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Vorlesungsunterlagen, Spickzettel
Allgemeine Biologie. Spickzettel: kurz das Wichtigste
Verzeichnis / Vorlesungsunterlagen, Spickzettel Inhaltsverzeichnis
1. Entwicklungsgeschichte der Zelltheorie Voraussetzungen für die Entstehung der Zelltheorie waren die Erfindung und Verbesserung des Mikroskops und die Entdeckung der Zellen (1665, R. Hooke – beim Studium eines Abschnitts der Rinde eines Korkbaums, Holunders usw.). Die Arbeiten berühmter Mikroskopiker: M. Malpighi, N. Grew, A. van Leeuwenhoek – ermöglichten den Blick auf die Zellen pflanzlicher Organismen. A. van Leeuwenhoek entdeckte einzellige Organismen im Wasser. Zunächst wurde der Zellkern untersucht. R. Brown beschrieb den Kern einer Pflanzenzelle. Ya. E. Purkine führte das Konzept des Protoplasmas ein – flüssiger gelatineartiger Zellinhalt. Der deutsche Botaniker M. Schleiden kam als erster zu dem Schluss, dass jede Zelle einen Zellkern hat. Als Begründer der CT gilt der deutsche Biologe T. Schwann (gemeinsam mit M. Schleiden), der 1839 das Werk „Mikroskopische Untersuchungen über die Übereinstimmung in Bau und Wachstum von Tieren und Pflanzen“ veröffentlichte. Seine Bestimmungen: 1) Zelle - die Hauptstruktureinheit aller lebenden Organismen (sowohl Tiere als auch Pflanzen); 2) wenn in irgendeiner Formation ein Kern vorhanden ist, der unter einem Mikroskop sichtbar ist, dann kann er als Zelle betrachtet werden; 3) Der Prozess der Bildung neuer Zellen bestimmt das Wachstum, die Entwicklung und die Differenzierung von Pflanzen- und Tierzellen. Ergänzungen zur Zelltheorie wurden von dem deutschen Wissenschaftler R. Virchow vorgenommen, der 1858 sein Werk "Cellular Pathology" veröffentlichte. Er bewies, dass Tochterzellen durch Teilung von Mutterzellen entstehen: jede Zelle aus einer Zelle. Ende des XNUMX. Jahrhunderts. Mitochondrien, der Golgi-Komplex und Plastiden wurden in Pflanzenzellen gefunden. Chromosomen wurden nachgewiesen, nachdem sich teilende Zellen mit speziellen Farbstoffen angefärbt wurden. Moderne Bestimmungen von CT 1. Zelle - die Grundeinheit der Struktur und Entwicklung aller lebenden Organismen, ist die kleinste strukturelle Einheit des Lebendigen. 2. Zellen aller Organismen (sowohl einzellige als auch mehrzellige) sind in chemischer Zusammensetzung, Struktur, grundlegenden Manifestationen des Stoffwechsels und der Vitalaktivität ähnlich. 3. Die Reproduktion von Zellen erfolgt durch ihre Teilung (jede neue Zelle wird während der Teilung der Mutterzelle gebildet); In komplexen vielzelligen Organismen haben Zellen unterschiedliche Formen und sind entsprechend ihrer Funktionen spezialisiert. Ähnliche Zellen bilden Gewebe; Gewebe bestehen aus Organen, die Organsysteme bilden, sie sind eng miteinander verbunden und unterliegen nervösen und humoralen Regulationsmechanismen (in höheren Organismen). Bedeutung der Zelltheorie Es wurde deutlich, dass die Zelle der wichtigste Bestandteil lebender Organismen, ihr wichtigster morphophysiologischer Bestandteil, ist. Eine Zelle ist die Basis eines vielzelligen Organismus, der Ort, an dem biochemische und physiologische Prozesse im Körper ablaufen. Alle biologischen Prozesse laufen letztlich auf zellulärer Ebene ab. Die Zelltheorie ließ den Schluss zu, dass die chemische Zusammensetzung aller Zellen und der allgemeine Plan ihrer Struktur ähnlich sind, was die phylogenetische Einheit der gesamten Lebewelt bestätigt. 2. Leben. Eigenschaften lebender Materie Das Leben ist ein makromolekulares offenes System, das durch eine hierarchische Organisation, die Fähigkeit zur Selbstreproduktion, Selbsterhaltung und Selbstregulierung, Stoffwechsel, einen fein regulierten Energiefluss gekennzeichnet ist. Eigenschaften lebender Strukturen: 1) selbstaktualisierend. Grundlage des Stoffwechsels sind ausgeglichene und klar miteinander verbundene Assimilations- (Anabolismus, Synthese, Neubildung) und Dissimilationsprozesse (Katabolismus, Abbau); 2) Selbstreproduktion. Dabei werden lebendige Strukturen ständig reproduziert und aktualisiert, ohne ihre Ähnlichkeit mit früheren Generationen zu verlieren. Nukleinsäuren sind in der Lage, Erbinformationen zu speichern, zu übertragen und zu reproduzieren sowie durch Proteinsynthese zu realisieren. Auf der DNA gespeicherte Informationen werden mit Hilfe von RNA-Molekülen auf ein Proteinmolekül übertragen; 3) Selbstregulierung. Es basiert auf einer Reihe von Materie-, Energie- und Informationsflüssen durch einen lebenden Organismus; 4) Reizbarkeit. Ist mit der Übertragung von Informationen von außen an ein biologisches System verbunden und spiegelt die Reaktion dieses Systems auf einen äußeren Reiz wider. Dank der Reizbarkeit können lebende Organismen selektiv auf Umweltbedingungen reagieren und daraus nur das extrahieren, was für ihre Existenz notwendig ist; 5) Aufrechterhaltung der Homöostase - die relative dynamische Konstanz der inneren Umgebung des Körpers, die physikalisch-chemischen Parameter der Existenz des Systems; 6) strukturelle Organisation – Ordnung eines lebenden Systems, entdeckt während der Studie – Biogeozänosen; 7) Anpassung - die Fähigkeit eines lebenden Organismus, sich ständig an sich ändernde Existenzbedingungen in der Umwelt anzupassen; 8) Reproduktion (Reproduktion). Da das Leben in Form getrennter lebender Systeme existiert und die Existenz jedes dieser Systeme zeitlich streng begrenzt ist, ist die Aufrechterhaltung des Lebens auf der Erde mit der Reproduktion lebender Systeme verbunden; 9) Vererbung. Bietet Kontinuität zwischen Generationen von Organismen (basierend auf Informationsflüssen). Aufgrund der Vererbung werden Merkmale von Generation zu Generation weitergegeben, die eine Anpassung an die Umwelt ermöglichen; 10) Variabilität - Aufgrund der Variabilität erhält ein lebendes System Eigenschaften, die ihm zuvor ungewöhnlich waren. Variabilität ist zunächst mit Reproduktionsfehlern verbunden: Veränderungen in der Struktur von Nukleinsäuren führen zur Entstehung neuer Erbinformationen; 11) individuelle Entwicklung (der Prozess der Ontogenese) - die Verkörperung der ursprünglichen genetischen Information, die in die Struktur von DNA-Molekülen in die Arbeitsstrukturen des Körpers eingebettet ist. Während dieses Prozesses manifestiert sich eine Eigenschaft wie die Fähigkeit zu wachsen, die sich in einer Zunahme des Körpergewichts und der Körpergröße ausdrückt; 12) phylogenetische Entwicklung. Basierend auf fortschreitender Reproduktion, Vererbung, Existenzkampf und Selektion. Als Ergebnis der Evolution erschien eine große Anzahl von Arten; 13) Diskretion (Diskontinuität) und gleichzeitig Integrität. Das Leben wird durch eine Ansammlung einzelner Organismen oder Individuen dargestellt. Jeder Organismus wiederum ist ebenfalls eigenständig, da er aus einer Kombination von Organen, Geweben und Zellen besteht. 3. Ebenen der Lebensorganisation Die belebte Natur ist ein integrales, aber heterogenes System, das durch eine hierarchische Organisation gekennzeichnet ist. Ein hierarchisches System ist ein solches System, in dem die Teile (oder Elemente des Ganzen) in der Reihenfolge vom höchsten zum niedrigsten angeordnet sind. Mikrosysteme (Präorganismusstadium) umfassen molekulare (molekulargenetische) und subzelluläre Ebenen. Mesosysteme (Organismusstadium) umfassen zelluläre, Gewebe-, Organ-, systemische, organismische (Organismus als Ganzes) oder ontogenetische Ebenen. Makrosysteme (supraorganische Stufe) umfassen Populationsarten, biozönotische und globale Ebenen (die Biosphäre als Ganzes). Auf jeder Ebene kann man eine elementare Einheit und ein Phänomen herausgreifen. Eine Elementareinheit (EE) ist eine Struktur (oder ein Objekt), deren regelmäßige Veränderungen (Elementarphänomene, EE) ihren Beitrag zur Entwicklung des Lebens auf einer bestimmten Ebene leisten. Hierarchieebenen: 1) molekulargenetische Ebene. EE wird durch das Genom repräsentiert. Ein Gen ist ein Abschnitt eines DNA-Moleküls (und in einigen Viren ein RNA-Molekül), der für die Bildung eines bestimmten Merkmals verantwortlich ist; 2) subzelluläre Ebene. EE wird durch eine subzelluläre Struktur repräsentiert, d. h. eine Organelle, die ihre inhärenten Funktionen erfüllt und zur Arbeit der Zelle als Ganzes beiträgt; 3) Zellebene. EE ist eine Zelle, die ein selbstfunktionierendes Elementar ist biologisches System. Nur auf dieser Ebene sind die Realisierung genetischer Informationen und die Prozesse der Biosynthese möglich; 4) Gewebeebene. Ein Satz von Zellen mit dem gleichen Organisationstyp bildet ein Gewebe (EE); 5) Organebene. Zusammen mit funktionierenden Zellen gebildet, die zu verschiedenen Geweben gehören (EE); 6) organisatorische (ontogenetische) Ebene. EE ist ein Individuum in seiner Entwicklung vom Moment der Geburt bis zum Ende seiner Existenz als lebendes System. EJs sind natürliche Veränderungen im Körper im Prozess der individuellen Entwicklung (Ontogenese) des Phänotyps; 7) Populations-Arten-Ebene. EE ist eine Population, d. h. eine Gruppe von Individuen (Organismen) derselben Art, die dasselbe Territorium bewohnen und sich frei kreuzen. Die Population verfügt über einen Genpool, also die Gesamtheit der Genotypen aller Individuen. Die Beeinflussung des Genpools elementarer Evolutionsfaktoren führt zu evolutionär bedeutsamen Veränderungen (ES); 8) biozönotische (Ökosystem) Ebene. EE - Biozönose, d.h. eine historisch gewachsene stabile Gemeinschaft von Populationen verschiedener Arten, die untereinander und mit der umgebenden unbelebten Natur durch den Austausch von Stoffen, Energie und Informationen (Kreisläufen) verbunden sind, die die EE darstellen; 9) Biosphärenebene (global). EE - die Biosphäre, dh ein einziger planetarer Komplex von Biogeozänosen, die sich in der Artenzusammensetzung und den Eigenschaften des abiotischen (nicht lebenden) Teils unterscheiden; 10) nosphärische Ebene. Dies ist ein integraler Bestandteil der Biosphäre, die durch menschliche Aktivitäten verändert wird. 4. Zusammensetzung der Zelle Alle lebenden Systeme enthalten chemische Elemente, sowohl organische als auch anorganische, in unterschiedlichen Anteilen. Entsprechend dem quantitativen Gehalt in der Zelle werden alle chemischen Elemente in 3 Gruppen eingeteilt: Makro-, Mikro- und Ultramikroelemente. 1. Makronährstoffe machen bis zu 99 % der Zellmasse aus, davon sind bis zu 98 % 4 Elemente: Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff und Kohlenstoff. 2. Spurenelemente - hauptsächlich Metallionen (Kobalt, Kupfer, Zink usw.) und Halogene (Jod, Brom usw.). Sie sind in Mengen von 0,001 % bis 0,000001 % enthalten. 3. Ultramikroelemente. Ihre Konzentration liegt unter 0,000001 %. Dazu gehören Gold, Quecksilber, Selen usw. Eine chemische Verbindung ist ein Stoff, bei dem die Atome eines oder mehrerer chemischer Elemente durch chemische Bindungen miteinander verbunden sind. Chemische Verbindungen sind anorganisch und organisch. Zu den anorganischen Stoffen zählen Wasser und Mineralsalze. Organische Verbindungen sind Verbindungen von Kohlenstoff mit anderen Elementen. Die wichtigsten organischen Verbindungen der Zelle sind Proteine, Fette, Kohlenhydrate und Nukleinsäuren. Proteine sind Polymere, deren Monomere Aminosäuren sind. Sie bestehen hauptsächlich aus Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff. Proteinfunktionen: 1) schützend; 2) strukturell; 3) Motor; 4) Ersatz; 5) Transport; 6) Rezeptor; 7) regulatorisch; 8) Hormonproteine sind an der humoralen Regulation beteiligt; 9) Enzymproteine katalysieren alle chemischen Reaktionen im Körper; 10) Energie. Kohlenhydrate sind Mono- und Polymere, die Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff im Verhältnis 1:2:1 enthalten. Funktionen von Kohlenhydraten: 1) Energie; 2) strukturell; 3) Lagerung. Fette (Lipide) können einfach oder komplex sein. Einfache Lipidmoleküle bestehen aus dem dreiwertigen Alkohol Glycerin und drei Fettsäureresten. Komplexe Lipide sind Verbindungen einfacher Lipide mit Proteinen und Kohlenhydraten. Lipidfunktionen: 1) Energie; 2) strukturell; 3) Lagerung; 4) schützend; 5) regulatorisch; 6) wärmeisolierend. Das Molekül ATP (Adenosintriphosphorsäure) wird in Mitochondrien gebildet und ist die Hauptenergiequelle. 5. Proteinbiosynthese. Genetischer Code Nukleinsäuren sind phosphorhaltige Biopolymere. Es gibt zwei Arten von Nukleinsäuren – Desoxyribonukleinsäure (DNA) und Ribonukleinsäure (RNA). DNA ist eine Helix, die aus zwei komplementären, rechts verdrehten Polynukleotidketten besteht. Zwei Nukleotidketten sind nach dem Komplementaritätsprinzip durch stickstoffhaltige Basen miteinander verbunden: Zwischen Adenin und Thymin entstehen zwei Wasserstoffbrückenbindungen, zwischen Guanin und Cytosin drei. DNA-Funktionen: 1) sichert die Erhaltung und Übertragung genetischer Informationen von Zelle zu Zelle und von Organismus zu Organismus (Replikation); 2) reguliert alle Prozesse in der Zelle und ermöglicht die Transkription mit anschließender Translation. Die Replikation erfolgt während der synthetischen Periode der Interphase der Mitose. Das Replikase-Enzym bewegt sich zwischen den beiden Strängen der DNA-Helix und bricht die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den stickstoffhaltigen Basen. Dann werden an jeder der Ketten unter Verwendung des DNA-Polymerase-Enzyms die Nukleotide der Tochterketten gemäß dem Prinzip der Komplementarität vervollständigt. Als Ergebnis der Replikation werden zwei identische DNA-Moleküle gebildet. Die DNA-Menge in einer Zelle verdoppelt sich. Diese Methode der DNA-Vervielfältigung wird semikonservativ genannt, da jedes neue DNA-Molekül eine „alte“ und eine neu synthetisierte Polynukleotidkette enthält. RNA ist ein einzelsträngiges Polymer. Es gibt 3 Arten von RNA. 1. Boten-RNA (i-RNA) befindet sich im Zellkern und im Zytoplasma der Zelle und erfüllt die Funktion, Erbinformationen vom Zellkern in das Zytoplasma der Zelle zu übertragen. 2. Transfer-RNA (tRNA) kommt auch im Zellkern und Zytoplasma der Zelle vor und liefert während des Translationsprozesses – der Proteinbiosynthese – Aminosäuren an Ribosomen. 3. Ribosomale RNA (r-RNA) findet sich im Nukleolus und in den Ribosomen der Zelle. Die Proteinbiosynthese erfolgt in mehreren Schritten. 1. Transkription ist der Prozess der mRNA-Synthese auf einer DNA-Matrize. Es wird eine unreife pro-mRNA gebildet, die sowohl codierende als auch nicht codierende Nukleotidsequenzen enthält. 2. Dann erfolgt die Verarbeitung - die Reifung des RNA-Moleküls. Transkription und Verarbeitung finden im Zellkern statt. Die reife mRNA tritt dann durch Poren in der Kernmembran in das Zytoplasma ein, und die Translation beginnt. 3. Translation ist der Prozess der Proteinsynthese auf der Matrix und RNA. Die Translation wird an Terminatorcodons beendet. Genetischer Code Dies ist ein System zur Codierung der Aminosäuresequenz eines Proteins als spezifische Sequenz von Nukleotiden in DNA und RNA. Eine Einheit des genetischen Codes (Codon) ist ein Triplett von Nukleotiden in DNA oder RNA, das für eine Aminosäure kodiert. Insgesamt umfasst der genetische Code 64 Codons, davon 61 codierende und 3 nicht-codierende (Terminator-Codons). Terminatorcodons in i-RNA: UAA, UAG, UGA, in DNA: ATT, ATC, ACT. Der genetische Code hat charakteristische Eigenschaften. 