапке I обычно не выше прочих. Коксальные железы расположены между первой и второй парами ног. На этом же уровне располагается половое отверстие, позади четвертой пары ног находится анальное отверстие, окруженное хитиновым кольцом. Глаз нет. На цилиндрическом основании хоботка лежат две пары щетинок. Пальпы четырехчлениковые, цилиндрические, с пучком осязательных щетинок на вершине четвертого членика. Все четыре пары ног примерно одинаковые, типичного строения, но без присосок на передних лапах.
Самец. Размер меньше, чем у самок. Половое отверстие полулунное и прикрыто щитком.
Самка. Размер больше, чем у самца. Половое отверстие имеет вид поперечной щели.
Яйцо желтовато-коричневое, овальное.
Личинка одета нежным, мелкоскладочным покровом.
Нимфа. Развивается в 2–7 возрастах, похожа на взрослого клеща. Младшие стадии нимф имеют своеобразный, покрытый шипиками покров. Половое отверстие у всех нимфальных стадий отсутствует. Структура покрова выражена менее отчетливо, щеки развиты слабее и набор щетинок беднее, чем у взрослых. С возрастом нимфальные стадии приобретают все большее сходство с имаго.
Жизненный цикл.
Имаго. Питание имаго на хозяине непродолжительно – от нескольких минут до 1–2 часов. За это время самки поглощают количество крови, превосходящее их исходную массу в 6–12 раз, самцы – только в 2–3 раза. Напитавшиеся особи сразу же покидают тело хозяина и вскоре выделяют в виде коксальной жидкости до 50 % поглощенной с кровью воды и солей.
Период спаривания. Копуляция проходит вне тела хозяина. Самка откладывает единовременно от 50 до 200 яиц в субстрат нор, щели, пыль на полу закрытых убежищ и прочие места. Всего за жизнь может отложить около 1000 яиц. Самки откладывают яйца несколько раз, после каждого питания. Температура +18°C неблагоприятна для развития этого вида клещей во все сезоны. При +21–22°C насекомые кладут яйца только летом.
Яйцо. Эмбриональное развитие продолжается приблизительно один месяц.
Личинка питается в течение нескольких дней. При этом, ее масса увеличивается в 15–20 раз. Пик численности личинок в Средней Азии наблюдается в конце августа – начале сентября. Способны к длительной голодовке в течение нескольких лет.
Нимфа питается многократно. При неблагоприятных условиях число нимфальных возрастов увеличивается. С каждым возрастом они все больше похожи на имаго. Способны длительно голодать и линять при неполном насыщении.
Имаго способны к длительной (годами) голодовке. При благоприятных условиях цикл развития завершается за несколько месяцев. В других случаях развитие от яйца до имаго может длиться годами.
Профилактика. Проведение профилактических прививок человека и домашних животных в зонах наибольшего риска укуса клещом; использование защитной одежды, предохраняющей от попадания клещей на тело человека
№121 Arthropoda. Систематика. Насекомые. Морфология. Классификация. Медицинское значение.
Членистоногие —самый многочисленный (более I млн. видов) тип царства Животные, далекими предками которого были кольчатые черви. Представители типа заселили не только морские и пресные водоемы, но и наземную поверхность, почву и воздушную среду. К жизни в наземной среде приспособились членистоногие трех классов: Паукообразные, Насекомые и Многоножки. Они являются настоящими наземными животными, широко распространенными в самых различных климатических зонах.
Насекомые.
Грудной отдел состоит из трех сегментов, каждый из которых несет по паре членистых конечностей. На спинной стороне второго и третьего сегментов груди расположены две пары крыльев, представляющих собой выпячивания кожных покровов. У разных отрядов насекомых строение крыльев имеет свои отличительные черты. Так, у жуков передние крылья превращены в жесткие надкрылья. Для полета у них служит задняя пара крыльев, которые в покоящемся состоянии спрятаны под надкрыльями. У насекомых отряда двукрылые (мухи, комары) развита лишь передняя пара, а задняя редуцирована до небольших жужжалец. У группы паразитических насекомых (вшей, блох) крылья утрачены.
