Лекция: Экзаменационный билет №25
1. Структура бактериальной клетки. L-формы бактерий.
2. Свойство микробов — патогенность и вирулентность. Степень вирулентности.
3. Генетический аппарат клетки (ген, ДНК, хромосомы).
Задача
У матери и у отца 3 группа крови (оба родителя гетерозиготны). Какая группа крови возможна у детей?
IВ — III группа
I0I группа
Ответ:
IВ — III группа – 50%
I0I группа – 50%
1. Структура бактериальной клетки. L-формы бактерий.
Бактериальная клетка состоит из:
— клеточной стенки;
— цитоплазматической мембраны;
— цитоплазмы;
— ядерного аппарата;
— включений.
В клетке также могут быть:
— мезосомы – выросты цитоплазматической мембраны;
— хроматофоры – светочувствительные глазки;
— тилакоиды – компоненты, которые осуществляют хемо- и фотосинтез;
— вакуоли – включения полисахаридов, жирных капель.
Также могут иметься следующие структуры:
— капсула – слизистая оболочка;
— жгутики – для передвижения;
— пили – ворсинка из белка пилина.
Клеточная стенка – это оболочка снаружи цитоплазматической мембраны. Она защищает клетку, придает ей форму, обладает избирательностью. По клеточной стенке с помощью специальных красителей бактерий разделяют на Гр+ ( с толстой стенкой) и Гр – (с тонкой).
Цитоплазма – это прозрачное вязкое вещество, в котором находятся все клеточные структуры.
Ядерный аппарат представлен нуклеотидом в виде ДНК замкнутой в кольцо и плотно уложенная в клубок.
К другим органоидам клетки относятся: митохондрии, рибосомы, лизосомы, комплекс Гольджи, эндоплазматическая сеть.
L-формы бактерий образуются при нарушении клеточной стенки. Могут образовываться от воздействия на клетку антибиотиками. Из-за нарушенной клеточной стенки изменяются и свойства бактериальной клетки.
2. Свойство микробов — патогенность и вирулентность. Степень вирулентности.
Для того, чтобы вызвать инфекционный процесс, возбудитель должен обладать патогенностью.
Патогенность – это видовой признак, который проявляется в макроорганизме и характеризуется специфичностью, т.е. способностью вызывать определенное инфекционное заболевание.
Патогенность зависит от факторов и подвержена большим колебаниям в различных условиях.
Вирулентность – это степень патогенности микроба. Это динамическое индивидуальное свойство данного штамма вызывать инфекционный процесс.
По этому признаку все штаммы микроба данного вида могут быть подразделены на высоко-, умеренно-, слабо- и авирулентные. О вирулентности патогенных микробов в лабораторных условиях судят по величине летальной и инфицирующей дозы для экспериментальных животных.
Под действием физических, химических, биологических факторов возможно изменение вирулентности: ослабление или усиление. Снижение вирулентности может происходить при длительном пассировании культур на питательных средах или через организм маловосприимчивых животных. Полная утрата вирулентности связана с изменением генотипа. Повышение вирулентности наблюдается в процессе пассирования культуры через высоковосприимчивых животных, при мутациях, рекомбинациях.
3. Генетический аппарат клетки (ген, ДНК, хромосомы).
Вся информация о признаках, присущих организму, сосредоточена в его генетическом аппарате. Он обеспечивает сохранение и воспроизведение этих признаков в процессе размножения организма, так как возникающие дочерние особи обнаруживают в большинстве случаев полное сходство с родительскими формами. Это говорит о том, что генетический аппарат обладает высокой стабильностью и точностью механизмов, обеспечивающих его функционирование.
Генетический материал любой клетки представлен ДНК, информационные свойства которой определяются специфической последовательностью четырех нуклеотидов в полинуклеотидной цепи.
ДНК — это полимер, мономером которого является дезоксирибонуклеотиды. Модель предложена в 1953 году Уотсоном и Криком. Молекула ДНК образована двумя полинуклеотидными цепями, закрученными друг около друга вокруг своей оси. Диаметр спирали равна 2 нм, расстояние между соседними нуклеотидами 0,34 нм, на один оборот спирали приходится 10 пар нуклеотидов. Суммарная длина ДНК ядра равна 2 м.