1. Universalität – der Code ist für alle Organismen gleich. 2. Spezifität – jedes Codon kodiert nur für eine Aminosäure. 3. Degeneration – die meisten Aminosäuren können durch mehrere Codons kodiert werden. 6. Allgemeine Informationen über prokaryotische und eukaryotische Zellen Prokaryoten haben eine typische zelluläre Stenose. Pränukleäre Prokaryoten haben keinen typischen Zellkern. Dazu gehören Bakterien und Blaualgen. Prokaryoten entstanden in der archaischen Ära. Dies sind sehr kleine Zellen mit einer Größe von 0,1 bis 10 Mikrometern. Eine typische Bakterienzelle ist außen von einer Zellwand umgeben, deren Basis der Stoff Murein ist und die Form der Bakterienzelle bestimmt. Auf der Zellwand befindet sich eine Schleimkapsel, die eine Schutzfunktion erfüllt. Unter der Zellwand befindet sich die Plasmamembran. Die gesamte Zelle im Inneren ist mit Zytoplasma gefüllt, das aus einem flüssigen Teil (Hyaloplasma oder Matrix), Organellen und Einschlüssen besteht. Erbapparat: ein großes "nacktes", ohne schützende Proteine, DNA-Molekül, in einem Ring geschlossen - Nukleoid. Im Hyaloplasma einiger Bakterien gibt es auch kurze zirkuläre DNA-Moleküle, die nicht mit einem Chromosom oder Nukleoid assoziiert sind - Plasmide. In prokaryotischen Zellen gibt es nur wenige Membranorganellen. Es gibt Mesosomen – innere Auswüchse der Plasmamembran, die als funktionelles Äquivalent eukaryontischer Mitochondrien gelten. In autotrophen Prokaryoten gibt es Lamellen und Lamesomen – photosynthetische Membranen. Sie enthalten die Pigmente Chlorophyll und Phycocyanin. Einige Bakterien haben Bewegungsorganellen – Flagellen. Bakterien haben Erkennungsorganellen, die Pili (Fimbrien) genannt werden. Das Hyaloplasma enthält auch nicht dauerhafte Einschlüsse: Proteinkörner, Fetttropfen, Polysaccharidmoleküle, Salze. Jede eukaryotische Zelle hat einen separaten Zellkern. Genetisches Material ist hauptsächlich in Form von Chromosomen konzentriert, die aus DNA-Strängen und Proteinmolekülen bestehen. Die Zellteilung erfolgt durch Mitose (und bei Keimzellen durch Meiose). Eukaryoten umfassen sowohl einzellige als auch mehrzellige Organismen. Die Struktur eukaryontischer Zellen tierischer und pflanzlicher Organismen ist in vielerlei Hinsicht ähnlich. Jede Zelle ist außen durch eine Zellmembran oder Plasmalemma begrenzt. Es besteht aus einer Zytoplasmamembran und einer Glykokalyxschicht. Eine Zelle hat einen Zellkern und ein Zytoplasma. Der Zellkern besteht aus Membran, Kernsaft, Nukleolus und Chromatin. Die Kernhülle besteht aus zwei Membranen, die durch einen perinukleären Raum getrennt und von Poren durchzogen sind. Die Basis des Kernsaftes (Matrix) sind Proteine. Der Nukleolus ist die Struktur, in der die Bildung und Reifung der ribosomalen RNA (rRNA) stattfindet. Chromatin in Form von Klumpen ist im Nukleoplasma verstreut und ist eine Zwischenphasenform der Existenz von Chromosomen. Im Zytoplasma werden die Hauptsubstanz (Matrix, Hyaloplasma), Organellen und Einschlüsse isoliert. Organellen können allgemein und speziell sein. Organellen von allgemeiner Bedeutung - Endoplasmatisches Retikulum, Golgi-Komplex, Mitochondrien, Ribosomen und Polysomen, Lysosomen, Peroxisomen, Mikrofibrillen und Mikrotubuli, Zentriolen des Zellzentrums. Pflanzenzellen enthalten auch Chloroplasten, in denen die Photosynthese stattfindet. 7. Funktionen und Aufbau der Zytoplasmamembran und des Zellkerns Die Elementarmembran besteht aus einer Lipiddoppelschicht im Komplex mit Proteinen. Jedes Fettmolekül hat einen polaren hydrophilen Kopf und einen unpolaren hydrophoben Schwanz. In diesem Fall sind die Moleküle so ausgerichtet, dass die Köpfe nach außen und in das Innere der Zelle zeigen und die unpolaren Schwänze in die Membran selbst zeigen. Dadurch wird eine selektive Durchlässigkeit für in die Zelle eindringende Stoffe erreicht. Ordnen Sie periphere Proteine zu, integral (sie sind fest in die Membran eingebettet. Funktionen von Membranproteinen: Rezeptor, strukturell, enzymatisch, adhäsiv, antigen, Transport. Die wichtigste Funktion: fördert die Kompartimentierung - die Aufteilung des Zellinhalts in separate Zellen, die sich in den Details der chemischen oder enzymatischen Zusammensetzung unterscheiden. Dadurch wird eine hohe Ordnung des inneren Inhalts jeder eukaryotischen Zelle erreicht. Weitere Funktionen: 1) Barriere (Abgrenzung des inneren Inhalts der Zelle); 2) strukturell (gibt den Zellen eine bestimmte Form); 3) schützend (aufgrund selektiver Permeabilität); 4) regulatorisch (Regulierung der selektiven Permeabilität für verschiedene Substanzen); 5) Haftfunktion (alle Zellen sind durch spezifische Kontakte (dicht und lose) miteinander verbunden); 6) Rezeptor; 7) elektrogen (Änderung des elektrischen Potentials der Zelloberfläche aufgrund der Umverteilung von Kalium- und Natriumionen); 8) Antigen: Auf der Oberfläche jeder Zelle befinden sich Proteinmoleküle. Mit ihrer Hilfe ist das Immunsystem in der Lage, zwischen eigenen und fremden Zellen zu unterscheiden. Der Zellkern findet sich in jeder eukaryotischen Zelle. In einer Zelle kann es einen oder mehrere Kerne geben (abhängig von ihrer Aktivität und Funktion). Der Zellkern besteht aus Membran, Zellkernsaft, Nukleolus und Chromatin. Die Kernhülle besteht aus zwei Membranen. Die Hauptfunktionen der Kernmembran: die Trennung von genetischem Material (Chromosomen) vom Zytoplasma sowie die Regulierung der bilateralen Beziehungen zwischen Kern und Zytoplasma. Die Kernhülle ist von Poren durchzogen, die einen Durchmesser von etwa 90 nm haben. Die Basis des Kernsaftes (Matrix, Nukleoplasma) sind Proteine. Saft bildet die innere Umgebung des Zellkerns und spielt eine wichtige Rolle bei der Arbeit des genetischen Materials von Zellen. Der Nukleolus ist die Struktur, in der die Bildung und Reifung von ribosomaler RNA (rRNA) stattfindet. Die rRNA-Gene besetzen bestimmte Regionen mehrerer Chromosomen, wo nukleoläre Organisatoren gebildet werden, in deren Bereich die Nukleolen selbst gebildet werden. Chromatin besteht hauptsächlich aus DNA-Strängen (40 % der Masse des Chromosoms) und Proteinen (etwa 60 %), die zusammen den Nukleoproteinkomplex bilden. 8. Struktur und Funktionen von Mitochondrien und Lysosomen Mitochondrien sind permanente Membranorganellen mit runder oder stäbchenförmiger (oft verzweigter) Form. Dicke – 0,5 Mikrometer, Länge – 5–7 Mikrometer. Die Anzahl der Mitochondrien in den meisten tierischen Zellen beträgt 150–1500; bei weiblichen Eiern - bis zu mehreren Hunderttausend; bei Spermien - ein spiralförmiges Mitochondrium, das um den axialen Teil des Flagellums gedreht ist. Die Hauptfunktionen der Mitochondrien: 1) spielen die Rolle von Energiestationen von Zellen; 2) speichern Erbmaterial in Form von mitochondrialer DNA. Nebenfunktionen - Teilnahme an der Synthese von Steroidhormonen, einigen Aminosäuren (z. B. Glutamin). Die Struktur der Mitochondrien Mitochondrien haben zwei Membranen: eine äußere (glatt) und eine innere (die Auswüchse bilden – blattförmig (Cristae) und röhrenförmig (Tubuli)). In Mitochondrien ist der innere Inhalt eine Matrix - eine kolloidale Substanz, in der unter Verwendung eines Elektronenmikroskops Körner mit einem Durchmesser von 20-30 nm gefunden wurden (sie akkumulieren Calcium- und Magnesiumionen, Nährstoffreserven, z. B. Glykogen). Die Matrix beherbergt den Organellen-Proteinbiosyntheseapparat: 2-6 Kopien kreisförmiger DNA ohne Histonproteine, Ribosomen, eine Reihe von t-RNA, Enzyme der Reduktion, Transkription, Übersetzung von Erbinformationen. Mitochondrien vermehren sich durch Ligation; Mitochondrien sind durch relative Autonomie innerhalb der Zelle gekennzeichnet. Lysosomen sind Vesikel mit einem Durchmesser von 200–400 Mikrometern. (gewöhnlich). Sie haben eine einmembranige Hülle, die manchmal außen mit einer faserigen Proteinschicht bedeckt ist. Die Hauptfunktion ist die intrazelluläre Verdauung verschiedener chemischer Verbindungen und Zellstrukturen. Es gibt primäre (inaktive) und sekundäre Lysosomen (in ihnen findet der Verdauungsprozess statt). Sekundäre Lysosomen werden aus primären Lysosomen gebildet. Sie werden in Heterolysosomen und Autolysosomen unterteilt. In Heterolysosomen (oder Phagolysosomen) findet der Prozess der Verdauung von Material statt, das durch aktiven Transport (Pinozytose und Phagozytose) von außen in die Zelle gelangt. In Autolysosomen (oder Cytolysosomen) werden ihre eigenen Zellstrukturen, die ihr Leben vollendet haben, zerstört. Sekundäre Lysosomen, die bereits aufgehört haben, Material zu verdauen, werden Restkörper genannt. Sie enthalten keine Hydrolasen und unverdautes Material. Im Falle einer Verletzung der Integrität der Lysosomenmembran oder im Falle einer Krankheit dringen Hydrolasezellen aus Lysosomen in die Zelle ein und führen ihre Selbstverdauung (Autolyse) durch. Derselbe Prozess liegt dem Prozess des natürlichen Todes aller Zellen (Apoptose) zugrunde. Mikrokörper Mikrokörper bilden eine Gruppe von Organellen. Es sind Blasen mit einem Durchmesser von 100–150 nm, die von einer Membran begrenzt werden. Sie enthalten eine feinkörnige Matrix und oft Proteineinschlüsse. 9. Die Struktur und Funktionen des endoplasmatischen Retikulums, des Golgi-Komplexes Endoplasmatisches Retikulum Endoplasmatisches Retikulum (EPS) – ein System kommunizierender oder getrennter röhrenförmiger Kanäle und abgeflachter Zisternen, die sich im gesamten Zytoplasma der Zelle befinden. Sie werden von Membranen (Membranorganellen) begrenzt. Manchmal haben Tanks Ausdehnungen in Form von Blasen. EPS-Kanäle können sich mit Oberflächen- oder Kernmembranen verbinden und mit dem Golgi-Komplex in Kontakt treten. Bei diesem System kann zwischen glattem und rauem (körnigem) EPS unterschieden werden. Grobes XPS Auf den Kanälen des rauen ER befinden sich Ribosomen in Form von Polysomen. Hier findet die Synthese von Proteinen statt, die hauptsächlich von der Zelle für den Export (Entfernung aus der Zelle) produziert werden, zum Beispiel Sekrete von Drüsenzellen. Hier findet die Bildung von Lipiden und Proteinen der Zytoplasmamembran und deren Zusammenbau statt. Dicht gepackte Zisternen und Kanäle aus körnigem ER bilden eine Schichtstruktur, in der die Proteinsynthese am aktivsten ist. Dieser Ort wird Ergastoplasma genannt. Glattes EPS Auf glatten ER-Membranen gibt es keine Ribosomen. Hier läuft hauptsächlich die Synthese von Fetten und ähnlichen Stoffen (z. B. Steroidhormonen) sowie Kohlenhydraten ab. Durch die Kanäle aus glattem EPS bewegt sich das fertige Material auch zum Ort seiner Verpackung in Granulat (in die Zone des Golgi-Komplexes). In Leberzellen ist glattes ER an der Zerstörung und Neutralisierung einer Reihe von toxischen und medizinischen Substanzen (z. B. Barbituraten) beteiligt. In der quergestreiften Muskulatur lagern die Tubuli und Zisternen des glatten ER Calciumionen ab. Golgi-Komplex Der lamellare Golgi-Komplex ist das Verpackungszentrum der Zelle. Es handelt sich um eine Ansammlung von Diktiosomen (von mehreren Dutzend bis Hunderten und Tausenden pro Zelle). Ein Dictyosom ist ein Stapel von 3-12 abgeflachten ovalen Zisternen, an deren Rändern sich kleine Vesikel (Vesikel) befinden. Bei größeren Ausdehnungen der Tanks entstehen Vakuolen, die einen Wasservorrat in der Zelle enthalten und für die Aufrechterhaltung des Turgors verantwortlich sind. Durch den Lamellenkomplex entstehen sekretorische Vakuolen, die Substanzen enthalten, die aus der Zelle entfernt werden sollen. In diesem Fall durchläuft das aus der Synthesezone (ER, Mitochondrien, Ribosomen) in die Vakuole gelangende Sekret hier einige chemische Umwandlungen. Der Golgi-Komplex führt zu primären Lysosomen. Dictyosomen synthetisieren auch Polysaccharide, Glykoproteine und Glykolipide, die dann zum Aufbau von Zytoplasmamembranen verwendet werden. 10. Struktur und Funktionen von Nicht-Membran-Zellstrukturen Ribosom Es ist ein abgerundetes Ribonukleoprotein-Partikel. Sein Durchmesser beträgt 20-30 nm. Das Ribosom besteht aus großen und kleinen Untereinheiten, die sich in Gegenwart von mRNA-Strängen verbinden. Der Komplex aus einer Gruppe von Ribosomen, die durch ein einzelnes mRNA-Molekül wie eine Perlenkette verbunden sind, wird als Polysom bezeichnet. Polysomen des granulären ER bilden Proteine, die aus der Zelle ausgeschieden und für die Bedürfnisse des gesamten Organismus verwendet werden. Mikrotubuli Dabei handelt es sich um röhrenförmige, hohle Gebilde ohne Membran. Der Außendurchmesser beträgt 24 nm, die Lumenbreite 15 nm und die Wandstärke etwa 5 nm. In freiem Zustand kommen sie im Zytoplasma vor und sind auch Strukturelemente von Flagellen, Zentriolen, Spindeln und Zilien. Funktionen der Mikrotubuli: 1) sind die Stützapparate der Zelle; 2) bestimmen Sie die Form und Größe der Zelle; 3) sind Faktoren der gerichteten Bewegung intrazellulärer Strukturen. Mikrofilamente Dies sind dünne und lange Formationen, die im gesamten Zytoplasma zu finden sind. Arten von Mikrofilamenten: 1) Aktin. Enthalten kontraktile Proteine (Aktin), sorgen für zelluläre Bewegungsformen; 2) Zwischenprodukt (10 nm dick). Ihre Bündel befinden sich entlang der Zellperipherie unter der Plasmamembran und entlang des Kernumfangs. Sie übernehmen eine unterstützende (Rahmen-)Rolle. Die Zellen aller Tiere, einiger Pilze, Algen, höherer Pflanzen sind durch das Vorhandensein eines Zellzentrums gekennzeichnet. Das Zellzentrum befindet sich normalerweise in der Nähe des Zellkerns. Es besteht aus zwei senkrecht zueinander angeordneten Zentriolen. Aus den Zentriolen des Zellzentrums werden bei der Zellteilung Spindelfäden gebildet. Zentriolen polarisieren den Prozess der Zellteilung und erreichen dadurch eine gleichmäßige Divergenz der Schwesterchromosomen (Chromatiden) in der Anaphase der Mitose. Im Inneren der Zelle befindet sich das Zytoplasma. Es besteht aus einem flüssigen Teil - Hyaloplasma (Matrix), Organellen und zytoplasmatischen Einschlüssen. Hyaloplasma ist die Hauptsubstanz des Zytoplasmas. Hyaloplasma kann als komplexes kolloidales System betrachtet werden, das in zwei Zuständen existieren kann: solartig (flüssig) und gelartig, die sich gegenseitig ineinander überführen. Hyaloplasma-Funktionen: 1) die Bildung der wahren inneren Umgebung der Zelle; 2) Aufrechterhaltung einer bestimmten Struktur und Form der Zelle; 3) Gewährleistung der intrazellulären Bewegung von Substanzen und Strukturen; 4) Gewährleistung eines angemessenen Stoffwechsels sowohl innerhalb der Zelle selbst als auch mit der äußeren Umgebung. Einschlüsse sind relativ nicht dauerhafte Bestandteile des Zytoplasmas. Zuordnen: 1) Nährstoffe reservieren, die von der Zelle selbst in Zeiten unzureichender Nährstoffzufuhr von außen verwendet werden; 2) Produkte, die aus der Zelle freigesetzt werden sollen; 3) Ballaststoffe einiger Zellen. 