Брюшной отдел у разных групп насекомых состоит из неодинакового количества сегментов (большей частью их 9-10) и лишен настоящих конечностей.
Кожные покровы насекомых устроены сходно с таковыми паукообразных. В коже расположены различные красящие вещества, определяющие окраску насекомых. Окраска может быть покровительственной, предупреждающей. Имеющиеся на поверхности хитиновой кутикулы многочисленные волоски выполняют функцию осязания. Покровы обильно снабжены различными железами — восковыми, пахучими, прядильными, ядовитыми и т. д., выделения которых играют важную роль в жизни насекомых.
Поперечно-полосатая мускулатура особого развития достигает в грудном отделе, обеспечивая быстрые движения крыльев (от пяти до тысячи взмахов в секунду) и конечностей.
Как и у других членистоногих, пищеварительная система насекомых состоит из трех отделов. Строение переднего отдела кишечника модифицируется в зависимости от пищевой специализации насекомых. У насекомых, питающихся твердой пищей, имеется мускульный желудок (рис. 11.14). У питающихся жидкой пищей ротовая полость превращена в систему каналов, а желудок сосательного типа. Слюнные железы могут быть преобразованы в прядильные (гусеницы бабочек) или содержать антикоагулянты крови (у кровососущих форм). В заднем отделе кишечника большинства насекомых расположены специальные железы, предназначенные для всасывания воды из непереваренных остатков пищи.
Кроме мальпигиевых сосудов (от 2 до 200), органом выделения служит и жировое тело, основная функция которого — запасание питательных веществ, необходимых для развития яиц во время зимовки. Конечным продуктом азотистого обмена насекомых является мочевая кислота, выделяемая в форме кристаллов, что связано с необходимостью сохранения воды в их геле.
Дыхание насекомых осуществляется исключительно с помощью сильно разветвленной системы трахей. Отверстия дыхалец расположены на боковых поверхностях груди и брюшка. Дыхальца снабжены специальными клапанами, регулирующими поступление в них воздуха, движение которого происходит при помощи сокращений брюшка. Живущие в воде насекомые — водяные мухи и клопы — вынуждены периодически подниматься на поверхность воды для запасания воздуха.
Кровеносная система насекомых в связи с особенностями строения органов дыхания развита слабо и не имеет принципиальных отличий от таковой других членистоногих (рис. 11.15). Кровь бесцветная или желтоватая, редко красная, что зависит от растворенного в ней гемоглобина (например, у личинок комара-мотыля).
Нервная система, как и у других членистоногих, построена по типу окологлоточного нервного кольца и брюшной нервной цепочки. Надглоточный ганглий достигает высокого уровня развития, особенно у общественных насекомых (пчел, муравьев, термитов), преобразуясь в «головной мозг» с тремя отделами: передним, средним и задним. Он иннервирует глаза и усики. Поведение общественных насекомых сложное.
Органы чувств насекомых хорошо развиты. Органы зрения взрослой особи представлены фасеточными глазами, к которым иногда добавляются и простые глазки, расположенные на лбу и темени. Некоторые насекомые обладают цветовым зрением (бабочки, пчелы). Своеобразно устроены органы равновесия и слуха. Насекомые имеют острое обоняние, позволяющее им отыскивать пишу и половых партнеров. Органы осязания располагаются чаще всего на усиках, а органы вкуса — на ротовых конечностях. Высокоразвитая нервная система и совершенные органы чувств определяют сложное поведение насекомых, особенно общественных. Оно определяется инстинктами, которые представляют собой врожденные комплексы реакций.
Особенности отряда Прямокрылые
Представители: кузнечики, саранча, сверчки.
-Грызущий ротовой аппарат.
-Крылья первой пары узкие с продольным жилкованием, крылья второй пары веерообразные.
-Задние ноги прыгательного типа (не у всех).
-Многие могут издавать звуки и воспринимать их (кузнечики издают звуки передними крыльями, а орган слуха находится на ногах).