Мономер ДНК — нуклеотид — состоит из:
— азотистого основания (пуриновые и перимидиновые)
— 5-углеродного сахара (пептозы)
— остатка фосфорной кислоты
Перимидиновые азотистые основания в составе своей молекулы имеют одно кольцо — тимин (Т) и цитозин (Ц), пуриновые — два кольца: аденин (А) и гуанин (Г).
Полинуклеотидная цепь образуется в результате конденсации нуклеотидов с образованием фосфорэфирной связи: против одной цепи нуклеотидов располагается вторая. Расположение неслучайно, а строго определенное: против А – Т, Г- Ц
Между А и Т возникают две водородные связи, Г и Ц — три связи.
Принцип соединения — комплементарный (правило Чаргафа).
Цепи ДНК — антипараллельны (разнонаправленные). Молекулы сравнивают с винтовой лестницей: «перила» — сахарофосфатный остов, «ступени» — комлементарные азотистые основания.
Большая длина молекулы ДНК дает возможность «записать» на ней все основные свойства будущего организма и программу его развития. Такая «запись» осуществляется с помощью специального «нуклеинового языка», или генетического кода — это система записи информации о последовательности расположения аминокислот в белках с помощью последовательности расположения нуклеотидов в ДНК и и-РНК. На такой нуклеиновой «ленте» можно выделить отдельные самостоятельные участки, включающие в себя описание программы развития одного признака. Их называют генами. Ген — отрезок ДНК, содержащий информацию о структуре одного белка.
Каждая молекула ДНК включает в себя сотни генов и представляет собой программу развития многих признаков и свойств организма. Совокупность генов называется генотипом.
Генетический код свойственен всем живым организмам одинаково.
ДНК для кодирования используется 4 нуклеотида: А, Т, Г и Ц
Генетический код состоит из 3х нуклеотидов и кодирует 1 аминокислоту. Обладает определенными свойствами:
— код триплетен (каждая из 20 аминокислот зашифрована последовательностью 3х нуклеотидов, называемых «триплетами» или «кодонами»)
— вырожденность (избыточность). Каждая аминокислота шифруется более чем одним кодоном, исключением является метионин и триптофан
— код однозначен (специфичен) — определенный кодон соответствует только одной аминокислоте
— непрерывность — внутри гена нет «знаков препинания», т.е. информация считывается непрерывно
— универсален — код един для всех живых организмов
— между генами имеются «знаки препинания»: для того, чтобы обозначить окончание синтеза и-РНК в генетическом коде существуют 3 специальных триплета: УАА, УАГ и УГА — каждый из которых обозначает прекращение синтеза одной полипептидной цепи. Они находятся в конце каждого гена.
Объединяясь с особыми белками и некоторыми другими веществами, молекулы ДНК образуют в ядре специальные образования — так называемые хромосомы.
Число хромосом и их форма строго постоянны для каждого вида растительных и животных организмов. У человека в ядрах его соматических клеток содержится 46 хромосом, а в ядрах половых клеток их число вдвое меньше — 23. Однако в процессе оплодотворения, когда происходит слияние женской половой клетки (яйцеклетка) с мужской (сперматозоид), хромосом вновь становится 46. Такой двойной набор хромосом называют диплоидным, а одинарный набор хромосом половых клеток — гаплоидным.
Все 46 хромосом можно разбить на 23 пары, из них 22 относительно близки по форме и генному составу. Эти хромосомы называют гомологичными (от греч. гомология — согласие). 23-я пара — половые хромосомы X и Y. Абсолютного сходства между гомологичными хромосомами нет. В каждой гомологичной хромосоме всегда содержится большое число генов, контролирующих развитие различных признаков. Например, в одной хромосоме может находиться ген, обеспечивающий карий цвет глаз, а в другой — голубой.
Эти маленькие отличия в генном составе гомологичных хромосом имеют большое значение и лежат в основе изменчивости организмов — свойства потомства отличаться рядом признаков от своих родителей. Действительно, в процессе образования половых клеток гомологичные хромосомы расходятся в разные клетки, а в результате оплодотворения они объединяются в новые пары. Но теперь одна гомологичная хромосома — отцовская, а другая— материнская.