11. Viren. Aufbau und Reproduktion. Bakteriophagen Viren sind präzelluläre Lebensformen, die obligat intrazelluläre Parasiten sind, das heißt, sie können nur innerhalb des Wirtsorganismus existieren und sich vermehren. Viele Viren sind die Erreger von Krankheiten wie Aids, Röteln, Masern, Mumps (Mumps), Windpocken und Pocken. Viren sind mikroskopisch klein, viele von ihnen können alle Filter passieren. Anders als Bakterien können Viren nicht auf Nährmedien gezüchtet werden, da sie außerhalb des Körpers nicht die Eigenschaften eines Lebewesens aufweisen. Außerhalb eines lebenden Organismus (Wirt) sind Viren Kristalle von Substanzen, die keine Eigenschaften lebender Systeme haben. Die Struktur von Viren Reife Viruspartikel werden Virionen genannt. Tatsächlich handelt es sich um ein Genom, das oben mit einer Proteinhülle bedeckt ist. Diese Hülle ist das Kapsid. Es besteht aus Proteinmolekülen, die das genetische Material des Virus vor den Auswirkungen von Nukleasen schützen – Enzymen, die Nukleinsäuren zerstören. Einige Viren haben eine Superkapsidhülle auf dem Kapsid, die ebenfalls aus Protein besteht. Genetisches Material wird durch Nukleinsäure repräsentiert. Manche Viren verfügen über DNA (sog. DNA-Viren), andere über RNA (RNA-Viren). Virusvermehrung Wenn das Virus in die Wirtszelle eindringt, wird das Nukleinsäuremolekül aus dem Protein freigesetzt, sodass nur reines und ungeschütztes genetisches Material in die Zelle gelangt. Wenn es sich bei dem Virus um DNA handelt, wird das DNA-Molekül in das DNA-Molekül des Wirts integriert und reproduziert sich zusammen mit diesem. So entsteht neue virale DNA. Alle in der Zelle ablaufenden Prozesse verlangsamen sich, die Zelle beginnt an der Vermehrung des Virus zu arbeiten. Da das Virus ein obligater Parasit ist, ist eine Wirtszelle für sein Leben notwendig, damit es nicht im Prozess der Virusvermehrung stirbt. Der Zelltod tritt erst nach der Freisetzung von Viruspartikeln auf. Reverse Transkription durch Retrovirus: Ein einzelsträngiges DNA-Molekül wird auf der RNA-Matrize aufgebaut. Aus den freien Nukleotiden wird eine komplementäre Kette vervollständigt, die in das Genom der Wirtszelle integriert wird. Aus der entstandenen DNA wird die Information in das mRNA-Molekül umgeschrieben, auf dessen Matrix dann die Retrovirus-Proteine synthetisiert werden. Bakteriophagen Dabei handelt es sich um Viren, die Bakterien parasitieren. Sie spielen eine wichtige Rolle in der Medizin und werden häufig bei der Behandlung von eitrigen Erkrankungen, die durch Staphylokokken usw. verursacht werden, eingesetzt. Das genetische Material befindet sich im Kopf des Bakteriophagen, der oben mit einer Proteinhülle (Kapsid) bedeckt ist. Ihre Funktion besteht darin, die Bakterienart zu erkennen und den Phagen an die Zelle zu binden. Sobald die DNA befestigt ist, wird sie in die Bakterienzelle gedrückt, sodass die Membranen draußen bleiben. 12. Gameten. Eigenschaften, Aufbau und Funktionen von Ei und Sperma Gameten sorgen für die Übertragung von Erbinformationen zwischen Generationen von Individuen. Das sind hochdifferenzierte Zellen, deren Kerne alle notwendigen Erbinformationen für die Entwicklung eines neuen Organismus enthalten. Im Vergleich zu Körperzellen weisen Gameten eine Reihe charakteristischer Merkmale auf. Der erste Unterschied besteht im Vorhandensein eines haploiden Chromosomensatzes im Zellkern, der die Reproduktion eines für Organismen einer bestimmten Art typischen diploiden Satzes in der Zygote gewährleistet. Der zweite Unterschied ist ein ungewöhnliches Kern-Zytoplasma-Verhältnis. In Eizellen wird es aufgrund der Tatsache reduziert, dass viel Zytoplasma vorhanden ist, das Nährmaterial (Eigelb) für den zukünftigen Embryo enthält. Im Gegensatz dazu ist bei Spermatozoen das Kern-Zytoplasma-Verhältnis hoch, da das Volumen des Zytoplasmas klein ist. Der dritte Unterschied ist der niedrige Stoffwechsel in Gameten. Ihr Zustand ist ähnlich wie bei einer suspendierten Animation. Männliche Keimzellen treten überhaupt nicht in die Mitose ein, und weibliche Gameten erwerben diese Fähigkeit erst nach der Befruchtung oder dem Kontakt mit einem Faktor, der die Parthenogenese induziert. Das Ei ist eine große, unbewegliche Zelle, die mit Nährstoffen versorgt wird. Die Größe des weiblichen Eies beträgt 150-170 Mikrometer. Die Funktionen von Nährstoffen sind unterschiedlich. Sie werden durchgeführt: 1) Komponenten, die für Proteinbiosyntheseprozesse benötigt werden; 2) spezifische regulatorische Substanzen; 3) das Eigelb, das den Embryo in der Embryonalzeit ernährt. Das Ei hat Membranen, die verhindern, dass mehr als ein Spermium in das Ei eindringt. Die Eizelle hat normalerweise eine kugelige oder leicht längliche Form, die außen von einer glänzenden Membran umgeben ist, die mit einer strahlenden Krone oder einer Follikelmembran bedeckt ist. Es spielt eine schützende Rolle, nährt das Ei. Der Eizelle wird der Apparat der aktiven Bewegung entzogen. Die Eizelle ist durch Plasmasegregation gekennzeichnet. Eine Samenzelle ist eine männliche Fortpflanzungszelle (Gamet). Er hat die Fähigkeit sich zu bewegen. Die Abmessungen des Spermiums sind mikroskopisch klein: Die Länge dieser Zelle beim Menschen beträgt 50-70 Mikrometer. Die Struktur der Spermien Das Sperma hat einen Kopf, einen Hals, einen Zwischenabschnitt und einen Schwanz in Form einer Geißel. Fast der gesamte Kopf ist mit einem Zellkern gefüllt, der Erbmaterial in Form von Chromatin trägt. Am vorderen Ende des Kopfes (an seiner Spitze) befindet sich ein Akrosom, ein modifizierter Golgi-Komplex. Dabei kommt es zur Bildung von Hyaluronidase, einem Enzym, das in der Lage ist, Mucopolysaccharide der Eimembranen abzubauen. Im Hals des Spermiums befindet sich ein Mitochondrium, das eine spiralförmige Struktur aufweist. Es ist notwendig, Energie zu erzeugen, die für die aktive Bewegung des Spermas in Richtung Eizelle aufgewendet wird. Die Spermienmembran verfügt über spezifische Rezeptoren, die die von der Eizelle abgesonderten Chemikalien erkennen. Daher sind menschliche Spermien in der Lage, sich gezielt auf die Eizelle zu bewegen (dies wird als positive Chemotaxis bezeichnet). 13. Befruchtung Unter Befruchtung versteht man den Prozess der Verschmelzung von Keimzellen. Durch die Befruchtung entsteht eine diploide Zelle – eine Zygote, dies ist das Anfangsstadium der Entwicklung eines neuen Organismus. Der Befruchtung geht die Freisetzung von Fortpflanzungsprodukten, also die Befruchtung, voraus. Es gibt zwei Arten der Befruchtung: 1) im Freien. Sexuelle Produkte werden in die äußere Umgebung freigesetzt; 2) intern. Das Männchen scheidet Fortpflanzungsprodukte in den weiblichen Genitaltrakt aus. Die Befruchtung besteht aus drei aufeinanderfolgenden Phasen: Konvergenz der Gameten, Aktivierung des Eies, Verschmelzung der Gameten (Syngamie) und akrosomale Reaktion. Konvergenz der Gameten Es ist auf eine Kombination von Faktoren zurückzuführen, die die Wahrscheinlichkeit erhöhen, Gameten zu treffen: sexuelle Aktivität von Männern und Frauen, übermäßige Produktion von Spermatozoen, große Eier, Sekretion von Gameten durch Gameten (spezifische Substanzen, die zur Konvergenz und Verschmelzung von Keimen beitragen Zellen). Die Eizelle sondert Gynogamone ab, die die gerichtete Bewegung der Spermatozoen zu ihr bestimmen (Chemotaxis), und die Spermatozoen scheiden Androgamone aus. Die akrosomale Reaktion ist die Freisetzung von proteolytischen Enzymen, die im Akrosom der Spermien enthalten sind. Unter ihrem Einfluss lösen sich die Membranen des Eies an der Stelle der größten Ansammlung von Spermatozoen auf. Draußen befindet sich ein Abschnitt des Zytoplasmas der Eizelle, an dem nur eines der Spermatozoen befestigt ist. Danach verschmelzen die Plasmamembranen von Ei und Sperma, es bildet sich eine zytoplasmatische Brücke und die Zytoplasmen beider Keimzellen verschmelzen. Ferner dringen der Kern und die Zentriole des Spermiums in das Zytoplasma des Eies ein, und seine Membran ist in die Membran des Eies eingebettet. Der Schwanzteil des Spermiums wird abgetrennt und resorbiert. Die Aktivierung der Eizelle erfolgt durch ihren Kontakt mit dem Spermium. Es gibt eine kortikale Reaktion, die das Ei vor Polyspermie schützt. Im Ei ändert sich der Stoffwechsel. Die Aktivierung des Eies ist mit dem Beginn des Translationsstadiums der Proteinbiosynthese abgeschlossen. Verschmelzung von Gameten Während die Meiose in der Eizelle abgeschlossen ist, nimmt der Kern des in die Eizelle eindringenden Spermiums ein anderes Aussehen an – zunächst einen Interphase- und dann einen Prophase-Kern. Der Spermienkern verwandelt sich in den männlichen Vorkern: Die darin enthaltene DNA-Menge verdoppelt sich, der darin enthaltene Chromosomensatz entspricht n2c (enthält einen haploiden Satz reduzierter Chromosomen). Nach Abschluss der Meiose wandelt sich der Kern in einen weiblichen Vorkern um und enthält auch eine Menge an Erbmaterial, die n2c entspricht. Beide Vorkerne machen komplexe Bewegungen innerhalb der zukünftigen Zygote, nähern sich und verschmelzen und bilden ein Synkaryon (enthält einen diploiden Chromosomensatz) mit einer gemeinsamen Metaphasenplatte. Dann bildet sich eine gemeinsame Membran, eine Zygote erscheint. Die erste mitotische Teilung der Zygote führt zur Bildung der ersten beiden embryonalen Zellen (Blastomere), die jeweils einen diploiden Satz von 2n2c-Chromosomen tragen. 14. Reproduktion. Asexuelle Fortpflanzung, ihre Rolle und Formen Fortpflanzung ist eine universelle Eigenschaft aller lebenden Organismen, die Fähigkeit, ihresgleichen zu reproduzieren. Mit seiner Hilfe bleiben Arten und Leben im Allgemeinen über die Zeit erhalten. Das Leben von Zellen ist viel kürzer als das Leben des Organismus selbst, sodass seine Existenz nur durch Zellreproduktion aufrechterhalten wird. Es gibt zwei Fortpflanzungsmethoden – asexuelle und sexuelle. Bei der asexuellen Fortpflanzung ist die Mitose der wichtigste zelluläre Mechanismus, der für eine Erhöhung der Zellzahl sorgt. Der Elternteil ist eine Einzelperson. Der Nachwuchs ist eine exakte genetische Kopie des Elternmaterials. 1. Die biologische Rolle der asexuellen Fortpflanzung Die Aufrechterhaltung der Fitness erhöht die Bedeutung der Stabilisierung der natürlichen Selektion; bietet schnelle Reproduktionsraten; in der praktischen Auswahl verwendet. 2. Formen der asexuellen Fortpflanzung Bei einzelligen Organismen werden folgende Formen der asexuellen Fortpflanzung unterschieden: Teilung, Endogonie, Schizogonie und Knospung, Sporulation. Die Teilung ist typisch für Amöben, Ciliaten, Flagellaten. Zunächst erfolgt die mitotische Kernteilung, dann wird das Zytoplasma durch eine immer tiefere Einschnürung in zwei Hälften geteilt. In diesem Fall erhalten Tochterzellen ungefähr die gleiche Menge an Zytoplasma und Organellen. Endogonie (innere Knospung) ist charakteristisch für Toxoplasma. Bei der Bildung von zwei Tochterindividuen gibt die Mutter nur zwei Nachkommen. Es kann jedoch zu internen multiplen Knospungen kommen, die zu Schizogonie führen. Es kommt bei Sporozoen (Malaria-Plasmodium) usw. vor. Es findet eine mehrfache Kernteilung ohne Zytokinese statt. Aus einer Zelle werden viele Töchter gebildet. Knospung (in Bakterien, Hefepilzen usw.). Gleichzeitig wird auf der Mutterzelle zunächst ein kleiner Tuberkel gebildet, der einen Tochterkern (Nukleoid) enthält. Die Niere wächst, erreicht die Größe der Mutter und trennt sich dann von ihr. Sporulation (bei Pflanzen mit höheren Sporen: Moose, Farne, Moose, Schachtelhalme, Algen). Der Tochterorganismus entwickelt sich aus spezialisierten Zellen – Sporen, die einen haploiden Chromosomensatz enthalten. 3. Vegetative Fortpflanzungsform Charakteristisch für mehrzellige Organismen. In diesem Fall entsteht ein neuer Organismus aus einer Gruppe von Zellen, die sich vom Körper der Mutter trennen. Pflanzen vermehren sich durch Knollen, Rhizome, Zwiebeln, Wurzelknollen, Hackfrüchte, Wurzelsprossen, Schichten, Stecklinge, Brutknospen und Blätter. Bei Tieren erfolgt die vegetative Fortpflanzung in den niedrigsten organisierten Formen. Flimmerwürmer sind in zwei Teile geteilt, und in jedem von ihnen werden die fehlenden Organe aufgrund einer gestörten Zellteilung wiederhergestellt. Ringelwürmer können aus einem einzigen Segment einen ganzen Organismus regenerieren. Diese Art der Teilung liegt der Regeneration zugrunde – der Wiederherstellung verlorener Gewebe und Körperteile (bei Ringelwürmern, Eidechsen, Salamandern). 15. Sexuelle Fortpflanzung. Seine Typen, Rolle. Atypische sexuelle Fortpflanzung Sexuelle Fortpflanzung findet hauptsächlich in höheren Organismen statt. Bei der sexuellen Fortpflanzung unterscheiden sich die Nachkommen genetisch von ihren Eltern, da genetische Informationen zwischen den Eltern ausgetauscht werden. Meiose ist die Grundlage der sexuellen Fortpflanzung. Eltern sind zwei Individuen - männlich und weiblich, sie produzieren unterschiedliche Geschlechtszellen. Die sexuelle Fortpflanzung erfolgt durch Gameten - Geschlechtszellen, die einen haploiden Chromosomensatz haben und in Elternorganismen produziert werden. Die Verschmelzung von Elternzellen führt zur Bildung einer Zygote, aus der anschließend ein Nachkommen-Organismus entsteht. Geschlechtszellen werden in den Gonaden - Geschlechtsdrüsen - gebildet. Der Prozess der Bildung von Keimzellen wird als Gametogenese bezeichnet. Wenn im Körper eines Individuums männliche und weibliche Gameten gebildet werden, spricht man von Hermaphroditismus. Arten der sexuellen Fortpflanzung 1. Bei der Konjugation werden keine speziellen Keimzellen (sexuelle Individuen) gebildet. In diesem Fall gibt es zwei Kerne – Makro- und Mikrokerne. In diesem Fall teilt sich der Mikrokern zunächst mitotisch. Daraus bilden sich stationäre und wandernde Kerne mit einem haploiden Chromosomensatz. Dann kommen sich die beiden Zellen näher und zwischen ihnen bildet sich eine protoplasmatische Brücke. Entlang dieser wandert der wandernde Kern in das Zytoplasma des Partners, das dann mit dem stationären Kern verschmilzt. Es bilden sich regelmäßige Mikro- und Makronuklei und die Zellen zerstreuen sich. Dabei kommt es nicht zu einer Vermehrung der Individuenzahl, sondern zu einem Austausch von Erbinformationen. 2. Bei der Kopulation (bei Protozoen) kommt es zur Bildung von Geschlechtselementen und deren paarweise Verschmelzung. In diesem Fall erwerben zwei Personen sexuelle Unterschiede und verschmelzen vollständig zu einer Zygote. Unterschiede zwischen Gameten während der Evolution Isogamie, wenn Keimzellen noch keine Differenzierung haben. Bei weiterer Komplikation des Prozesses tritt Anisogamie auf: Männliche und weibliche Gameten unterscheiden sich, jedoch quantitativ (bei Chlamydomonas). In der Volvox-Alge schließlich wird der große Gamet unbeweglich und zum größten aller Gameten. Atypische sexuelle Fortpflanzung Parthenogenese - Tochterorganismen entwickeln sich aus unbefruchteten Eiern. Bedeutung von Parthenogenese: 1) Fortpflanzung ist bei seltenen Kontakten heterosexueller Personen möglich; 2) die Bevölkerungsgröße nimmt stark zu; 3) tritt in Populationen mit hoher Sterblichkeit während einer Saison auf. Arten der Parthenogenese: 1) obligatorische (obligatorische) Parthenogenese; 2) zyklische (saisonale) Parthenogenese; 3) fakultative (optionale) Parthenogenese. Es gibt auch natürliche und künstliche Parthenogenese. Gynogenese. Das Spermium dringt in das Ei ein und stimuliert nur dessen Entwicklung. Der Kern der Samenzelle verschmilzt nicht mit dem Kern der Eizelle. Androgenese. Der in die Eizelle eingeführte männliche Kern nimmt an der Entwicklung des Embryos teil, und der Kern der Eizelle stirbt ab. Die Eizelle liefert nur die Nährstoffe ihres Zytoplasmas. Polyembryonie. Die Zygote (Embryo) ist asexuell in mehrere Teile geteilt, die sich jeweils zu einem eigenständigen Organismus entwickeln. 