Особенности отряда Равнокрылые
Представители: тля, медяницы, щитовники. Тля обитает на побегах деревьев, кустарников и трав, образуя скопления. Медяниц обычно много на листьях плодовых деревьев.
-Питаются соком растений.
-Колюще-сосущий ротовой аппарат с хоботком.
-Две пары мягких прозрачных крыльев (не у всех).
Особенности отряда Полужесткокрылые (клопы)
Представители: зеленые лесные клопы, клопы-водомерки, постельный клоп.
-Ведут наземный или водный образ жизни.
-Колюще-сосущий ротовой аппарат.
-Пара полужестких верхних крыльев и пара перепончатых нижних.
-Развиты пахучие железы.
Особенности отряда Жесткокрылые (жуки)
Представители: божьи коровки, долгоносики, навозники, жужелицы, майские жуки.
-Жесткие передние защищают задние перепончатые от повреждений.
-Ротовой аппарат грызущего типа.
Особенности отряда Двукрылые
Представители: мухи, комары.
-Одна пара перепончатых крыльев. Задние видоизменены в жужальца.
-Ротовой-аппарат колюще-сосущий или лижущий.
-Безногие личинки, которые развиваются в почве, воде, остатках растений и животных.
Особенности отряда Чешуекрылые (бабочки)
-Чешуйчатый покров крыльев.
-Сосущий ротовой аппарат, свернутый спирально.
-Перистые (у ночных) или булавовидные (у дневных бабочек) усики.
-Личинки бабочек — гусеницы. Имеют выросты тела — ложные ножки. Ротовой аппарат грызущего типа.
Особенности отряда Перепончатокрылые
Представители: пчелы, осы, муравьи, наездники.
-Две пары перепончатых прозрачных крыльев.
-Ротовой аппарат грызущий или лижущий.
-У самок на конце брюшка есть яйцеклад, который у некоторых видов превращен в жало и связан с ядовитыми железами.
-Червеобразные, чаще всего безногие, личинки.
Медицинское значение насекомых состоит в том, что многие из них являются переносчиками возбудителей трансмиссивных заболеваний и возбудителями заболеваний (личинки мух, вши), эктопаразитами и ядовитыми животными.
№122 Arthropoda. Систематика. Комары и москиты. Географическое распространение. Морфология, развитие. Основные представители комаров. Отличительные особенности малярийных и немалярийных комаров. Медицинское значение. Меры борьбы.
Членистоногие —самый многочисленный (более I млн. видов) тип царства Животные, далекими предками которого были кольчатые черви. Представители типа заселили не только морские и пресные водоемы, но и наземную поверхность, почву и воздушную среду. К жизни в наземной среде приспособились членистоногие трех классов: Паукообразные, Насекомые и Многоножки. Они являются настоящими наземными животными, широко распространенными в самых различных климатических зонах.
Семейство КОМАРЫ - Culicidae- временные эктопаразиты человека и животных и переносчики различных заболеваний. Так, комары рода Anopheles переносят возбудителей малярии, рода Culex - возбудителей японского энцефалита, туляремии, рода Aedes - переносят возбудителей японского энцефалита, туляремии, желтой лихорадки, лихорадки Денге, сибирской язвы, филяриатозов и др.
Основные представители:
Комар городской (подвальный) - Culex pipiens_molestus; Комар малярийный обыкновенный - Anopheles maculipennis; Комар обыкновенный - Culex pipiens
Географическое распространение. Комары распространены на всех континентах, но не встречаются за Полярным кругом. Особенно агрессивны в южных странах. Некоторые виды тяготеют к человеческому жилью, а некоторые «предпочитают» жить в дикой природе.
Морфология
Имаго. Взрослые комары – мелкие насекомые с размером тела от 5 до 12 мм. Тело вытянутое, отчетливо делится на голову, грудь и брюшко. На голове имеется длинный хоботок, которым насекомое наносит укол «жертве» и который отличает Culicidae от некровососущих комаров. Также голова снабжена парой усиков, покрытых длинными волосками, и на ней находятся сложные фасеточные глаза среднего размера. К груди прикреплена пара вытянутых полупрозрачных крыльев, сзади от них находятся жужжальца – редуцированные крылья, выполняющие некоторые функции при полете. Также комары имеют 3 пары длинных тонких ног. Брюшко делится на сегменты, обычно хорошо различаемые визуально, отличается вытянутой формой. Отдельные склериты брюшка соединены между собой гибкими эластичными мембранами, благодаря которым у сытых насекомых брюшко может значительно растягиваться в ширину, приобретая овальные или веретенообразные очертания.
