3. Цикл развития и природная очаговость лейшманиоза и африканской сонной болезни.

Тип: Protozoa

Класс: Flagellata

Отряд: Protomonodina

Вид: Leishmania donovani

Морфологические признаки: практически неотличимы от кожных лейшманий. Переносчиками являются москиты, заражающиеся от больных лейшманиозом людей и собак, а в дикой природе от песчанок и шакалов, и других животных семейства псовых и грызунов.

Цикл развития: проходят 2 стадии: безжгутиковую, округлой или овальной формы (в организме человека и других позвоночных). Жгутиковую, которая образуется также в искусственных источниках.

Патогенное значение: заболевание сопровождается непериодическим повышением температуры, увеличением селезенки и печени, уменьшением количества эритроцитов в крови.

Природная очаговость: встречается в странах Средиземноморья и Средней Азии, в ряде стран Азии, Африки и Южной Америки.

Тип: Protozoa

Класс: Flagellata

Отряд: Protomonodina

Вид: Leishmania tropica major et minor

Морфологические особенности: лейшмании очень малы 2-4 мкм. Внутриклеточный паразит. Естественным резервуаром для Leishmania tropica minor – человек, а для Leishmania tropica major – грызуны.

Цикл развития: проходят 2 стадии: безжгутиковую, округлой или овальной формы (в организме человека и других позвоночных). Жгутиковую, которая образуется также в искусственных источниках.

Патогенное значение: при кожном лейшманиозе образуются округлые, долго не заживающие язвы на открытых частях тела, преимущественно на лице. После заживления остаются рубцы. Перенесенное заболевание дает иммунитет на всю жизнь.

Природная очаговость: ряд стран Европы, Азии, Америки, имеющих субтропический климат.

Тип: Protozoa

Класс: Flagellata

Отряд: Protomonodina

Вид: Tripanosoma gambiense

Морфологические особенности: размеры 13-39 мкм. Тело изогнутое, сплющенное в одной плоскости, суженное на обоих концах, снабженное одним жгутиком и ундулирующей мембраной. Питается осмотически. Размножается бесполым путем (продольным делением).

Жизненный цикл: возбудитель развивается со сменой хозяев. Первая часть жизненного цикла трипаносомы проходит в пищеварительном тракте мухи це-це за пределами ареала этих мух трипаносомоз не встречается. Вторая часть жизненного цикла проходит у нового хозяина, которым является человек и некоторые млекопитающие. Человек – основной резервуар для лейшмании.

Патогенное значение: у больного трипаносомозом наблюдается мышечная слабость, истощение, умственная депрессия, сонливость. Болезненное состояние длится 7-10 лет и при отсутствии лечения заканчивается смертью.

Природная очаговость: встречается в ряде экваториальных районов Западной Африки.

БИЛЕТ №52

1 Мутации – генотипические изменения на уровне ДНК, возникающие на разных уровнях организации наследственного материала. (генные, хромосомные, геномные). Генные мутации – тонкие структурные изменения ДНК на уровне отдельных генов. (наследственная гиперхолестеринемия, муковисцидоз, серповидно-клеточная анемия, болезнь Вильсона-Коновалова, фенилкетонурия).

Условно к наследственным болезням можно также отнести болезни, связанные с присутствием в организме некоторых редких вариантов белков (обычно ферментов) и развивающиеся в ответ на более или менее специфические внешнесредовые воздействия, например, на прием некоторых лекарственных средств. В узком смысле под термином «наследственные болезни» понимают моногенные заболевания, т. е. обусловленные мутациями отдельных генов. Многие наследственные болезни проявляются как врожденные состояния. Для наследственных болезней характерно также семейное накопление (заболевание встречается у нескольких членов семьи). Кстати, следует помнить, что наследуется не сама болезнь, а лишь предрасположенность к ней! 52 . 2 Биологическая сущность диссимиляции.

А) Гликолиз – первый и самый древний этап диссимиляции (анаэробный).

- возник ранее, чем растительный мир занял свою эволюционную нишу.

- самый надежный механизм извлечения энергии.

- но менее эффективный энергетический механизм.

- в ходе гликолиза клетка может запасти только 2 молекулы АТФ.

-в анаэробных условиях пируват переходит в лактат.

Тканевое дыхание – самый эффективный и сложный из этапов диссимиляции (протекает в митохондриях).

- аэробный процесс.

- появился на более поздних этапах, после возникновения растений.

- самый эффективный энергетический механизм, но зависящий от присутствия кислорода.