16. Lebenszyklus einer Zelle. Begriff, Bedeutung und Phasen Der Lebenszyklus ist die Zeit der Existenz einer Zelle vom Moment ihrer Bildung durch Teilung der Mutterzelle bis zu ihrer eigenen Teilung oder ihrem natürlichen Tod. In Zellen eines komplexen Organismus (z. B. eines Menschen) kann der Lebenszyklus einer Zelle unterschiedlich sein. Hochspezialisierte Zellen (Erythrozyten, Nervenzellen, quergestreifte Muskelzellen) vermehren sich nicht. Ihr Lebenszyklus besteht aus Geburt, Erfüllung vorgesehener Funktionen und Tod (heterokalytische Interphase). Der wichtigste Bestandteil des Zellzyklus ist der mitotische (proliferative) Zyklus. Es handelt sich um einen Komplex miteinander verbundener und koordinierter Phänomene während der Zellteilung sowie davor und danach. Der Mitosezyklus besteht aus einer Reihe von Prozessen, die in einer Zelle von einer Zellteilung zur nächsten ablaufen und mit der Bildung von zwei Zellen der nächsten Generation enden. Darüber hinaus umfasst der Begriff des Lebenszyklus auch den Zeitraum, in dem die Zelle ihre Funktionen erfüllt, und Ruhephasen. Mitose ist die Hauptart der somatischen eukaryotischen Zellteilung. Der Teilungsprozess umfasst mehrere aufeinanderfolgende Phasen und ist ein Zyklus. Seine Dauer variiert und reicht in den meisten Zellen von 10 bis 50 Stunden. Sichert die Kontinuität des genetischen Materials in einer Reihe von Zellen von Tochtergenerationen; führt zur Bildung von Zellen, die sowohl im Volumen als auch im Inhalt der genetischen Information gleichwertig sind. Die Hauptstadien der Mitose. 1. Verdopplung (Selbstverdopplung) der Erbinformation der Mutterzelle und deren gleichmäßige Verteilung auf die Tochterzellen. 2. Der mitotische Zyklus besteht aus vier aufeinanderfolgenden Perioden: 1) präsynthetisch (G1). Tritt unmittelbar nach der Zellteilung auf. Eine DNA-Synthese hat noch nicht stattgefunden. Die Zelle nimmt aktiv an Größe zu und speichert die für die Teilung notwendigen Substanzen. Mitochondrien und Chloroplasten teilen sich. Die Merkmale der Organisation der Interphasezelle werden nach der vorherigen Teilung wiederhergestellt; 2) synthetisch (S). Genetisches Material wird durch DNA-Replikation dupliziert. Dadurch entstehen zwei identische DNA-Doppelhelices, die jeweils aus einem neuen und einem alten DNA-Strang bestehen. Die Menge an Erbmaterial wird verdoppelt. Darüber hinaus wird die Synthese von RNA und Proteinen fortgesetzt; 3) postsynthetisch (G2). DNA wird nicht mehr synthetisiert, aber es gibt eine Korrektur der Mängel, die während ihrer Synthese in der S-Periode gemacht wurden (Reparatur). Energie und Nährstoffe werden ebenfalls angesammelt, die Synthese von RNA und Proteinen (hauptsächlich nuklear) wird fortgesetzt. S und G2 stehen in direktem Zusammenhang mit der Mitose und werden daher manchmal in eine separate Periode unterteilt – die Präprophase. Darauf folgt die eigentliche Mitose, die aus vier Phasen besteht. 17. Mitose. Merkmale der Hauptstadien. Atypische Formen der Mitose Die Zellteilung umfasst zwei Stadien – Kernteilung (Mitose oder Karyokinese) und zytoplasmatische Teilung (Zytokinese). Die Mitose besteht aus vier aufeinanderfolgenden Phasen. Phasen der Mitose: 1) Prophase. Die Zentriolen des Zellzentrums teilen sich und divergieren zu entgegengesetzten Polen der Zelle. Aus Mikrotubuli wird eine Spindel gebildet, die die Zentriolen verschiedener Pole verbindet. Zu Beginn der Prophase sind Zellkern und Nukleolen noch in der Zelle sichtbar, am Ende dieser Phase ist die Kernhülle in einzelne Fragmente geteilt. Die Verdichtung der Chromosomen beginnt: Sie verdrehen sich, verdicken sich, werden im Lichtmikroskop sichtbar. Im Zytoplasma nimmt die Anzahl der Strukturen von rauem EPS ab, die Anzahl der Polysomen nimmt stark ab; 2) Metaphase. Die Bildung der Spaltspindel ist abgeschlossen. Die kondensierten Chromosomen reihen sich entlang des Äquators der Zelle auf und bilden die Metaphasenplatte. Spindel-Mikrotubuli heften sich an die Zentromere oder Kinetochoren (primäre Verengungen) jedes Chromosoms. Danach spaltet sich jedes Chromosom der Länge nach in zwei Chromatiden (Tochterchromosomen), die nur in der Zentromerregion verbunden sind; 3) Anaphase. Die Verbindung zwischen den Tochterchromosomen wird unterbrochen und sie beginnen, sich zu entgegengesetzten Polen der Zelle zu bewegen. Am Ende der Anaphase enthält jeder Pol einen diploiden Chromosomensatz. Chromosomen beginnen zu dekondensieren und sich zu entspannen, werden dünner und länger; 4) Telophase. Chromosomen werden vollständig despiralisiert, die Struktur der Nukleolen und des Interphasekerns wird wiederhergestellt und die Kernmembran wird montiert. Die Teilungsspindel wird zerstört. Es findet eine Zytokinese (Teilung des Zytoplasmas) statt. Es beginnt die Bildung einer Einschnürung in der Äquatorialebene, die sich immer mehr vertieft und schließlich die Mutterzelle vollständig in zwei Tochterzellen teilt. Atypische Formen der Mitose 1. Amitosis ist eine direkte Kernteilung. Gleichzeitig bleibt die Morphologie des Kerns erhalten, der Nukleolus und die Kernmembran sind sichtbar. Chromosomen sind nicht sichtbar, und ihre gleichmäßige Verteilung tritt nicht auf. Der Kern wird ohne Bildung eines Mitoseapparates in zwei relativ gleiche Teile geteilt. 2. Endomitose. Bei dieser Art der Teilung trennen sich die Chromosomen nach der DNA-Replikation nicht in zwei Tochterchromatiden. Dies führt zu einer Erhöhung der Chromosomenzahl in einer Zelle, manchmal um das Zehnfache im Vergleich zum diploiden Satz. So entstehen polyploide Zellen. 3. Polythenien. Der Gehalt an DNA (Chromonemen) in den Chromosomen nimmt um ein Vielfaches zu, ohne dass der Gehalt der Chromosomen selbst zunimmt. Gleichzeitig kann die Anzahl der Chromoneme 1000 oder mehr erreichen, während die Chromosomen gigantisch werden. Während der Polythenie fallen alle Phasen des mitotischen Zyklus aus, mit Ausnahme der Reproduktion primärer DNA-Stränge. 18. Meiose, Stadien und Bedeutung Meiose ist eine Art der Zellteilung, bei der die Anzahl der Chromosomen halbiert wird und Zellen von einem diploiden Zustand in einen haploiden übergehen. Meiose ist eine Folge von zwei Teilungen. Stadien der Meiose Die erste Teilung der Meiose (Reduktion) führt zur Bildung haploider Zellen aus diploiden Zellen. In der Prophase I kommt es wie bei der Mitose zu einer Spiralisierung der Chromosomen. Gleichzeitig kommen homologe Chromosomen mit ihren identischen Abschnitten (Konjugat) zusammen und bilden Bivalente. Vor Eintritt in die Meiose verfügt jedes Chromosom über verdoppeltes genetisches Material und besteht aus zwei Chromatiden, sodass das Bivalent 4 DNA-Stränge enthält. Im Prozess der weiteren Spiralisierung kann es zu einem Crossing-Over kommen – der Kreuzung homologer Chromosomen, begleitet vom Austausch entsprechender Abschnitte zwischen ihren Chromatiden. In der Metaphase I ist die Bildung der Teilungsspindel abgeschlossen, deren Fäden an den Zentromeren der Chromosomen befestigt und zu Bivalenten so vereint sind, dass von jedem Zentromer nur ein Faden zu einem der Pole der Zelle verläuft. In der Anaphase I divergieren die Chromosomen zu den Polen der Zelle, wobei jeder Pol einen haploiden Chromosomensatz aufweist, der aus zwei Chromatiden besteht. In der Telophase I wird die Kernhülle wiederhergestellt, woraufhin sich die Mutterzelle in zwei Tochterzellen teilt. Die zweite Teilung der Meiose beginnt unmittelbar nach der ersten und ähnelt der Mitose, aber die Zellen, die in sie eintreten, tragen einen haploiden Chromosomensatz. Prophase II ist zeitlich sehr kurz. Es folgt die Metaphase II, während sich die Chromosomen in der Äquatorialebene befinden, wird eine Teilungsspindel gebildet. In der Anaphase II trennen sich die Zentromere und jedes Chromatid wird zu einem unabhängigen Chromosom. Von einander getrennte Tochterchromosomen werden zu den Teilungspolen geschickt. In der Körperphase II findet die Zellteilung statt, bei der aus zwei haploiden Zellen 4 haploide Tochterzellen gebildet werden. So entstehen durch Meiose aus einer diploiden Zelle vier Zellen mit haploidem Chromosomensatz. Während der Meiose werden zwei Mechanismen der Rekombination von genetischem Material durchgeführt. 1. Nicht permanent (Crossing Over) ist ein Austausch homologer Regionen zwischen Chromosomen. Tritt in der Prophase I im Pachytenstadium auf. Das Ergebnis ist eine Rekombination allelischer Gene. 2. Konstante - zufällige und unabhängige Divergenz homologer Chromosomen in der Anaphase I der Meiose. Infolgedessen erhalten Gameten eine unterschiedliche Anzahl von Chromosomen väterlichen und mütterlichen Ursprungs. Die biologische Bedeutung der Meiose 1) ist das Hauptstadium der Gametogenese; 2) gewährleistet die Übertragung genetischer Informationen von Organismus zu Organismus während der sexuellen Fortpflanzung; 3) Tochterzellen sind genetisch nicht identisch mit den Eltern und untereinander. 19. Gametogenese. Konzept, Etappen Gametogenese ist der Prozess der Bildung von Keimzellen. Es kommt in den Keimdrüsen vor (in den Eierstöcken bei Frauen und in den Hoden bei Männern). Die Gametogenese im Körper eines weiblichen Individuums beruht auf der Bildung weiblicher Keimzellen (Eier) und wird als Oogenese bezeichnet. Bei Männern entstehen männliche Fortpflanzungszellen (Spermatozoen), deren Entstehungsprozess Spermatogenese genannt wird. Stadien der Gametogenese 1. Stadium der Fortpflanzung. Die Zellen, aus denen später männliche und weibliche Gameten gebildet werden, heißen Spermatogonien bzw. Ovogonien. Sie tragen einen diploiden Satz von 2n2c-Chromosomen. Primäre Keimzellen teilen sich immer wieder durch Mitose, wodurch ihre Zahl deutlich zunimmt. Spermatogonien vermehren sich während der Fortpflanzungsperiode im männlichen Körper. Die Reproduktion von Ogonien erfolgt in der Embryonalzeit. Am Ende des 7-Monats gehen die meisten Oozyten in die Prophase I der Meiose über. Wenn in einem einzelnen haploiden Satz die Anzahl der Chromosomen mit n und die DNA-Menge mit c bezeichnet wird, dann entspricht die genetische Formel von Zellen im Reproduktionsstadium 2n2c vor der Syntheseperiode der Mitose (wenn die DNA-Replikation stattfindet) und 2n4c Danach. 2. Wachstumsphase. Die Zellen nehmen an Größe zu und verwandeln sich in Spermatozyten und Eizellen erster Ordnung. Dieses Stadium entspricht der Interphase I der Meiose. Ein wichtiges Ereignis dieser Zeit ist die Replikation von DNA-Molekülen mit einer konstanten Chromosomenzahl. Sie nehmen eine doppelsträngige Struktur an: Die genetische Formel der Zellen sieht in dieser Zeit wie 2n4c aus. 3. Reifestadium. Es treten zwei aufeinanderfolgende Teilungen auf - Reduktion (Meiose I) und Gleichung (Meiose II), die zusammen die Meiose darstellen. Nach der ersten Teilung (Meiose I) werden Spermatozyten und Eizellen zweiter Ordnung (mit der genetischen Formel n2c) gebildet, nach der zweiten Teilung (Meiose II) - Spermatiden und reife Eizellen (mit der Formel nc) mit drei Reduktionskörpern, die sterben und sind nicht am Fortpflanzungsprozess beteiligt. Als Ergebnis des Reifungsstadiums entstehen also aus einer Spermatozyte 2. Ordnung (mit der Formel 4n2c) vier Spermatiden (mit der Formel nc) und aus einer Eizelle 4. Ordnung (mit der Formel XNUMXnXNUMXc) eine reife Eizelle ( mit der Formel nc) und drei Reduktionskörpern. 4. Stadium der Bildung oder Spermiogenese (nur während der Spermatogenese). Als Ergebnis dieses Prozesses verwandelt sich jede unreife Spermatide in ein reifes Spermatozoon (mit der Formel nc) und erhält alle für sie charakteristischen Strukturen. Der Spermatidenkern verdickt sich, es kommt zu Supercoiling von Chromosomen, die funktionell inert werden. Der Golgi-Komplex bewegt sich zu einem der Pole des Kerns und bildet das Akrosom. Zentriolen eilen zum anderen Pol des Kerns, und einer von ihnen ist an der Bildung des Flagellums beteiligt. Ein einzelnes Mitochondrium windet sich spiralförmig um das Flagellum. Fast das gesamte Zytoplasma der Spermatide wird abgestoßen, sodass der Spermienkopf fast kein Zytoplasma enthält. 20. Das Konzept der Ontogenese. Stufen. Stadien der Embryonalentwicklung Ontogenese ist der Prozess der individuellen Entwicklung eines Individuums von der Bildung einer Zygote während der sexuellen Fortpflanzung bis zum Lebensende. Die Ontogenese ist in drei Perioden unterteilt: 1. Die präreproduktive Phase ist gekennzeichnet durch die Unfähigkeit eines Individuums zur sexuellen Fortpflanzung aufgrund seiner Unreife. Während dieser Zeit finden die wichtigsten anatomischen und physiologischen Transformationen statt, wodurch ein geschlechtsreifer Organismus entsteht. In der präreproduktiven Phase ist das Individuum am anfälligsten für die nachteiligen Auswirkungen physikalischer, chemischer und biologischer Umweltfaktoren. Dieser Zeitraum wiederum ist in 4 Perioden unterteilt: 1) die embryonale (embryonale) Periode dauert vom Moment der Befruchtung des Eies bis zur Freisetzung des Embryos aus den Eihüllen; 2) die Larvenperiode tritt bei einigen Vertretern der niederen Wirbeltiere auf, deren Embryonen nach dem Auftauchen aus den Eimembranen einige Zeit existieren und nicht alle Merkmale eines reifen Individuums aufweisen; 3) Die Metamorphose als Periode der Ontogenese ist durch strukturelle Veränderungen des Individuums gekennzeichnet. Dabei werden die Hilfsorgane zerstört und die bleibenden Organe verbessert oder neu gebildet; 4) Jugendzeit. Während dieser Zeit wächst das Individuum intensiv, die endgültige Bildung der Struktur und Funktion von Organen und Systemen erfolgt. 2. In der Fortpflanzungszeit erkennt ein Individuum seine Fähigkeit zur Fortpflanzung. Während dieser Entwicklungsphase wird es schließlich gebildet und ist widerstandsfähig gegen die Einwirkung nachteiliger äußerer Faktoren. 3. Die Zeit nach der Fortpflanzung ist mit der fortschreitenden Alterung des Körpers verbunden. Stadien der Embryonalentwicklung 1. Die erste Stufe der Embryonalentwicklung ist die Fragmentierung. In diesem Fall werden aus der Zygote durch mitotische Teilung zunächst 2 Zellen gebildet, dann 4, 8 usw. Die resultierenden Zellen werden Blastomere genannt, und der Embryo in diesem Entwicklungsstadium wird Blastula genannt. Gleichzeitig nehmen Gesamtmasse und -volumen nahezu nicht zu und neue Zellen werden immer kleiner. Mitotische Teilungen erfolgen schnell nacheinander. 