Самки. Брюшко оканчивается парой хорошо заметных церок.
Самцы. На заднем конце брюшка располагается сложно устроенный копулятивный орган.
Яйца комаров обычно имеют вытянутую форму, они очень маловесны, так как часто откладываются на поверхность воды, а у некоторых (например, малярийных комаров) они снабжены плавательными камерами, которые обеспечивают им плавучесть.
Личинки имеют червеобразную форму, обычно серовато-темную окраску, головной конец толще противоположного. У большинства есть специальные органы – дыхательные трубки на задней части тела (сифоны), благодаря которым они могут дышать. У малярийных комаров этих органов нет, у них отверстия трахей просто непосредственно открываются на спинной поверхности второго от конца членика брюшка.
Куколка. Это подвижная непитающаяся фаза комаров, похожая по внешнему виду на личинку.
Жизненный цикл.
Комары – насекомые с полным превращением, которые за год могут давать от 1-2 генераций на севере до 3-6 и больше на юге страны. Большинство видов Aedes зимуют в фазе яйца, а Culex и Anopheles, как правило, в фазе оплодотворенной самки.
Имаго. Для развития яиц молодым самкам необходимо кровососание, хотя у некоторых видов возможно автогенное развитие, то есть первая кладка не требует предварительного питания. Иногда насекомые способны выпить кровь в объеме, превышающем их собственный вес. Кровь пьют только самки, самцы питаются соками растений или вообще не принимают пищу.
Активность самок преимущественно сумеречная и ночная. У них имеются два пика вылета: перед рассветом и после захода солнца. Лесные виды могут очень настойчиво нападать и днем, а в тундре и лесотундре насекомые вообще ищут добычу круглосуточно.
После кровососания самка укрывается в природные убежища или постройки (сараи, хлева). Среди Culicidae встречаются автогенные виды, их самкам после зимовки не требуется питание, они сразу же готовы отложить яйца.
При практически полном окончании созревания яиц происходит роение, спаривание самок с самцами и оплодотворение. Как правило, самка оплодотворяется одним самцом и более в контакты не вступает.
На этой особенности основывается способ борьбы с Culicidae при помощи выпуска стерилизованных химиопрепаратами или радиацией комаров-самцов. Их численность после таких мероприятий резко снижается, так как яйца не оплодотворяются и не получают развития.
После копуляции самка откладывает яйца на поверхность воды или места, отличающиеся повышенной влажностью (растительность возле водоемов, подвалы домов). Далее при наличии возможности она может снова пить кровь, копулировать, производить яйца и откладывать их.
Взрослые насекомые живут разное время, и это во многом определяется их биологической задачей. Самцы, как правило, существуют на протяжении 2-3 недель, а самки живут до 1,5-2 месяцев. Иногда кровососущие комары вообще способны круглогодично развиваться в подходящих для этого местах, например, влажных отапливаемых подвалах. В этом случае особи могут жить дольше, до полугода и более.
Яйцо. Яйца откладываются самками Aedes и Anopheles поодиночке. У других родов, например, Culex и Mansonia, откладка происходит группками, склеенными в «лодочки». Такие группы могут состоять из 200-300 яиц. Их обнаруживают в пресных водоемах около водной растительности, в бочках для хранения запасов воды и т.д.
Некоторые яйца зимуют, в этом случае они на время холодов впадают в зимнюю диапаузу.
Личинки. По окончании эмбрионального развития насекомое в фазе личинки покидает яйцевые оболочки. В зависимости от того, зимовали яйца или нет, отрождение личинок может протекать по-разному. Комары Aedes вылупляются сразу массово из всех яиц, что накопились за лето и начало осени, а популяции родов Culex и Anopheles увеличиваются в числе постепенно с конца весны-начала лета, так как самкам требуется время на производство яиц, а последним – на созревание.