- в ходе тканевого дыхания клетка способна запасти 36 молекул АТФ.

Б) Энергообразующая система клетки.

-Состоит из лизосом и митохондрий.

-Служит основным источником энергии клетки в виде АТФ.

-В ней происходят процессы диссимиляции(гликоли и тканевое дыхание).

В) Фотосинтез – механизм, благодаря которому гетеротрофы получили возможность эволюционировать.

Отличие фотосинтеза от дыхания:

- фотосинтез происходит в хлоропластах.

- из неорганических веществ, синтезируются органические.

- в атмосферу выделяется кислород.

- необходим свет.

Сходство:

-образуется 38 молекул АТФ.

Г)Сопряженный с окислением процесс образования АТФ – окислительное фосфорилирование.

- в ходе этого окисления часть энергии переходит в энергию макроэргических связей.

Д) Лихорадка – защитная реакция организма направленная, как правило, на борьбу с чужеродным фактором. Усиление окисления сопровождается усилением фосфорилирования – достигается дополнительный приток энергии.

Гипертермия – пагубный процесс, сопровождающийся разобщением процессов окисления и фосфорилирования – перегрев организма не сопровождающийся накоплением дополнительной энергии.

Е) Второй закон термодинамики для открытых систем.

Энтропия возрастает – система стремится самопроизвольно перейти из менее вероятного в более вероятное состояние.

Ж)Энтропия – функция состояния, изменение которой равно теплоте подведенной или отданной системой в обратимом процессе деленной на температуру , при которой осуществлялся процесс.

З) Космическая роль зеленых растений.

- зеленые растения создали запас кислорода на нашей планете, благодаря которому стала возможна дальнейшая эволюция.

- К.А. Тимирязев раскрыл космическую роль растений показав, что необходимые для диссимиляции гетеротрофов вещества создаются и запасаются пигментом хлорофиллом зеленых растений.

- только растения способны использовать неорганические вещества для синтеза органических (глюкоза) и выделять при этом в атмосферу кислород, необходимый гетеротрофам.

Формула Эйнштейна в применении к фотосинтезу:

E=mc

E- энергия,

m – масса,

с – скорость света.

И) Митохондрия – самостоятельный «организм». Она состоит из наружной мембраны, внутренней мембраны, крист и матрикса (митозоль). Они участвуют в процессе клеточного дыхания и запасании для клетки энергии в виде молекул АТФ.

Эндосимбиотическая теория возникновения митохондрий:

Митохондрии – бывшие прокариоты, вступившие в симбиоз с древними эукариотическими клетками.

К) Все энергетические превращения в организме переходят в тепло. Для человека свойственна гомойотермия – сохранение относительно постоянной температуры тела. Температурный гомеостаз = тепловой гомеостаз. Температурный гомеостаз имеет существенные особенности на разных этапах онтогенеза.

Человек – термодинамическая открытая система, находящаяся в постоянном термодинамическом неравновесии со средой.

Центральным звеном, ответственным за терморегуляцию считают гипоталамус.

Энергетический гомеостаз организма человека представляет собой колебательную ритмическую систему.

Проблемы:

1. Снижение уровня температурного гомеостаза и его суточного ритма. Обусловлено снижением энергетического потенциала в клетках организма.

2. Отклонение от энергетического оптимума организма. Ведет к снижению неравновесности биосистемы в целом.

3. Рост энтропии. Изменение важнейшего показателя уровня жизнеспособности – амплитуды суточного ритма.

4. Снижение уровня обмена веществ.

5. Снижение амплитуды суточного ритма интенсивности теплопродукции. Обусловлено уровнем траты энергии на синтез белков, углеводов и липидов, уровнем активности транспорта ионов через мембраны клеток.

6. В процессе онтогенеза по мере удаления от зрелого возраста доля амплитуды суточного ритма к доле амплитуд биоритмом других спектров уменьшается, т.е. удаляется от Золотого сечения в сторону уменьшения порядка и роста энтропии в спектральном составе биоритмов температуры тела.

СЮДА ЖЕ: Диссимиляция – энергетический обмен. Распад, расщепление органического вещества. Органические вещества, составляющие основу живой материи отличаются от неорганических сложным строением и большим запасом энергии. Идет с выделением энергии. 52.3 Аутэкология изучает жизненные циклы и отношение к факторам среды отдельных особей или видов. Цель ее заключается в том, чтобы выявить характер приспособления их к жизни в конкретном сообществе, их роль в экосистеме. Задача аутэкологии - выявление физиологических, морфологических и прочих приспособлений (адаптаций) видов к различным экологическим условиям: режиму увлажнения, высоким и низким температурам, засолению почвы (для растений). Теоретическую основу аутэкологии  составляют ее законы.