2. Gastrulation. Zu diesem Zeitpunkt erlangen Blastomeren, die sich weiterhin schnell teilen, motorische Aktivität und bewegen sich relativ zueinander und bilden Zellschichten – Keimschichten. Die Gastrulation kann entweder durch Einstülpung (Einstülpung) durch Einwanderung einzelner Zellen, Epibolie (Fouling) oder Delamination (Aufspaltung in zwei Platten) erfolgen. Es bildet sich die äußere Keimschicht – das Ektoderm – und die innere – das Endoderm. Dann kommt die Phase der Histo- und Organogenese. In diesem Fall wird zunächst das Rudiment des Nervensystems – Neurola – gebildet. Danach bilden sich im vorderen Teil der Röhre die Rudimente des Gehirns und der Sinnesorgane und aus dem Hauptteil der Röhre die Rudimente des Rückenmarks und des peripheren Nervensystems. Darüber hinaus entwickeln sich aus dem Ektoderm Haut und ihre Derivate. Aus dem Endoderm entstehen die Organe des Atmungs- und Verdauungssystems. Aus dem Mesoderm werden Muskel-, Knorpel- und Knochengewebe, Organe des Kreislauf- und Ausscheidungssystems gebildet. 21. G. Mendels Gesetze. Nachlass. Di- und Polyhybridkreuzungen Vererbung ist die Weitergabe genetischer Informationen über mehrere Generationen hinweg. Vererbte Merkmale können qualitativ (monogen) und quantitativ (polygen) sein. Qualitative Merkmale werden in der Population durch eine kleine Anzahl sich gegenseitig ausschließender Optionen repräsentiert. Qualitative Merkmale werden nach den Gesetzen von Mendel (Mendelsche Merkmale) vererbt. Quantitative Merkmale werden in der Population durch eine Vielzahl alternativer Optionen repräsentiert. Abhängig von der Lokalisation des Gens im Chromosom und dem Zusammenspiel allelischer Gene gibt es: 1. Autosomaler Erbgang. Es gibt dominante, rezessive und co-dominante autosomale Vererbungsmuster. 2. Geschlechtsgebundene (geschlechtliche) Art der Vererbung. Es gibt X-chromosomale (dominante oder rezessive) Vererbung und Y-chromosomale Vererbung. Mendels erstes Gesetz Das Gesetz der Uniformität von Hybriden der ersten Generation oder das Gesetz der Dominanz. Im Falle einer monohybriden Kreuzung von Individuen, die für alternative Merkmale homozygot sind, sind die Nachkommen der ersten Hybridgeneration in Genotyp und Phänotyp einheitlich. Mendels zweites Gesetz Spaltungsgesetz. Darin heißt es: Nach Kreuzung der F1-Nachkommen zweier homozygoter Eltern in die F2-Generation wurde eine Aufspaltung der Nachkommen nach dem Phänotyp im Verhältnis 3:1 bei vollständiger Dominanz und 1:2:1 bei vollständiger Dominanz beobachtet unvollständige Dominanz. Hybridologische Analyse ist die Formulierung eines Kreuzungssystems, das es ermöglicht, Muster der Vererbung von Merkmalen zu identifizieren. Geschäftsbedingungen: 1) Elterntiere müssen von derselben Art sein und sich sexuell fortpflanzen; 2) elterliche Individuen müssen für die untersuchten Merkmale homozygot sein; 3) elterliche Individuen müssen sich in den untersuchten Merkmalen unterscheiden; 4) elterliche Individuen werden einmal miteinander gekreuzt, um Hybride der ersten Generation F1 zu erhalten; 5) Es ist notwendig, eine strenge Zählung der Anzahl der Individuen der ersten und zweiten Generation durchzuführen, die das untersuchte Merkmal aufweisen. Di- und Polyhybridkreuzungen. Unabhängige Erbschaft Dihybrid-Kreuzung ist die Kreuzung von elterlichen Individuen, die sich in zwei Paaren alternativer Merkmale und dementsprechend in zwei Paaren allelischer Gene unterscheiden. Polyhybride Kreuzung ist die Kreuzung von Individuen, die sich in mehreren Paaren alternativer Merkmale und dementsprechend in mehreren Paaren allelischer Gene unterscheiden. Mendels drittes Gesetz Gesetz der unabhängigen Vererbung: Die Aufteilung für jedes Merkmalspaar erfolgt unabhängig von anderen Merkmalspaaren. Mendels Experimente bildeten die Grundlage einer neuen Wissenschaft – der Genetik. Genetik ist die Wissenschaft, die Vererbung und Variation untersucht. 22. Wechselwirkungen allelischer Gene. Dominanz, Co-Dominanz. Interallelische Komplementierung. Vererbung von Blutgruppen des ABO-Systems Bei der Interaktion allelischer Gene sind verschiedene Varianten der Ausprägung eines Merkmals möglich. Vollkommene Dominanz Dies ist eine Art der Interaktion allelischer Gene, bei der die Manifestation eines der Allele (A) nicht vom Vorhandensein eines anderen Allels (A1) im Genotyp des Individuums abhängt und sich Heterozygote (AA1) phänotypisch nicht von Homozygoten unterscheiden dieses Allel (AA). Beim heterozygoten Genotyp (AA1) ist das Allel (A) dominant. Das Vorhandensein des Allels (A1) äußert sich in keiner Weise phänotypisch, wirkt also rezessiv. Unvollständige Dominanz Es wird in Fällen festgestellt, in denen sich der Phänotyp von CC1-Heterozygoten vom Phänotyp von CC- und C1C1-Homozygoten durch einen mittleren Manifestationsgrad des Merkmals unterscheidet, d CC homozygot, manifestiert sich bei einem heterozygoten rosygoten CC1 stärker als bei einer Einzeldosis. Die möglichen Genotypen unterscheiden sich dabei in der Expressivität, also dem Grad der Ausprägung des Merkmals. Kodominanz Dies ist eine Art Interaktion von allelischen Genen, bei der jedes der Allele seine eigene Wirkung hat. Als Ergebnis wird eine intermediäre Variante des Merkmals gebildet, neu im Vergleich zu den Varianten, die von jedem Allel separat gebildet werden. Interallelische Komplementierung Dies ist eine seltene Art der Interaktion allelischer Gene, bei der ein Organismus, der für zwei mutierte Allele des M-Gens (M1M11) heterozygot ist, ein normales M-Merkmal bilden kann.Beispielsweise ist das M-Gen für die Synthese eines Proteins verantwortlich, das eine Quartärstruktur und besteht aus mehreren identischen Polypeptidketten. Das mutante M1-Allel bewirkt die Synthese des veränderten M1-Peptids, und das mutierte M11-Allel bestimmt die Synthese einer anderen, aber auch abnormalen Polypeptidkette. Die Wechselwirkung solcher veränderter Peptide und die Kompensation veränderter Regionen bei der Bildung der Quartärstruktur kann in seltenen Fällen zum Auftreten eines Proteins mit normalen Eigenschaften führen. Vererbung von Blutgruppen des ABO-Systems Die Vererbung von Blutgruppen des ABO-Systems beim Menschen weist einige Besonderheiten auf. Die Bildung der Blutgruppen I, II und III erfolgt nach dieser Art der Interaktion allelischer Gene als Dominanz. Genotypen, die das IA-Allel im homozygoten Zustand oder in Kombination mit dem IO-Allel enthalten, bestimmen die Bildung der zweiten (A) Blutgruppe bei einem Menschen. Das gleiche Prinzip liegt der Bildung der dritten (B) Blutgruppe zugrunde, d. h. die Allele IA und IB wirken dominant gegenüber dem Allel IO, das im homozygoten Zustand die erste (O) Blutgruppe IOIO bildet. Die Bildung der vierten (AB) Blutgruppe folgt dem Weg der Kodominanz. Die Allele IA und IB, die separat die zweite bzw. dritte Blutgruppe bilden, bestimmen im heterozygoten Zustand die IAIB (vierte) Blutgruppe. 23. Nicht-allelische Gene. Vererbung von geschlechtsgebundenen Merkmalen Nicht-allelische Gene sind Gene, die sich in verschiedenen Teilen der Chromosomen befinden und für verschiedene Proteine kodieren. 1. Die komplementäre (zusätzliche) Wirkung von Genen ist eine Art der Interaktion von nicht allelischen Genen, deren dominante Allele, wenn sie im Genotyp kombiniert werden, eine neue phänotypische Manifestation von Merkmalen verursachen. In diesem Fall kann die Aufspaltung von F2-Hybriden je nach Phänotyp in Verhältnissen von 9: 6: 1, 9: 3: 4, 9: 7, manchmal 9: 3: 3: 1 erfolgen. 2. Epistase – die Interaktion nicht-allelischer Gene, bei der eines von ihnen durch das andere unterdrückt wird. Das unterdrückende Gen wird als epistatisch bezeichnet, das unterdrückte Gen als hypostatisch. Wenn ein epistatisches Gen keine eigene phänotypische Manifestation hat, wird es als Inhibitor bezeichnet und mit dem Buchstaben I bezeichnet. Die epistatische Interaktion nicht-allelischer Gene kann dominant und rezessiv sein. 3. Polymeria – die Interaktion von nicht allelischen multiplen Genen, die in einzigartiger Weise die Entwicklung des gleichen Merkmals beeinflussen; Der Grad der Ausprägung eines Merkmals hängt von der Anzahl der Gene ab. Polymere Gene werden mit den gleichen Buchstaben bezeichnet und Allele des gleichen Locus haben den gleichen Index. Die Polymerinteraktion von nicht allelischen Genen kann kumulativ und nicht kumulativ sein. Das Geschlecht eines Organismus ist eine Reihe von Zeichen und anatomischen Strukturen, die für die sexuelle Fortpflanzung und die Übertragung von Erbinformationen sorgen. Der menschliche Karyotyp enthält 44 Autosomen und 2 Geschlechtschromosomen - X und Y. Zwei X-Chromosomen sind für die Entwicklung des weiblichen Geschlechts beim Menschen verantwortlich, das heißt, das weibliche Geschlecht ist homogametisch. Die Entwicklung des männlichen Geschlechts wird durch das Vorhandensein von X- und Y-Chromosomen bestimmt, das heißt, das männliche Geschlecht ist heterogametisch. Geschlechtsgebundene Merkmale sind Merkmale, die durch Gene auf den Geschlechtschromosomen kodiert werden. Beim Menschen können Merkmale, die durch die Gene des X-Chromosoms kodiert werden, bei Vertretern beider Geschlechter auftreten, während solche, die durch die Gene des Y-Chromosoms kodiert werden, nur bei Männern auftreten können. Es gibt X-chromosomale und Y-chromosomale (holländische) Vererbung. Da das X-Chromosom im Karyotyp jeder Person vorhanden ist, treten die mit dem X-Chromosom verbundenen vererbten Merkmale bei beiden Geschlechtern auf. Weibchen erhalten diese Gene von beiden Elternteilen und geben sie über ihre Gameten an ihre Nachkommen weiter. Männer erhalten das X-Chromosom von ihrer Mutter und geben es an ihre weiblichen Nachkommen weiter. Es gibt X-chromosomal dominante und X-chromosomal rezessive Vererbung. Beim Menschen wird ein X-chromosomal dominantes Merkmal von der Mutter an alle Nachkommen weitergegeben. Ein Mann gibt sein X-chromosomal dominantes Merkmal nur an seine Töchter weiter. Y-gebundene Gene sind nur im männlichen Genotyp vorhanden und werden von Generation zu Generation vom Vater an den Sohn weitergegeben. 24. Variabilität. Konzept, Typen. Mutationen Variabilität ist eine Eigenschaft lebender Organismen, in verschiedenen Formen (Optionen) zu existieren. Arten von Variabilität 1. Erbliche (genotypische) Variabilität ist mit einer Veränderung des genetischen Materials selbst verbunden. 2. Nicht erbliche (phänotypische, modifizierende) Variabilität ist die Fähigkeit von Organismen, ihren Phänotyp unter dem Einfluss verschiedener Faktoren zu verändern. Die Modifikationsvariabilität wird durch Änderungen in der äußeren Umgebung oder der inneren Umgebung des Organismus verursacht. Reaktionsrate Dies sind die Grenzen der phänotypischen Variabilität eines Merkmals, die unter dem Einfluss von Umweltfaktoren auftritt. Die Reaktionsgeschwindigkeit für das gleiche Merkmal variiert von Individuum zu Individuum. Auch der Umfang der Reaktionsgeschwindigkeit verschiedener Merkmale variiert: Die Modifikationsvariabilität ist in den meisten Fällen adaptiver Natur, und die meisten Veränderungen, die im Körper unter dem Einfluss bestimmter Umweltfaktoren auftreten, sind vorteilhaft. Allerdings verlieren phänotypische Veränderungen manchmal ihren adaptiven Charakter. Kombinationsvariabilität Verbunden mit einer neuen Kombination unveränderter elterlicher Gene in den Genotypen der Nachkommen. Faktoren der kombinativen Variabilität. 1. Unabhängige und zufällige Segregation homologer Chromosomen in der Anaphase I der Meiose. 2. Überqueren. 3. Zufällige Kombination von Gameten während der Befruchtung. 4. Zufallsauswahl von Elternorganismen. Mutationen Dies sind seltene, zufällig auftretende, dauerhafte Veränderungen des Erbguts, die das gesamte Genom, ganze Chromosomen, Teile von Chromosomen oder einzelne Gene betreffen. Sie entstehen unter dem Einfluss mutagener Faktoren physikalischer, chemischer oder biologischer Herkunft. Mutationen sind: 1) spontan und induziert; 2) schädlich, nützlich und neutral; 3) somatisch und generativ; 4) Gen, chromosomal und genomisch. Es gibt die folgenden Arten von Chromosomenmutationen. 1. Duplikation - Verdopplung eines Abschnitts eines Chromosoms aufgrund ungleicher Überkreuzung. 2. Deletion - Verlust eines Abschnitts eines Chromosoms. 3. Inversion - Drehung eines Chromosomensegments um 180 °. 4. Translokation – Verschieben eines Abschnitts eines Chromosoms auf ein anderes Chromosom. Genomische Mutationen sind Veränderungen in der Anzahl der Chromosomen. Arten von genomischen Mutationen. 1. Polyploidie – eine Veränderung in der Anzahl haploider Chromosomensätze in einem Karyotyp. 2. Heteroploidie - eine Änderung der Anzahl einzelner Chromosomen im Karyotyp. Ursachen von Genmutationen: 1) Nukleotidausfall; 2) Insertion eines zusätzlichen Nukleotids (dieser und die vorherigen Gründe führen zu einer Verschiebung des Leserahmens); 3) Austausch eines Nukleotids durch ein anderes. 25. Verknüpfung von Genen und Crossing-over In einem Chromosom lokalisierte Gene bilden eine Verknüpfungsgruppe und werden in der Regel zusammen vererbt. Die Anzahl der Verknüpfungsgruppen in diploiden Organismen entspricht dem haploiden Chromosomensatz. Frauen haben 23 Gelegegruppen, Männer 24. Die Verknüpfung von Genen, die sich auf demselben Chromosom befinden, kann vollständig oder unvollständig sein. Eine vollständige Verknüpfung von Genen, d. h. eine gemeinsame Vererbung, ist ohne den Crossing-over-Prozess möglich. Dies ist typisch für Gene von Geschlechtschromosomen, die für Geschlechtschromosomen von Organismen (XY, XO) heterogametisch sind, sowie für Gene, die sich in der Nähe des Zentromers des Chromosoms befinden, wo fast nie eine Überkreuzung auftritt. In den meisten Fällen sind Gene, die in einem Chromosom lokalisiert sind, nicht vollständig verknüpft, und in der Prophase I der Meiose werden identische Stellen zwischen homologen Chromosomen ausgetauscht. Infolge der Kreuzung werden Allel-Gene, die sich in der Zusammensetzung der Kupplungsgruppen der elterlichen Individuen befanden, getrennt und bilden neue Kombinationen, die in Gameten fallen. Genrekombination tritt auf. Gameten und Zygoten, die Rekombinationen verknüpfter Gene enthalten, werden Crossover genannt. Wenn man die Anzahl der Crossover-Gameten und die Gesamtzahl der Gameten eines bestimmten Individuums kennt, ist es möglich, die Häufigkeit des Crossovers als Prozentsatz zu berechnen, indem man die Formel verwendet: das Verhältnis der Anzahl der Crossover-Gameten (Individuen) zur Gesamtzahl Anzahl der Gameten (Individuen) multipliziert mit 100 %. Der Prozentsatz des Crossing-Over zwischen zwei Genen kann verwendet werden, um den Abstand zwischen ihnen zu bestimmen, Einheitsabstand von 1% des Crossing-Over. Die Crossover-Frequenz zeigt auch die Stärke der Verknüpfung zwischen Genen an. Die Kopplungsstärke zwischen zwei Genen ist gleich der Differenz zwischen 100 % und dem Prozentsatz der Überkreuzung zwischen diesen Genen. Die genetische Karte eines Chromosoms ist ein Diagramm der relativen Anordnung von Genen, die sich in derselben Verknüpfungsgruppe befinden. Die Bestimmung der Verknüpfungsgruppe erfolgt nach der hybridologischen Methode, d. h. durch Untersuchung der Kreuzungsergebnisse, und die Untersuchung der Chromosomen erfolgt nach der zytologischen Methode mit mikroskopischer Untersuchung der Präparate. Zur Bestimmung werden Chromosomen mit veränderter Struktur herangezogen. Es wird eine Standardanalyse der Dihybridkreuzung durchgeführt, bei der ein untersuchtes Zeichen von einem Gen kodiert wird, das auf einem Chromosom mit veränderter Struktur lokalisiert ist, und das zweite von einem Gen, das auf einem anderen Chromosom lokalisiert ist. Wenn eine verknüpfte Vererbung dieser beiden Merkmale beobachtet wird, können wir von der Verbindung dieses Chromosoms mit einer bestimmten Verknüpfungsgruppe sprechen. Analyse der Karten zur Formulierung der wichtigsten Bestimmungen der chromosomalen Vererbungstheorie. 