Живут личинки в водной среде, перемещаются в толще воды, дышат атмосферным воздухом, периодически поднимаясь к поверхности, поворачиваясь «вверх тормашками» и выставляя на поверхность дыхательные трубки. Питаются бактериями, придонными органическими остатками, микроскопическими водорослями. Растут, увеличиваются в размерах, за время развития проходят обычно три линьки и 4 возраста.
Куколка формируется после линьки личинки 4 возраста. Под куколочными оболочками происходят процессы гистогенеза и гистолиза, затем они сбрасываются, и из них выходит имаго. Куколка, как и личинки, живет в воде. «Вылупление» из нее взрослого насекомого происходит после последнего поднятия куколки к поверхности воды. Вначале окрыляются самцы, а затем самки. Насекомое перебирается ближе к берегу, укрывается, пока его хитин не затвердеет и не окрепнет, а потом вылетает и копулирует.
Медицинское значение.
Вредоносность комаров для человека заключается в следующем:
- Являются кровососущими паразитами человека. В некоторых местностях именно комары составляют основную массу двукрылых насекомых, нападающих на человека.
- Переносят опасные заболевания, например, малярию, хориоменингит, японский энцефалит, туляремию.
- Слюна комаров обладает свойствами аллергена, так что у некоторых людей может развиваться аллергия на укусы.
Система борьбы с комарами сводится к
1) защите человека от нападения комаров,
2) уничтожению окрыленных комаров,
3) уничтожению личинок,
4) оздоровлению местности— ликвидации водоемов, которые могут быть местами выплода комаров.
В качестве меры профилактики суще­ственное значение имеет зоопрофилактика, т. е. устройство барьера из хлевов между водоёмами и населенным пунктом. Биологическим методом борьбы с комарами является разведение в водоемах рыб гамбузий, питающихся почти исключительно личинками комаров.
МОСКИТЫ - Phlebotominae
Географическое распространение — Северный Кавказ, Закавказье, Крым, юг Украины и Молдовы, Средняя Азия, тропики и субтропики.
Морфология. Мелкие (от 1,3 до 3,5 мм длиной) кровососущие насекомые. Голова, тело и крылья густо покрыты желтоватыми или коричнево-серыми волосками. Голова небольшая, с парой больших круглых глаз черного цвета. Ротовой аппарат короткий, колюще-сосущего типа. Усики состоят с 16 члеников, длинные. Самая широкая часть тела - грудь, особенно среднегруды, с которыми соединяются крылья, заостренные на концах. В покое крылья находятся под углом в 45 ° к телу. Три пары ножек заканчиваются парой коготков каждая. Ноги длинные и тонкие, особенно длинной является задняя пара, поэтому москиты движутся будто прыжками. Брюшко состоит из 10 сегментов, из них два последних видоизмененные во внешние части полового аппарата.
Форма яиц удлиненно-овальная, с выпуклым спинным и несколько вогнутым брюшным боками.
Жизненный цикл. Развитие происходит с полным превращением:
яйцо -> четыре смены личинок -> куколка -> Имаго.
Через 5-10 дней после насыщения кровью самки откладывают яйца в темные влажные места: помещения для животных, трещины в полу старых зданий, гнезда наземных птиц, норы грызунов, мусор. Кладок бывает 1-2, по 60-90 яиц каждая. Большинство самок после каждой кладки погибает. Из яиц вылупляются безногие личинки, покрытые волосками, похожие на гусениц, питающихся остатками органических веществ. После трех линек личинки превращаются в малоподвижных куколок размером 3 мм длиной, булавовидные формы. Куколки не питаются.
С куколок выходят половозрелые имаго. Продолжительность развития от яйца до имаго составляет 45-50 дням. С наступлением холодов москиты погибают. Зимуют личинки, вылупившиеся из яиц, отложенных самками последней генерации.
