Реферат: Типы дыхания бактерий. Питание бактерий.
Дыхание, или биологическое окисление, основано на окислительно-восстановительных реакциях, идущих с образованием АТФ-универсального аккумулятора химической энергии. При дыхании происходят процессы окисления и восстановления:
1. Окисление — отдача донорами (молекулами или атомами) водорода или электронов;
2. Восстановление — присоединение водорода или электронов к акцептору. Акцептором водорода или электронов может быть молекулярный кислород — такое дыхание называется аэробным, а если акцептором служат нитрат, сульфат, то дыхание называется анаэробным (нитратным, сульфатным).
Если донорами и акцепторами водорода являются органические соединения, то такой процесс называется брожением. При брожении происходит ферментативное расщепление органических соединений (преимущественно углеводов) в анаэробных условиях. По конечному продукту расщепления углеводов различают спиртовое, молочно-кислое, уксусно-кислое и другие виды брожения.
По отношению к молекулярному кислороду бактерии можно разделить на три основные группы:
— Облигатные (обязательные) аэробы – могут расти только при наличии кислорода.
— Облигатные анаэробы — растут на среде без кислорода.
— Факультативные анаэробы. — могут расти как при наличии кислорода так и без него..
Для выращивания анаэробов используют анаэростаты — специальные емкости, в которых воздух заменяется газовыми смесями, не содержащими кислород.
В зависимости от того, каким образом микроорганизмы получают углерод, их можно поделить на:
— аутотрофы, которые для создания новых клеток применяют диоксид углерода, а также
— гетеротрофы, которые для своего развития потребляют уже готовые и сформированные органические соединения. Гетеротрофные бактерии в свою очередь подразделяются на паразиты и сапрофиты.
Паразиты существуют за счет органических веществ живых клеток и тканей. Факультативные паразиты – это большинство патогенных и условно-патогенных бактерий. Облигатные паразиты – внутриклеточно паразитирующие микроорганизмы (риккетсии, хламидии).
Сапрофиты-утилизируют органические остатки умерших организмов.
2. Основы иммунопрофилактики инфекционных болезней. Вакцины-препараты для активной иммунизации. Характеристики. Применения.
Иммунопрофилактика — способ предупреждения инфекционных заболеваний путем создания искусственного специфического иммунитета. Выделяют вакцинопрофилактику (создание активного иммунитета за счет вакцин, антигенов) и серопрофилактику (пассивный иммунитет за счет введения в организм специфических антител — иммуноглобулинов).
Вакцины — препараты, получаемые из микроорганизмов или продуктов их жизнедеятельности; применяются для активной иммунизации людей и животных с профилактической и лечебной целями. Английский врач Эдвард Дженнер впервые применил вакцину против натуральной оспы, полученную из пузырьков на руке больного коровьей оспой, в 1796 г. Спустя почти 100 лет Луи Пастер сформулировал главный принцип вакцинации — применение ослабленных препаратов микроорганизмов для формирования иммунитета против вирулентных штаммов.
Вакцинация стимулирует адаптивный иммунный ответ путем образования в организме специфических клеток памяти, поэтому последующая инфекция тем же агентом вызывает стойкий, более быстрый иммунный ответ. Для получения вакцин используют штаммы патогенов, убитые или ослабленные, их субклеточные фрагменты или анатоксины.
Выделяют моновакцины — вакцины, приготовленные из одного патогена, и поливакцины — вакцины, приготовленные из нескольких патогенов и позволяющие развить стойкость к нескольким болезням.
Классификации вакцин:
1) Живые вакцины — препараты, действующим началом в которых являются ослабленные тем или иным способом, потерявшие свою вирулентность, но сохранившие специфическую антигенность штаммы патогенных бактерий. Примером таких вакцин являются БЦЖ и вакцина против натуральной оспы человека
2) Инактивированные (убитые) вакцины – препараты, в качестве действующего начала включающие убитые химическим или физическим способом культуры патогенных вирусов или бактерий, (клеточные, вирионные) или же извлечённые из патогенных микробов комплексы антигенов, содержащие в своём составе проективные антигены (субклеточные, субвирионные вакцины). В препараты иногда добавляют консерванты и адьюванты.
Молекулярные вакцины – в них антиген находится в молекулярной форме или даже в виде фрагментов его молекул, определяющих специфичность т. е. в виде эпитопов, детерминант.