1. Jedes Gen hat einen bestimmten dauerhaften Ort (Lokus) auf dem Chromosom. 2. Gene in Chromosomen befinden sich in einer bestimmten linearen Abfolge. 3. Die Häufigkeit des Überkreuzens zwischen Genen ist direkt proportional zum Abstand zwischen ihnen und umgekehrt proportional zur Stärke der Verknüpfung. 26. Methoden zum Studium der menschlichen Vererbung 1. Die genealogische Methode oder die Methode zur Analyse von Stammbäumen umfasst die folgenden Schritte: 1) Sammeln von Informationen vom Probanden über das Vorhandensein oder Fehlen des analysierten Merkmals von Stadtbewohnern und Erstellen einer Legende über jeden von ihnen; es ist notwendig, Informationen über Verwandte in drei bis vier Generationen zu sammeln; 2) grafische Darstellung des Stammbaums mit Symbolen. Jeder Angehörige des Probanden erhält seinen eigenen Code; 3) Analyse des Stammbaums, Lösung der folgenden Aufgaben: a) Definition einer Gruppe von Krankheiten; b) Bestimmung der Art und Variante der Vererbung; c) Bestimmung der Wahrscheinlichkeit der Manifestation der Krankheit beim Probanden. 2. Zytologische Methoden sind mit der Färbung von zytologischem Material und anschließender Mikroskopie verbunden. Sie ermöglichen es Ihnen, Verstöße gegen die Struktur und Anzahl der Chromosomen festzustellen. Diese Gruppe von Methoden umfasst: 1) Verfahren zur Bestimmung von X-Chromatin von Interphase-Chromosomen; 2) Verfahren zur Bestimmung von Y-Chromatin von Interphase-Chromosomen; 3) Metaphase-Chromosomen zur Bestimmung der Anzahl und Gruppenzugehörigkeit von Chromosomen; 4) Metaphasenchromosomen zur Identifizierung aller Chromosomen nach den Merkmalen der Querstreifung. 3. Biochemische Methoden - werden hauptsächlich in der Differentialdiagnose von erblichen Stoffwechselstörungen mit einem bekannten Defekt im primären biochemischen Produkt eines bestimmten Gens verwendet, unterteilt in qualitative, quantitative und halbquantitative. Blut, Urin oder Fruchtwasser werden untersucht. Qualitative Methoden sind einfacher und werden für das Massenscreening verwendet. Quantitative Methoden sind genauer, aber auch aufwändiger und werden nur bei speziellen Indikationen eingesetzt. Indikationen für den Einsatz biochemischer Methoden: 1) geistige Behinderung unklarer Ätiologie; 2) vermindertes Seh- und Hörvermögen; 3) Unverträglichkeit gegenüber bestimmten Lebensmitteln; 4) Krampfsyndrom, erhöhter oder verringerter Muskeltonus. 4. Die DNA-Diagnostik ist die genaueste Methode zur Diagnose monogener Erbkrankheiten. Die Vorteile der Methode: 1) ermöglicht es Ihnen, die Ursache der Krankheit auf genetischer Ebene zu bestimmen; 2) zeigt minimale Verletzungen der DNA-Struktur; 3) minimal-invasiv; 4) bedarf keiner Wiederholung. 5 Twin-Methode. Es wird hauptsächlich verwendet, um die relative Rolle von Vererbung und Umweltfaktoren beim Auftreten einer Krankheit zu bestimmen. Gleichzeitig werden eineiige und zweieiige Zwillinge untersucht. 27. Biosphäre. Definition. Komponenten, die Noosphäre und ihre Probleme Die Doktrin der Biosphäre wurde von V. I. Vernadsky entwickelt. Die Biosphäre ist die von lebenden Organismen bewohnte Hülle der Erde, einschließlich eines Teils der Lithosphäre, der Hydrosphäre und eines Teils der Atmosphäre. Die Atmosphäre ist eine Schicht mit einer Dicke von 2-3 bis 10 km (für Pilz- und Bakteriensporen) über der Erdoberfläche. Der begrenzende Faktor für die Ausbreitung lebender Organismen in der Atmosphäre ist die Sauerstoffverteilung und die Höhe der ultravioletten Strahlung. Die Lithosphäre wird bis in eine beträchtliche Tiefe von lebenden Organismen bewohnt, aber ihre größte Anzahl konzentriert sich auf die Oberflächenschicht des Bodens. Die Menge an Sauerstoff, Licht, Druck und Temperatur begrenzen die Ausbreitung lebender Organismen. Die Hydrosphäre wird bis in eine Tiefe von mehr als 11 m von Lebewesen bewohnt. Hydrobionten leben sowohl im Süß- als auch im Salzwasser und werden je nach Lebensraum in 3 Gruppen eingeteilt: 1) Plankton - Organismen, die auf der Oberfläche von Gewässern leben; 2) nekton - bewegt sich aktiv in der Wassersäule; 3) Benthos - Organismen, die am Grund von Gewässern leben. Der biologische Kreislauf ist die biogene Wanderung von Atomen aus der Umwelt in Organismen und von Organismen in die Umwelt. Biomasse erfüllt auch andere Funktionen: 1) Gas - ständiger Gasaustausch mit der äußeren Umgebung aufgrund der Atmung lebender Organismen und der Photosynthese von Pflanzen; 2) Konzentration – ständige biogene Migration von Atomen in lebende Organismen und nach deren Tod – in die unbelebte Natur; 3) Redox - Austausch von Materie und Energie mit der äußeren Umgebung. Bei der Dissimilation werden organische Substanzen oxidiert, bei der Assimilation wird die Energie von ATP genutzt; 4) biochemisch - chemische Umwandlungen von Substanzen, die die Grundlage des Lebens des Organismus bilden. Der Begriff „Noosphäre“ wurde zu Beginn des XNUMX. Jahrhunderts von W. I. Wernadskij eingeführt. Ursprünglich wurde die Noosphäre als „denkende Hülle der Erde“ (von gr. noqs – „Geist“) dargestellt. Derzeit wird die Noosphäre als die durch menschliche Arbeit und wissenschaftliches Denken veränderte Biosphäre verstanden. Im Idealfall impliziert die Noosphäre eine neue Stufe in der Entwicklung der Biosphäre, die auf einer vernünftigen Regulierung der Beziehung zwischen Mensch und Natur basiert. Im Moment wirkt sich eine Person jedoch in den meisten Fällen auf die Biosphäre aus, es ist schädlich. Unangemessene menschliche Wirtschaftstätigkeit hat zur Entstehung globaler Probleme geführt, darunter: 1) Änderung des Zustands der Atmosphäre in Form des Auftretens des Treibhauseffekts und der Ozonkrise; 2) Abnahme der von Wäldern besetzten Fläche der Erde; 3) Wüstenbildung von Land; 4) Rückgang der Artenvielfalt; 5) Verschmutzung von Ozeanen und Süßwasser sowie Land durch industrielle und landwirtschaftliche Abfälle; 6) kontinuierliches Bevölkerungswachstum. 28. Wege des Parasitismus. Einstufung Parasitismus ist ein Phänomen, das in der Nutzung eines Organismus durch einen anderen als Nahrungsquelle besteht. In diesem Fall schädigt der Parasit den Wirt bis zum Tod. Wege zum Parasitismus. 1. Der Übergang von freilebenden Formen zum Ektoparasitismus mit einer Verlängerung der Zeit der möglichen Existenz ohne Nahrung und der Zeit des Kontakts mit der Beute. 2. Der Übergang vom Kommensalismus zum Endoparasitismus im Fall von Kommensalen, die nicht nur Abfall, einen Teil der Nahrung und sogar deren Gewebe verwenden. 3. Primärer Endoparasitismus als Ergebnis der Einführung von Parasiteneiern und -zysten in das Verdauungssystem des Wirts. Merkmale des Lebensraums von Parasiten. 1. Konstantes und günstiges Temperatur- und Feuchtigkeitsniveau. 2. Fülle an Nahrung. 3. Schutz vor nachteiligen Faktoren. 4. Aggressive chemische Zusammensetzung des Lebensraums (Verdauungssäfte). Eigenschaften von Parasiten. 1. Das Vorhandensein von zwei Lebensräumen: dem Wirtsorganismus und der äußeren Umgebung. 2. Der Parasit hat im Vergleich zum Wirt eine kleinere Körpergröße und eine kürzere Lebensdauer. 3. Hohe Fortpflanzungsfähigkeit aufgrund des Nahrungsreichtums. 4. Die Zahl der Parasiten im Wirtsorganismus kann sehr hoch sein. 5. Parasitäre Lebensweise - ihre Besonderheit. Parasitenklassifikation Abhängig von der Zeit, die auf dem Wirt verbracht wird, können Parasiten dauerhaft sein. Gemäß der obligatorischen parasitären Lebensweise sind Parasiten obligat, führen eine parasitäre Lebensweise, und fakultativ, führen eine nicht-parasitäre Lebensweise. Je nach Lebensraum werden Parasiten in Ektoparasiten, intradermale Parasiten, Höhlenparasiten und Endoparasiten eingeteilt. Merkmale der lebenswichtigen Aktivität von Parasiten Der Lebenszyklus von Parasiten kann einfach oder komplex sein. Ein einfacher Entwicklungszyklus findet ohne Beteiligung eines Zwischenwirts statt. Ein komplexer Lebenszyklus ist charakteristisch für Parasiten, die mindestens einen Zwischenwirt haben. Ein und dieselbe Wirtsart kann Nahrungshabitat für mehrere Parasitenarten sein. Charakteristisch für Parasiten ist ein Wirtswechsel. Viele Parasiten haben mehrere Wirte. Der Endwirt (Endwirt) ist eine Art, bei der sich der Parasit im erwachsenen Zustand befindet und sich sexuell und intermediär – ungeschlechtlich – vermehrt. Ein Reservoirwirt ist ein Wirt, in dessen Körper der Parasit lebensfähig bleibt und sich anreichert. Die am häufigsten beim Menschen vorkommenden Parasiten sind verschiedene Würmer – Helminthen, die Krankheiten der Helminthiasis-Gruppe verursachen. Es gibt Bio-, Geohelminthiasis und Kontakthelminthiasis. 29. Überprüfung der einfachsten. Ihre Struktur und Aktivität Protozoen sind einzellige Organismen, deren Körper aus Zytoplasma und einem oder mehreren Zellkernen besteht. Eine Protozoenzelle ist ein unabhängiges Individuum, das alle grundlegenden Eigenschaften lebender Materie aufweist. Es erfüllt die Funktionen des gesamten Körpers. Eine Zelle kann alles: essen, sich bewegen, angreifen, Feinden entkommen, widrige Umweltbedingungen überleben, sich vermehren, Stoffwechselprodukte loswerden und sich vor Austrocknung und übermäßigem Eindringen von Wasser schützen Zelle. Die Größe der Protozoen reicht von 3-150 Mikrometer bis 2-3 cm Durchmesser. Etwa 100 Arten von Protozoen sind bekannt. Ihr Lebensraum ist Wasser, Boden, Wirtsorganismus (für parasitäre Formen). Die einfachsten haben Organellen für allgemeine (Mitochondrien, Ribosomen, Zellzentrum, EPS usw.) und spezielle Zwecke. Bewegungsorgane: Pseudopodien, Flagellen, Flimmerhärchen, Verdauungs- und kontraktile Vakuolen. Die meisten Protozoen haben einen Kern, aber es gibt Vertreter mit mehreren Kernen. Die Kerne sind durch Polyploidie gekennzeichnet. Das Zytoplasma ist heterogen. Es ist in eine leichtere und homogenere äußere Schicht oder Ektoplasma und eine körnige innere Schicht oder Endoplasma unterteilt. Die äußeren Hüllen werden entweder durch eine Zytoplasmamembran (bei einer Amöbe) oder ein Häutchen (bei einer Euglena) dargestellt. Die überwiegende Mehrheit der Protozoen sind heterotroph. Ihre Nahrung können Bakterien, Detritus, Säfte und Blut des Wirtsorganismus (bei Parasiten) sein. Unverdaute Rückstände werden durch das Pulver oder durch jede beliebige Stelle in der Zelle entfernt. Durch kontraktile Vakuolen erfolgt eine osmotische Regulation, Stoffwechselprodukte werden abtransportiert. Die Atmung erfolgt über die gesamte Oberfläche der Zelle. Reizbarkeit wird durch Taxis dargestellt. Fortpflanzung von Protozoen Asexuell – durch Mitose des Zellkerns und Zellteilung in zwei (bei Amöben, Euglena, Ciliaten) sowie durch Schizogonie – Mehrfachteilung (bei Sporozoen). Sexuell - Kopulation. Die Zelle des Protozoen wird zu einem funktionellen Gameten; Durch die Verschmelzung von Gameten entsteht eine Zygote. Ciliaten zeichnen sich durch einen sexuellen Prozess aus - Konjugation. Zellen tauschen genetische Informationen aus, aber die Zahl der Individuen nimmt nicht zu. Die einfachsten können in zwei Formen existieren - Trophozoiten (eine vegetative Form, die sich aktiv ernähren und bewegen kann) und eine Zyste, die sich unter ungünstigen Bedingungen bildet. Unter günstigen Lebensbedingungen kommt es zur Exzystation, die Zelle beginnt in einem Trophozoitenzustand zu funktionieren. Viele Vertreter des Protozoa-Stammes zeichnen sich durch das Vorhandensein eines Lebenszyklus aus. Die Generationszeit für Protozoen beträgt 6-24 Stunden. Krankheiten, die durch Protozoen verursacht werden, werden als Protozoen bezeichnet. 30. Allgemeine Merkmale der Sarcode-Klasse (Rhizome). Freilebende und parasitäre Amöbe. Verhütung Vertreter dieser Klasse sind die primitivsten der einfachsten. Sie sind in der Lage, Pseudopodien (Pseudopodien) zu bilden, die der Nahrungsaufnahme und Fortbewegung dienen. Daher haben sie keine konstante Körperform; ihre äußere Hülle ist eine dünne Plasmamembran. freilebende Amöbe Über 100 Sarcodes sind bekannt. Vertreter der Amöbenordnung (Amoebina) sind von medizinischer Bedeutung. Süßwasseramöbe (Amoeba proteus) lebt in Süßwasser, Pfützen, kleinen Teichen. Die Ernährung erfolgt, wenn die Amöbe Algen oder Partikel organischer Substanzen schluckt, deren Verdauung in den Verdauungsvakuolen erfolgt. Die Amöbe vermehrt sich nur ungeschlechtlich. Zuerst wird der Kern geteilt (Mitose), und dann teilt sich das Zytoplasma. Der Körper ist mit Poren durchsetzt, durch die Pseudopodien ragen. parasitäre Amöbe Sie leben im menschlichen Körper hauptsächlich im Verdauungssystem. Einige Sarcodidae, die frei im Boden oder in verschmutztem Wasser leben, können schwere Vergiftungen verursachen, die manchmal zum Tod führen, wenn sie von Menschen aufgenommen werden. Mehrere Arten von Amöben haben sich an das Leben im menschlichen Darm angepasst. 1. Ruhramöbe (Entamoeba histolytica) - der Erreger der Amöbenruhr (Amöbiasis). Diese Krankheit ist überall in Ländern mit heißem Klima weit verbreitet. Amöben dringen in die Darmwand ein und verursachen die Bildung von blutenden Geschwüren. Von den Symptomen sind häufige weiche Stühle mit einer Beimischung von Blut charakteristisch. Die Krankheit kann tödlich enden, eine asymptomatische Übertragung von Amöbenzysten ist möglich. Diese Form der Krankheit unterliegt ebenfalls einer obligatorischen Behandlung, da Träger für andere gefährlich sind. 2. Darmamöbe (Entamoeba coli) ist eine nicht pathogene Form, ein normaler Symbiont des menschlichen Dickdarms. Morphologisch ähnlich der dysenterischen Amöbe, hat jedoch keine so schädliche Wirkung. Ist ein typischer Kommensal. Dabei handelt es sich um Trophozoiten mit einer Größe von 20–40 Mikrometern, die sich langsam bewegen. Diese Amöbe ernährt sich von Bakterien, Pilzen und bei Darmblutungen beim Menschen auch von roten Blutkörperchen, sondert keine proteolytischen Enzyme ab und dringt nicht in die Darmwand ein. Bildet Zysten. 3. Mundamöbe (Entamoeba gingivalis) - lebt bei mehr als 25 % der gesunden Menschen in kariösen Zähnen, Plaque, am Zahnfleisch und in den Krypten der Gaumenmandeln. Es ernährt sich von Bakterien und Leukozyten. Bei Zahnfleischbluten kann es auch rote Blutkörperchen erfassen. Zyste bildet sich nicht. Die pathogene Wirkung ist unklar. Prävention. 1. Persönlich. Einhaltung der Regeln der persönlichen Hygiene. 2. Öffentlich. Sanitäre Verbesserung von öffentlichen Toiletten, Gastronomiebetrieben. 