            Закон минимума Либиха (1846), дополненный Блэкманом в 1905 году, получил название закона ограничивающего или лимитирующего фактора. Факторы среды, наиболее удаляющиеся от оптимума, особенно затрудняют возможность существования вида. Такие уклоняющиеся от оптимума факторы приобретают в жизни вида или отдельных особей первостепенное значение. Такие факторы получили название лимитирующих (ограничивающих). Их выявление имеет важное практическое значение.

Закон максимума, или закон толерантности═ Шелфорда (1915). Согласно этому закону лимитирующим (ограничивающим) действием могут обладать не только фактор, находящийся в минимуме, но и фактор, находящийся в максимуме. На основе этих законов в середине XX века был сформулирован закон оптимума.Согласно ему каждый экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на организмы. Как недостаточно интенсивное, так и избыточное действие фактора отрицательно сказываются на жизнедеятельности особи.

Графическое изображение действия этого закона выражается параболой. На графике выделяется зона оптимума √ зона, соответствующая наиболее благоприятным условиям жизнедеятельности организма. Две зоны пессимума по обе стороны от оптимальной зоны выражают угнетающее действие фактора как при его недостатке, так и при избытке данного фактора. Максимально и минимально переносимые значения фактора √ это критические точки, за пределами которых существование невозможно и такие зоны называют летальными зонами (зонами гибели).

Пределы выносливости между критическими точками называют экологической валентностью, или нормой реакции организма по отношению к конкретному фактору среды. Она является выражением степени устойчивости организма, т.е. его толерантности.

Закон экологической валентности вида гласит: экологическая валентность вида всегда шире экологической валентности каждой отдельной особи. Степень выносливости (толерантность), критические точки, оптимальная и пессимальные зоны отдельных особей в пределах одного вида не совпадают. Эта изменчивость определяется как наследственными качествами, так и возрастными, половыми и физиологическими различиями.

Закон относительной независимости адаптаций к действию разных факторов. Согласно этому закону степень устойчивости к какому-либо фактору не означает соответствующей устойчивости вида по отношению к остальным факторам. Например, виды, переносящие значительные изменения температуры, не обязательно также устойчивы к широким колебаниям солевого режима и т.д. Это создает большое разнообразие приспособлений организмов в природе. Набор экологических валентностей по отношению к факторам среды составляет экологический спектр вида.

Закон совокупного действия факторов. Один экологический фактор может воздействовать на другой, поэтому сохранение вида зависит от взаимодействия факторов. Один и тот же фактор в сочетании с другими оказывает на организм неодинаковое экологическое действие. С другой стороны, один и тот же экологический результат может быть получен разными путями. Например, увядание растений может быть приостановлено как путем полива, так и снижением температуры воздуха, уменьшающим транспирацию. Вместе с тем взаимная компенсация действия факторов среды имеет определенные пределы и полностью заменить один другим нельзя. Полное отсутствие воды или одного из элементов питания делает жизнь растений невозможной.

Пути адаптации организма к окружающей среде.

 В процессе эволюции у организмов выработались различные приспособления к среде обитания - адаптации. Адаптации проявляются на разных уровнях организации живой материи: от молекулярного до биоценотического. Способность к адаптации — одно из основных свойств живой материи, обеспечивающее возможность ее существования. Адаптации развиваются под действием трех основных факторов: наследственность, изменчивость и естественный (а также искусственный) отбор.

Существует три основных пути приспособления организмов к условиям окружающей среды: активный путь, пассивный путь и избегание неблагоприятных воздействий.

Активный путь — усиление сопротивляемости, развитие регуляторных процессов, позволяющих осуществлять все жизненные функции организма, несмотря на отклонения фактора от оптимума. Например, поддержание постоянной температуры тела у теплокровных животных (птиц и млекопитающих), оптимальной для протекания биохимических процессов в клетках.

Пассивный путь — подчинение жизненных функций организма изменению факторов среды. Например, переход при неблагоприятных условиях среды в состояние анабиоза (скрытой жизни), когда обмен веществ в организме практически полностью останавливается (зимний покой растений, сохранение семян и спор в почве, оцепенение насекомых, спячка позвоночных животных и т.д.).

Избегание неблагоприятных воздействий — выработка организмом таких жизненных циклов и поведения, которые позволяют избежать неблагоприятных воздействий. Например, сезонные миграции животных.

Билет № 53