Корпускулярные вакцины – содержащие в своем составе протективный антиген
3) Анатоксины относятся к числу наиболее эффективных препаратов. Принцип получения – токсин соответствующей бактерии в молекулярном виде превращают в нетоксичную, но сохранившую свою антигенную специфичность форму путем воздействия 0.4% формальдегида при 37t в течение 3-4 недель, далее анатоксин концентрируют, очищают, добавляют адьюванты.
4) Синтетические вакцины. Молекулы эпитопов сами по себе не обладают высокой иммуногенностью для повышения их антигенных свойств эти молекулы сшиваются с полимерным крупномолекулярным безвредным веществом, иногда добавляют адьюванты.
5) Ассоциированные вакцины – препараты, включающие несколько разнородных антигенов.
Требования, предъявляемые к современным вакцинам:
-Иммуногенность;
-Низкая реактогенность (аллергенность);
-Не должны обладать тератогенностью, онкогенностью;
-Штаммы, из которых приготовлена вакцина, должны быть генетически стабильны;
-Длительный срок хранения;
-Технологичность производства;
-Простота и доступность в применении.
3. Хромосомная теория Т.Моргана. Сцепленные гены, кроссинговер.
Морган открыл закон сцепленных генов, экспериментируя на дрозофилах. Он скрестил мушку с серым телом и нормальными крыльями с мушкой с черным телом и короткими крыльями. Все гибриды F1 были с серым телом и нормальными крыльями. Возвратное скрещивание с родительской формой (рецессивной) привело к следующему результату:
Р АаВв + аавв
G АВ; аВ; Ав; ав; ав
F2 АаВв – серое тело, нормальные крылья (25%)
ааВв — черное тело, нормальные крылья (25%)
Аавв – серое тело, короткие крылья (25%)
аавв – черное тело, короткие крылья (25%)
Но, ожидаемого расщепления по 25 % Морган не получил. Такое расщепление возможно, когда гены расположены в разных парах гомологичных хромосом. В опытах Моргана от скрещивания F1с родительской формой получилось 50 % мух с серым телом и нормальными крыльями и 50% — с черным телом и короткими крыльями. Морган сделал вывод, что гены окраски тела и длинны крыльев находятся в одной паре хромосом и наследуются сцеплено. Но, в некоторых случаях, в мейозе происходит кроссинговер и при скрещивании мух с серым телом и нормальными крыльями с мухами с черным телом и короткими крыльями в потомстве моет получиться 4 фенотипа: серые с нормальными крыльями, черные с нормальными крыльями, серые с короткими крыльями и черные с короткими крыльями. Отсюда вывод: гены окраски тела и длины крыльев сцеплены не абсолютно и, между ними, может проходить кроссинговер. Кроссоверы – гаметы, подверженные кроссинговеру – будут обладать новыми сочетаниями признаков, отличных от родительских форм. % кроссинговера зависит от расстояния между генами в хромосоме. Чем гены дальше друг от друга, тем больше % кроссинговера между ними. Расстояние между генами измеряется в МАРГОНИДАХ.
Основные положения теории Моргана:
1 Гены располагаются в хромосомах; различные хромосомы содержат
неодинаковое число генов, причем набор генов каждой из негомологичных
хромосом уникален;
Каждый ген имеет определенное место (локус) в хромосоме; в идентичных локусах гомологичных хромосом находятся аллельные гены;
Гены расположены в хромосомах в определенной линейной последовательности;
Гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются совместно, образуя группу сцепления; число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом и постоянно для каждого вида организмов;
Сцепление генов может нарушаться в процессе кроссинговера; это приводит к образованию рекомбинатных хромосом; частота кроссинговера:
Является функцией расстояния между генами: чем больше расстояние, тем больше величина кроссинговера (прямая зависимость);
Зависит от силы сцепления между генами: чем сильнее сцеплены гены, тем меньше величина кроссинговера (обратная зависимость);
Каждый вид имеет характерный только для него набор хромосом — кариотип.
Промежуточная аттестация
в форме комплексного экзамена по дисциплинам
Основы микробиологии и иммунологии,
Генетика человека с основами медицинской генетики
по специальности 060102 Акушерское дело,
базовый уровень среднего профессионального образования