31. Pathogene Amöbe. Struktur, Formen, Lebenszyklus Die Ruhramöbe (Entamoeba histolytica) gehört zur Klasse der Sarcodidae. Lebt im menschlichen Darm, ist der Erreger der intestinalen Amöbiasis. Die Krankheit ist allgegenwärtig, tritt jedoch häufiger in Ländern mit heißem und feuchtem Klima auf. Der Lebenszyklus der Amöbe umfasst mehrere Stadien, die sich in Morphologie und Physiologie unterscheiden. Im menschlichen Darm lebt diese Amöbe in folgenden Formen: kleine vegetative, große vegetative, Gewebe und Zysten. Die kleine vegetative Form (Forma minuta) lebt im Darminhalt. Abmessungen - 8-20 Mikrometer. Es ernährt sich von Bakterien und Pilzen. Dies ist die Hauptvorkommensform von E. histolytica, die keine nennenswerten Gesundheitsschäden verursacht. Eine große vegetative Form (pathogen, Forma magna) lebt auch im Darminhalt und im eitrigen Ausfluss aus Geschwüren der Darmwand. Abmessungen - bis zu 45 Mikrometer. Diese Form hat die Fähigkeit erworben, proteolytische Enzyme abzusondern, die die Darmwand auflösen und die Bildung blutender Geschwüre verursachen. Kann sehr tief in das Gewebe eindringen. Die große Form weist eine klare Unterteilung des Zytoplasmas in transparentes und dichtes Ektoplasma (äußere Schicht) und körniges Endoplasma (innere Schicht) auf. Es enthält einen Zellkern und verschluckte rote Blutkörperchen, von denen sich die Amöbe ernährt. Die große Form ist in der Lage, Pseudopodien zu bilden, mit deren Hilfe sie energisch tief in die Gewebe eindringen und diese zerstören. Eine große Form kann auch in Blutgefäße eindringen und sich über die Blutbahn auf Organe und Systeme ausbreiten, wo sie ebenfalls Geschwüre und die Bildung von Abszessen verursacht. In der Tiefe des betroffenen Gewebes befindet sich eine Gewebeform. Es ist etwas kleiner als ein großes vegetatives und hat keine Erythrozyten im Zytoplasma. Amöben können runde Zysten bilden. Ihr charakteristisches Merkmal ist das Vorhandensein von 4 Kernen (im Gegensatz zur Darmamöbe, deren Zysten 8 Kerne enthalten). Die Größe der Zysten beträgt 8-16 Mikrometer. Zysten finden sich im Kot erkrankter Menschen sowie bei Parasitenträgern, deren Erkrankung asymptomatisch verläuft. Lebenszyklus des Parasiten. Durch Verschlucken von Zysten aus kontaminiertem Wasser oder Lebensmitteln. Im Lumen des Dickdarms treten 4 aufeinanderfolgende Teilungen auf, wodurch 8 Zellen gebildet werden, wodurch kleine vegetative Formen entstehen. Wenn die Lebensbedingungen die Bildung großer Formen nicht begünstigen, zysten Amöben und werden mit Kot ausgeschieden. Unter günstigen Bedingungen verwandeln sich kleine vegetative Formen in große, die zur Bildung von Geschwüren führen. Sie tauchen in die Tiefen des Gewebes ein und gelangen in Gewebeformen, die in besonders schweren Fällen in den Blutkreislauf eindringen und sich im ganzen Körper ausbreiten. Diagnose der Krankheit. Der Nachweis von Trophozoiten mit aufgenommenen Erythrozyten im Kot einer erkrankten Person ist nur innerhalb von 20-30 Minuten nach der Ausscheidung von Kot möglich. Zysten finden sich im chronischen Krankheitsverlauf und Parasitismus. Es ist zu beachten, dass in der akuten Phase sowohl Zysten als auch Trophozoiten im Kot zu finden sind. 32. Klasse Flagellaten. Struktur und Leben Klasse Flagellaten (Flagellata) hat etwa 6000-8000 Vertreter. Sie haben eine konstante Form. Sie leben in Meer- und Süßwasser. Parasitäre Flagellaten leben in verschiedenen menschlichen Organen. Ein charakteristisches Merkmal aller Vertreter ist das Vorhandensein einer oder mehrerer Flagellen, die der Bewegung dienen. Sie befinden sich hauptsächlich am vorderen Ende der Zelle und sind fadenförmige Auswüchse des Ektoplasmas. In jedem Flagellum befinden sich Mikrofibrillen, die aus kontraktilen Proteinen bestehen. Das Flagellum ist an dem im Ektoplasma befindlichen Basalkörper befestigt. Die Basis des Flagellums ist immer mit dem Kinetosom verbunden, das eine Energiefunktion ausübt. Der Körper des begeißelten Protozoen ist zusätzlich zur Zytoplasmamembran außen mit einem Häutchen bedeckt – einem speziellen peripheren Film (Derivat des Ektoplasmas). Es sorgt für die Konstanz der Zellform. Manchmal verläuft zwischen dem Flagellum und dem Häutchen eine wellenförmige Zytoplasmamembran – eine wellenförmige Membran (ein spezifisches Bewegungsorganell). Durch die Bewegungen des Flagellums schwingt die Membran in Wellen, die sich auf die gesamte Zelle übertragen. Einige Flagellaten haben eine tragende Organelle - einen Axo-Stil, der in Form eines dichten Strangs durch die gesamte Zelle verläuft. Flagella - Heterotrophe (ernähren sich von vorgefertigten Substanzen). Einige können sich auch autotroph ernähren und sind Mixotrophe (z. B. Euglena). Viele freilebende Vertreter zeichnen sich durch das Schlucken von Nahrungsklumpen (holozoische Ernährung) aus, was mit Hilfe von Flagellenkontraktionen erfolgt. An der Basis des Flagellums befindet sich ein zellulärer Mund (Zystostomie), gefolgt von einem Pharynx. An seinem inneren Ende bilden sich Verdauungsvakuolen. Die Fortpflanzung ist normalerweise asexuell und erfolgt durch Querteilung. Es gibt auch einen sexuellen Vorgang in Form der Kopulation. Ein typischer Vertreter frei lebender Flagellaten ist die Grüne Euglena (Euglena viridis). Lebt in verschmutzten Teichen und Pfützen. Ein charakteristisches Merkmal ist das Vorhandensein eines speziellen Lichtempfangsorgans (Stigma). Die Länge von Euglena beträgt etwa 0,5 mm, die Körperform ist oval, das Hinterende ist spitz. Am vorderen Ende befindet sich ein Flagellum. Die Bewegung mit Hilfe einer Geißel ähnelt einem Schrauben. Der Kern liegt näher am hinteren Ende. Euglena weist sowohl pflanzliche als auch tierische Merkmale auf. Im Licht erfolgt die Ernährung durch Chlorophyll autotroph, im Dunkeln heterotroph. Diese gemischte Ernährungsform nennt man mixotroph. Euglena speichert Kohlenhydrate in Form von Paramyl, dessen Struktur der von Stärke ähnelt. Die Atmung einer Euglena ist die gleiche wie die einer Uameba. Das Pigment des roten lichtempfindlichen Auges (Stigma) – Astaxanthin – kommt im Pflanzenreich nicht vor. Die Fortpflanzung erfolgt asexuell. Von besonderem Interesse sind die kolonialen Flagellaten - Pandorina, Eudorina und Volvox. An ihrem Beispiel kann man die historische Entwicklung des Sexualvorgangs nachvollziehen. 33. Trichomonaden. Arten, morphologische Merkmale. Diagnose. Verhütung Trichomonas (Flagellat-Klasse) sind die Erreger von Krankheiten, die Trichomoniasis genannt werden. Urogenitaler Trichomoniasis (Trichomonas vaginalis) ist der Erreger der urogenitalen Trichomoniasis. Bei Frauen lebt diese Form in der Vagina und im Gebärmutterhals, bei Männern in der Harnröhre, Blase und Prostata. Kommt bei 30–40 % der Frauen und 15 % der Männer vor. Die Krankheit ist weit verbreitet. Die Länge des Parasiten beträgt 15-30 Mikrometer. Die Körperform ist birnenförmig. Es hat 4 Flagellen, die sich am vorderen Ende des Körpers befinden. Es gibt eine wellenförmige Membran, die sich bis zur Körpermitte erstreckt. In der Mitte des Körpers befindet sich ein Axostil, der an seinem hinteren Ende in Form einer Spitze aus der Zelle herausragt. Der Kern hat eine charakteristische Form: oval, an beiden Enden spitz, erinnert an einen Pflaumenkern. Die Zelle enthält Verdauungsvakuolen, in denen sich Leukozyten, Erythrozyten und Bakterien der Urogenitalflora befinden, die sich von den urogenitalen Trichomonaden ernähren. Zyste bildet sich nicht. Die Ansteckung erfolgt am häufigsten durch sexuellen Kontakt bei ungeschütztem Sexualkontakt, sowie bei gemeinsamer Nutzung von Bettzeug und Körperpflegemitteln: Handtücher, Waschlappen etc. Als Übertragungsfaktor können sowohl unsterile gynäkologische Instrumente als auch Handschuhe während einer gynäkologischen Untersuchung dienen. Dieser Parasit fügt dem Wirt normalerweise keinen sichtbaren Schaden zu, verursacht jedoch eine chronische Entzündung im Urogenitaltrakt. Dies geschieht durch den engen Kontakt des Erregers mit den Schleimhäuten. Gleichzeitig werden Epithelzellen geschädigt, es blättert ab, auf der Oberfläche der Schleimhäute treten mikroentzündliche Herde und Erosion auf. Bei Männern kann die Krankheit 1-2 Monate nach der Infektion spontan mit einer Genesung enden. Frauen werden länger krank (bis zu mehreren Jahren). Diagnose. Basierend auf dem Nachweis vegetativer Formen in einem Ausstrich aus dem Urogenitaltrakt. Prävention - Einhaltung der Regeln der persönlichen Hygiene, Verwendung persönlicher Schutzausrüstung beim Geschlechtsverkehr. Darm-Trichomonas (Trichomonas hominis) ist ein kleiner Flagellat (Länge - 5-15 Mikrometer), der im Dickdarm lebt. Es hat 3-4 Flagellen, einen Kern, eine wellenförmige Membran und einen Axostil. Er ernährt sich von Darmbakterien. Die Bildung von Zysten wurde nicht festgestellt. Die Infektion erfolgt durch mit Trichomonas kontaminierte Lebensmittel und Wasser. Einmal im Darm, vermehrt sich der Parasit schnell und kann Durchfall verursachen. Es kommt auch im Darm gesunder Menschen vor, dh eine Beförderung ist möglich. Diagnose. Basierend auf dem Nachweis vegetativer Formen im Kot. Prävention. 1. Persönlich. Einhaltung der Regeln der persönlichen Hygiene, Wärmebehandlung von Lebensmitteln und Wasser, gründliches Waschen von Gemüse und Obst (insbesondere solche, die mit Erde kontaminiert sind). 2. Öffentlich. Sanitäre Einrichtung öffentlicher Plätze, Überwachung öffentlicher Wasserversorgungsquellen, Sanitär- und Aufklärungsarbeit mit der Bevölkerung. 34. Giardien. Morphologie. Lebenswichtige Aktivität von Leishmania. Formen. Diagnose. Verhütung Giardien gehören zur Klasse der Flagellen. Verursacht eine Krankheit namens intestinale Giardiasis. Jüngere Kinder sind häufiger betroffen. Es lebt im Dünndarm, hauptsächlich im Zwölffingerdarm, und kann in die Gallenwege (intra- und extrahepatisch) und von dort in die Gallenblase und das Lebergewebe eindringen. Giardiasis ist weit verbreitet. Die Größe des Parasiten beträgt 10-18 Mikrometer. Die Form des Körpers ähnelt einer halbierten Birne. Der Körper ist klar in eine rechte und eine linke Hälfte geteilt. In dieser Hinsicht sind alle Organellen und Kerne gepaart. Im erweiterten Teil befindet sich eine Saugscheibe. Entlang des Körpers befinden sich 2 dünne Axostyles. Giardien sind in der Lage, Zysten zu bilden. Reife Zysten haben eine ovale Form, enthalten 4 Kerne und mehrere unterstützende Axostile. In der äußeren Umgebung bleiben sie mehrere Wochen lebensfähig. Die Infektion erfolgt durch Aufnahme von Zysten, die mit Nahrung oder Trinkwasser aufgenommen wurden. Vegetative Formen (Trophozoiten) werden im Dünndarm gebildet. Giardien verwenden Nährstoffe, die sie mittels Pinozytose von der Oberfläche der Darmepithelzellen aufnehmen. Die Prozesse der parietalen Verdauung und Nahrungsaufnahme sind gestört, ebenso wie Entzündungen des Darms und der Gallenblase. Giardien können bei scheinbar gesunden Menschen gefunden werden. Dann gibt es eine asymptomatische Beförderung. Diese Menschen sind jedoch gefährlich, da sie andere anstecken können. Diagnose. Nachweis von Zysten im Kot, Trophozoiten im Zwölffingerdarminhalt durch fraktionierte Zwölffingerdarmsondierung. Prävention. 1. Persönlich. 2. Öffentlich. Leishmania ist ein Einzeller aus der Klasse der Flagellen. Sie sind Erreger der Leishmaniose – durch Vektoren übertragene Krankheiten mit natürlichem Schwerpunkt. Krankheiten beim Menschen werden durch mehrere Arten dieses Parasiten verursacht: L. tropica – der Erreger der kutanen Leishmaniose, L. donovani – der Erreger der viszeralen Leishmaniose, L. brasiliensis – der Erreger der brasilianischen Leishmaniose, L. mexicana – der Erreger der zentralamerikanischen Form der Krankheit. Sie existieren in zwei Formen: begeißelt (leptomonadal, sonst promastigot) und nicht begeißelt (leishmanial, sonst amastigot). Diagnose in Haut- und Schleimform. Aus einem Haut- oder Schleimgeschwür wird Sekret entnommen und Abstriche für die anschließende Mikroskopie angefertigt. In der viszeralen Form wird ein Punktat des roten Knochenmarks (mit einer Punktion des Brustbeins) oder Lymphknoten erhalten, gefolgt von der Vorbereitung eines Abstrichs oder Abdrucks für die Mikroskopie, Inokulation des Materials auf Nährmedien, wo die Leishmanien-Form verwandelt sich in ein Flagellat, bewegt sich aktiv und wird durch herkömmliche Mikroskopie erkannt. Biologische Proben werden verwendet (z. B. Infektion von Versuchstieren). 35. Trypanosomen (Tripanosoma). Arten. Lebenszyklus. Diagnose. Verhütung Die Erreger der Trypanosomiasis sind Trypanosomen (Klasse der Flagellaten). Afrikanische Trypanosomiasis verursacht Trypanosoma bruceigambiensi und T. b. rhodesien-se. Die amerikanische Trypanosomiasis (Chagas-Krankheit) wird durch Trypanosoma cruzi verursacht. Der Parasit hat einen gebogenen Körper, der in einer Ebene abgeflacht und auf beiden Seiten spitz ist. Abmessungen - 15-40 Mikrometer. Die im menschlichen Körper lebenden Stadien verfügen über 1 Flagellum, eine wellenförmige Membran und einen Kine-Toplast, der sich an der Basis des Flagellums befindet. Es lebt in Blutplasma, Lymphe, Lymphknoten, Liquor cerebrospinalis, der Substanz des Gehirns und des Rückenmarks, serösen Flüssigkeiten. Die Krankheit ist in ganz Afrika allgegenwärtig. Übertragbare Krankheit mit natürlichen Herden. Der Erreger der Trypanosomiasis entwickelt sich bei einem Wirtswechsel. Der erste Teil des Lebenszyklus findet im Körper des Trägers statt. Trypanosoma brucei gambiensi wird von Tsetse-Fliegen übertragen Glossina palpalis (lebt in der Nähe menschlicher Behausungen), T. b. rhodes-iense, Glossina morsitans (in offenen Savannen). Der zweite Teil des Lebenszyklus findet im Körper des Endwirts statt, das können Groß- und Kleinrinder, Menschen, Schweine, Hunde, Nashörner, Antilopen sein. Wenn eine Tsetse-Fliege einen Menschen beißt, gelangen Trypanosomen in seinen Magen, wo sie sich vermehren und mehrere Stadien durchlaufen. Ein vollständiger Entwicklungszyklus dauert 20 Tage. Fliegen, deren Speichel Trypanosomen in einer invasiven (metazyklischen) Form enthält, können Menschen durch Stiche infizieren. Schlafkrankheit ohne Behandlung kann lange dauern (bis zu mehreren Jahren). Die Patienten haben fortschreitende Muskelschwäche, Erschöpfung, Schläfrigkeit, Depression, geistige Behinderung. Selbstheilung ist möglich, aber meistens endet die Krankheit ohne Behandlung tödlich. Trypanosomiasis verursacht durch T. b. Rhodesiense, ist bösartiger und endet 6-7 Monate nach der Infektion tödlich. Diagnose. Untersuchen Sie Blutausstriche, Liquor cerebrospinalis, führen Sie eine Biopsie der Lymphknoten durch, in denen Krankheitserreger sichtbar sind. Trypanosoma cruzi ist der Erreger der Amerikanischen Trypanosomiasis (Chagas-Krankheit). Der Erreger zeichnet sich durch die Fähigkeit zur intrazellulären Besiedelung aus. Sie vermehren sich nur in den Zellen des Myokards, der Neuroglia und der Muskeln (in Form von nicht geißelten Formen), nicht jedoch im Blut. Träger - Triatomkäfer. In ihrem Körper vermehren sich Tripanosomen. Nach dem Biss koten die Käfer, der Erreger im Invasionsstadium gelangt mit Kot in die Wunde. Diese Krankheit ist gekennzeichnet durch Myokarditis, Blutungen in den Hirnhäuten, deren Entzündung. Diagnose. Nachweis des Erregers im Blut (in der akuten Phase). Bei einem chronischen Verlauf kommt es zu einer Infektion von Versuchstieren. Verhütung. Vektorkontrolle, prophylaktische Behandlung gesunder Menschen in den Herden der Trypanosomiasis, wodurch der Körper immun gegen den Erreger wird. 36. Allgemeine Merkmale der Klasse Sporoviki Es sind etwa 1400 Sporozoenarten bekannt. Alle Vertreter der Klasse