Патогенное действие. Укусы москитов болезненны, на месте укуса образуются Волдыри, появляется зуд, может присоединиться вторичная инфекция. Москиты являются специфическими переносчиками возбудителей лейшманиозов и поддерживают между собой взаимосвязь природных и синантропных очагов этих заболеваний.
Профилактика:
а) общественная — санитарно-просветительная работа, уборка и сжигание мусора, уничтожение грызунов, применение инсектицидов для борьбы с москитами;
6) личная — та же, что для комаров и мух.
Медицинское значение.
Главная опасность заключается в том, что москиты - специфические переносчики возбудителей кожного и висцерального лейшманиоза и москитной лихорадки (Лихорадка папатачи), бартонельоза. В организме насекомые лейшмании проходят определенный цикл развития и через 6-8 дней после инфицирующей питания москиты становятся заразными. Вирус лихорадки папатачи в крови больного человека циркулирует лишь двое суток - сутки перед заболеванием и в первые сутки после проявления болезни. Только тогда самка москита может заразиться во время сосания крови больного. Москит становится заразным через 6-8 дней. Возможно, это срок проникновения вируса в его слюнные железы. Доказана трансовариальная передача вируса лихорадки дочернему и внучатому поколением москитов.
Меры борьбы с москитами.
Основными мероприятиями борьбы с москитами можно считать профилактические, которые направлены главным образом на соблюдение санитарно-гигиенических норм и правил содержания помещений и зданий - чистота двора, тщательное уборка мусора, очистка поверхности почвы, своевременный ремонт стен зданий, щелей в полу и плинтусах, уничтожение грызунов. В районах, эндемичных по флеботомной лихорадки, стены зданий желательно красить в светлый цвет, что облегчает выявление москитов. Для уничтожения москитов применяют инсектициды, главным образом из группы фосфорорганических препаратов.
№123 Arthropoda. Систематика. Тараканы и мухи. Географическое распространение. Основные представители. Морфология, развитие, патогенное действие. Медицинское значение. Меры борьбы.
Членистоногие —самый многочисленный (более I млн. видов) тип царства Животные, далекими предками которого были кольчатые черви. Представители типа заселили не только морские и пресные водоемы, но и наземную поверхность, почву и воздушную среду. К жизни в наземной среде приспособились членистоногие трех классов: Паукообразные, Насекомые и Многоножки. Они являются настоящими наземными животными, широко распространенными в самых различных климатических зонах.
Семейство МУХИ - Muscidae
ВОЛЬФАРТОВА MУXA - Wohlfahrtia magnifica - возбудитель миаза человека, вызываемого паразитированием личинок мух в подкожной клетчатке.

Географическое распространение — повсеместно. В СНГ встречается на Кавказе и в Средней Азии.
Морфологическая характеристика. Светло-серого цвета, на брюшке чёрные круглые пятна. Имаго питается нектаром цветов, личинки - мягкими подкожными тканями хозяина.
Цикл развития. W. maqnifica - живородящая. Самка с созревшими личинками отыскивает животных или человека и налету впрыскивает личинки на кожные покровы. Личинки внедряются в мягкие ткани и питаются ими. Перед окукливанием личинки покидают хозяина и уходят в почву.
Профилактика: проведение мероприятий, обеспечивающих санитарные нормы окружающей среды; использование репеллентов.
MУXA ЦЕ-ЦЕ - Glossina palpalis и G. morsitans - эктопаразиты и переносчики возбудителей африканского трипаносомоза (Trypanosoma gambiense и Т. rhodesiense). Мухи-гематофаги.

Географическое распространение — страны экваториальной Африки.
Морфологическая характеристика. Имеет крупные размеры - от 6,5 до 13,5 мм в длину. Отличительными признаками служат выступающий вперёд сильно хитинизированный хоботок, тёмные пятна на спинной стороне брюшка и характерное складывание крыльев в покое.
Цикл развития. Самка живородящая. Отрождает одну личинку, уже способную окукливаться, на поверхность почвы. За всю жизнь (3-6 месяцев) самка отрождает 6-12 личино