sind Parasiten (oder Kommensalen) von Menschen und Tieren. Viele Sporozoen sind intrazelluläre Parasiten. Es sind diese Arten, die strukturell am tiefsten degeneriert sind: Ihre Organisation wurde auf ein Minimum vereinfacht. Sie besitzen keine Ausscheidungs- oder Verdauungsorgane. Die Ernährung erfolgt durch die Aufnahme von Nahrung durch die gesamte Körperoberfläche. Auch Abfallprodukte werden über die gesamte Oberfläche der Membran abgegeben. Es gibt keine Atmungsorganellen. Die gemeinsamen Merkmale aller Vertreter der Klasse sind das Fehlen jeglicher Bewegungsorganellen in reifen Formen sowie ein komplexer Lebenszyklus. Sporozoen zeichnen sich durch zwei Lebenszyklusoptionen aus – mit und ohne Vorhandensein des Sexualprozesses. Die ungeschlechtliche Fortpflanzung erfolgt durch einfache Teilung durch Mitose oder Mehrfachteilung (Schizogonie). Bei der Schizogonie kommt es zu mehreren Kernteilungen ohne Zytokinese. Dann wird das gesamte Zytoplasma in Teile geteilt, die um die neuen Kerne herum getrennt werden. Aus einer Zelle entstehen viele Tochterzellen. Vor dem Sexualprozess kommt es zur Bildung männlicher und weiblicher Fortpflanzungszellen – Gameten. Die Gameten verschmelzen zu einer Zygote, die sich in eine Zyste verwandelt, in der Sporogonie auftritt – mehrere Teilungen, um Zellen (Sporozoiten) zu bilden. Im Sporozoitenstadium dringt der Parasit in den Wirtskörper ein. Sporozoen, die durch einen solchen Entwicklungszyklus gekennzeichnet sind, leben in den Geweben der inneren Umgebung des menschlichen Körpers (z. B. Malaria-Plasmodien). Die zweite Variante des Lebenszyklus ist viel einfacher und besteht aus dem Stadium einer Zyste und eines Trophozoiten (eine sich aktiv ernährende und reproduzierende Form des Parasiten). Ein solcher Entwicklungszyklus findet sich bei Sporozoen, die in Hohlraumorganen leben, die mit der äußeren Umgebung kommunizieren. Grundsätzlich leben Sporozoen, die bei Menschen und anderen Wirbeltieren parasitieren, in Körpergeweben. Es handelt sich also um zoonotische und anthropozoonotische Krankheiten, deren Prävention eine schwierige Aufgabe ist. Diese Krankheiten können nicht-transmissiv (wie Toxoplasma), d. h. sie haben keinen spezifischen Träger, oder transmissiv (wie Malaria-Plasmodien), d. h. durch Träger, übertragen werden. Die Diagnose ist ziemlich kompliziert, da Parasiten in verschiedenen Organen und Geweben (einschließlich tieferen) leben können, was die Wahrscheinlichkeit ihres Nachweises verringert. Darüber hinaus ist die Schwere der Krankheitssymptome gering, da sie nicht streng spezifisch sind. Toxoplasma (Toxoplasma gondii) ist der Erreger der Toxoplasmose. Der Mensch ist der Zwischenwirt dieses Parasiten, die Hauptwirte sind Katzen und andere Vertreter der Katzenfamilie. Malariaplasmodien (Plasmodium) sind die Erreger der Malaria. Der Mensch ist der Zwischenwirt, der Endwirt sind Mücken der Gattung Anopheles. 37. Toxoplasmose: Erreger, Merkmale, Entwicklungszyklus, Vorbeugung Der Erreger der Toxoplasmose ist Toxoplasma (Toxoplasma gondii). Es betrifft eine große Anzahl von Tierarten sowie Menschen. Der in den Zellen lokalisierte Parasit hat die Form eines Halbmonds, dessen eines Ende spitz und das andere abgerundet ist. Im Zentrum der Zelle befindet sich der Zellkern. Am spitzen Ende befindet sich eine saugnapfähnliche Struktur - ein Konoid. Es dient der Fixierung und Einschleusung in Wirtszellen. Es gibt einen Wechsel von asexueller und sexueller Fortpflanzung - Schizogonie, Gametogenese und Sporogonie. Die endgültigen Wirte des Parasiten sind Katzen und andere Mitglieder der Katzenfamilie. Sie bekommen den Erreger, indem sie das Fleisch kranker Tiere (Nagetiere, Vögel) oder infiziertes Fleisch großer Pflanzenfresser essen. In den Darmzellen einer Katze vermehren sich Parasiten zunächst durch Schizogonie, und es werden viele Tochterzellen gebildet. Dann schreitet die Gametogenese fort, Gameten werden gebildet. Nach ihrer Kopulation bilden sich Oozysten, die in die äußere Umgebung abgegeben werden. Die Sporogonie verläuft unter der Zystenmembran, viele Sporozoiten werden gebildet. Sporozysten mit Sporozoiten dringen in den Körper eines Zwischenwirts ein - Menschen, Vögel, viele Säugetiere und sogar einige Reptilien. Wenn wir in die Zellen der meisten Organe gelangen, beginnen wir Toxoplasma aktiv zu vermehren (Mehrfachteilung). Infolgedessen befindet sich unter der Hülle einer Zelle eine große Anzahl von Krankheitserregern (es bildet sich eine Pseudozyste). Wenn eine Zelle zerstört wird, kommen viele Krankheitserreger heraus, die in andere Zellen eindringen. Andere Gruppen von Toxoplasmen in den Wirtszellen sind mit einer dicken Hülle bedeckt und bilden eine Zyste. In diesem Zustand kann Toxoplasma lange bestehen bleiben. Sie werden nicht in die Umwelt freigesetzt. Der Entwicklungszyklus schließt sich, wenn Katzen infiziertes Fleisch von Zwischenwirten fressen. Im Körper eines kranken Menschen kommt Toxoplasma in den Zellen des Gehirns, der Leber, der Milz, der Lymphknoten und der Muskeln vor. Eine Person als Zwischenwirt kann Toxoplasma durch den Verzehr von Fleisch infizierter Tiere, durch beschädigte Haut und Schleimhäute bei der Pflege kranker Tiere, bei der Verarbeitung von infiziertem Fleisch oder Häuten, transplazentar, bei medizinischen Eingriffen – Transfusion von Spenderblut und dergleichen – erhalten Präparate, Transplantation von Spenderorganen bei gleichzeitiger Einnahme von Immunsuppressiva (Unterdrückung der natürlichen Abwehrkräfte des Körpers). In den meisten Fällen handelt es sich um einen asymptomatischen Parasitismus oder einen chronischen Verlauf ohne charakteristische Symptome (bei geringer Pathogenität der Parasiten). In seltenen Fällen ist die Krankheit akut: mit einem Temperaturanstieg, einer Zunahme der peripheren Lymphknoten, dem Auftreten eines Hautausschlags und Manifestationen einer allgemeinen Intoxikation. Dies wird durch die individuelle Empfindlichkeit des Organismus und die Penetrationswege des Parasiten bestimmt. Vorbeugung Thermische Behandlung von Lebensmitteln tierischen Ursprungs, Hygienekontrolle in Schlachthöfen und Fleischverarbeitungsbetrieben, Ausschluss des Kontakts zwischen Schwangeren und Kindern mit Haustieren. 38. Malaria-Plasmodium: Morphologie, Entwicklungszyklus. Diagnose. Verhütung Malariaplasmodien gehören zur Klasse der Plasmodium und sind die Erreger der Malaria. Die folgenden Arten von Plasmodien parasitieren den menschlichen Körper: P. vivax – der Erreger der Malaria tertiana, P. malariae – der Erreger der Malaria quartan, P. falciparum – der Erreger der tropischen Malaria, P. ovale – der Erreger von Ovalmalaria. Der Lebenszyklus ist typisch für Sporozoen und besteht aus asexueller Fortpflanzung (Schizogonie), sexuellem Prozess und Sporogonie. Malaria ist eine typische anthroponotische, durch Vektoren übertragene Krankheit. Überträger sind Mücken der Gattung Anopheles (sie sind auch Endwirte). Der Zwischenwirt ist nur der Mensch. Die Infektion des Menschen erfolgt durch den Stich einer Mücke, deren Speichel Plasmodien im Sporozoitenstadium enthält. Sie dringen in das Blut ein und gelangen über einen Strom in das Lebergewebe, wo es zur Gewebeschizogonie kommt. Sie entspricht der Inkubationszeit der Krankheit. In diesem Fall werden die Leberzellen zerstört und Parasiten im Merozoitenstadium gelangen ins Blut. Sie dringen in die roten Blutkörperchen ein, in denen es zur Erythrozytenschizogonie kommt. Der Parasit absorbiert Hämoglobin aus Blutzellen, wächst und vermehrt sich durch Schizogonie. Darüber hinaus produziert jedes Plasmodium 8 bis 24 Merozoiten. Die Nahrung des Parasiten ist Globin, und das verbleibende freie Häm ist ein starkes Gift. Es ist der Eintritt ins Blut, der schreckliche Malariaanfälle auslöst. Die Körpertemperatur steigt stark an. Beim Menschen vermehrt sich Plasmodium ausschließlich ungeschlechtlich – durch Schizogonie. Der Mensch ist ein Zwischenwirt. Der Sexualvorgang findet im Körper der Mücke statt. Die Mücke ist der Endwirt und gleichzeitig Überträger. Malaria ist eine schwere Krankheit, die durch periodische schwächende Fieberanfälle mit Schüttelfrost und starkem Schwitzen gekennzeichnet ist. Wenn eine große Anzahl von Merozoiten die Erythrozyten verlassen, werden viele giftige Abfallprodukte des Parasiten selbst und die Zerfallsprodukte von Hämoglobin, die sich von Plasmodium ernähren, in das Blutplasma freigesetzt. Wenn sie ihnen am Körper ausgesetzt werden, tritt eine schwere Vergiftung auf, die sich in einem starken anfallsartigen Anstieg der Körpertemperatur, dem Auftreten von Schüttelfrost, Kopfschmerzen und Muskelschmerzen sowie starker Schwäche äußert. Diese Attacken treten akut auf und dauern durchschnittlich 1,5-2 Stunden. Diagnose. Dies ist nur während der Erythrozytenschizogonie möglich, wenn der Erreger im Blut nachgewiesen werden kann. Plasmodium, das kürzlich in den Erythrozyten eingedrungen ist, hat die Form eines Rings. Das darin enthaltene Zytoplasma in Form eines Randes umgibt eine große Vakuole. Der Kern wird an den Rand verschoben. Allmählich wächst der Parasit, Pseudopoden erscheinen darin (im Amöben-Schizonten). Es nimmt fast den gesamten Erythrozyten ein. Außerdem kommt es zu einer Fragmentierung des Schizonten: Ein deformierter Erythrozyt enthält viele Merozoiten, von denen jeder einen Kern enthält. Gametozyten finden sich neben asexuellen Formen auch in Erythrozyten. Sie sind größer, haben keine Pseudopodien und Vakuolen. Verhütung. Identifizierung und Behandlung aller Malariapatienten und Vernichtung von Mücken. Bei Reisen in für Malaria ungünstige Gebiete sollten Sie prophylaktisch Malariamedikamente einnehmen, sich vor Mückenstichen schützen. 39. Überblick über die Struktur der Ciliaten. Balantidia. Struktur. Diagnose. Verhütung Ciliaten sind die komplexesten Protozoen. Sie verfügen über zahlreiche Bewegungsorganellen – Flimmerhärchen, die den gesamten Körper des Tieres vollständig bedecken. Jede Wimper besteht aus einer bestimmten Anzahl von Fasern (Mikrotubuli). Jedes Cilium basiert auf einem Basalkörper, der sich im transparenten Ektoplasma befindet. Jedes Individuum hat mindestens zwei Kerne – einen großen (Makrokern) und einen kleinen (Mikrokern). Der große Kern ist für den Stoffwechsel zuständig und der kleine regelt den Austausch genetischer Informationen während des Sexualvorgangs (Konjugation). Während des Sexualprozesses wird der Makronukleus zerstört und der Mikronukleus teilt sich meiotisch, um vier Kerne zu bilden, von denen drei sterben, und der vierte teilt sich mitotisch, um männliche und weibliche haploide Kerne zu bilden. In jeder Zelle verschmilzt der eigene weibliche Kern mit dem männlichen Kern des Partners. Dann wird der Mikrokern wiederhergestellt und die Ciliaten zerstreuen sich. Die Zahl der Zellen nimmt nicht zu, es werden jedoch genetische Informationen ausgetauscht. Alle Ciliaten haben eine konstante Körperform. Auf der ventralen Seite des Ciliaten befindet sich ein zellulärer Mund (Cytostom), der in den Pharynx (Cytopharyngs) übergeht. Der Pharynx mündet direkt in die endoplasmatische Verdauungsvakuole. Die unverdauten Rückstände werden durch das Pulver ausgeschleudert, der Vertreter ist der Infusorienschuh, der in kleinen Stauseen, Pfützen lebt. Im menschlichen Körper parasitiert der einzige Vertreter der Klasse - Balantidia, die im Verdauungssystem lebt und der Erreger der Balantidiasis ist. Balantidia reproduziert sich wie andere Ciliaten durch Querteilung. Manchmal gibt es einen sexuellen Prozess in Form von Konjugation. Die Infektion des Menschen erfolgt mit Zysten durch kontaminiertes Wasser und Lebensmittel. Die Zysten können auch von Fliegen getragen werden. Sowohl Schweine als auch Ratten, bei denen dieser Protozoon im Darm parasitiert, können als Quellen für die Ausbreitung der Krankheit dienen. Beim Menschen manifestiert sich die Krankheit in Form eines asymptomatischen Verlaufs oder einer akuten Erkrankung, die von Darmkoliken begleitet wird und in die Wand des Dickdarms eindringen kann, was zur Bildung von blutenden und eiternden Geschwüren führt. Manchmal kommt es zu einer Perforation der Darmwand, Balantidien können von der Darmwand in die Blutbahn eindringen und sich mit dem Blutfluss im ganzen Körper ausbreiten. Es kann sich in Lunge, Leber und Gehirn festsetzen, wo es zur Bildung von Abszessen führen kann. Diagnose. Mikroskopie eines Abstrichs des Stuhls des Patienten. Im Ausstrich finden sich Zysten und Trophozoiten von Balantidien. Schleim, Blut, Eiter und jede Menge Parasiten kommen zum Vorschein. Prävention. 1. Persönlich. Einhaltung der Regeln der persönlichen Hygiene. 2. Öffentlich. Sanierung öffentlicher Plätze, Überwachung öffentlicher Wasserquellen, Nagetierbekämpfung, hygienische Haltung von Schweinen. 40. Typ Plattwürmer. charakteristische Merkmale der Organisation. Allgemeine Merkmale der Klasse Egel Der Typ hat etwa 7300 Arten, die in drei Klassen zusammengefasst sind: 1) Ziliarwürmer; 2) Egel; 3) Bandwürmer. Sie kommen in Meer- und Süßwasser vor. Die wichtigsten Aromorphosen von Plattwürmern: 1) bilaterale Symmetrie des Körpers; 2) Entwicklung des Mesoderms; 3) die Entstehung von Organsystemen. Der gesamte Raum zwischen den inneren Organen ist mit lockerem Bindegewebe – Parenchym – gefüllt. Plattwürmer haben Organsysteme entwickelt: muskulös, verdauungsfördernd, ausscheidend, nervös und sexuell. Sie haben einen Haut-Muskel-Sack. Es besteht aus einem Integumentgewebe - einem Tegument, das eine nicht zelluläre mehrkernige Struktur vom Synzytiumtyp ist, und drei Schichten glatter Muskeln, die in Längs-, Quer- und Schrägrichtung verlaufen. Das Nervensystem besteht aus paarigen Nervenknoten (Ganglien), die sich am Kopfende des Stammes befinden, von denen sich parallele Längsnervenstämme nach hinten erstrecken. Das Verdauungssystem (falls vorhanden) beginnt mit dem Pharynx und endet mit einem blind verschlossenen Darm. Es gibt Vorder- und Mitteldarm. Essensreste werden durch den Mund ausgeschieden. Das Ausscheidungssystem wird durch Proton-Fridia dargestellt. Plattwürmer vereinen die Eigenschaften beider Geschlechter – Männchen und Weibchen. Vertreter von zwei Klassen sind von medizinischer Bedeutung - Egel (Trematoden) und Bandwürmer (Cestoidea). Flukes-Klasse. allgemeine Eigenschaften Ein geschlechtsreifes Individuum hat eine blattartige Form. Das Maul befindet sich am Ende des Körpers und ist mit einem kräftigen Muskelsauger ausgestattet; auf der Bauchseite befindet sich ein weiterer Sauger. Zusätzliche Befestigungsorgane sind bei einigen Arten kleine Stacheln, die den gesamten Körper bedecken. Egel sind Hermaphroditen. Männliches Fortpflanzungssystem: ein Paar Hoden, zwei Samenleiter, Ejakulationskanal, Kopulationsorgan (Cirrus). Weibliches Fortpflanzungssystem: Eierstock, Eileiter, Dotterdrüsen, Samengefäß, Gebärmutter, Genitalkloake. Ein geschlechtsreifes Individuum (Marita) lebt immer im Körper eines Wirbeltiers. Sie gibt Eier ab. Zur weiteren Entwicklung muss das Ei ins Wasser fallen, wo eine Larve, das Miracidium, aus ihm schlüpft. Miracidium muss in den Körper einer Schnecke eindringen, einem Parasiten, der streng spezifisch für diese Art von Parasiten ist. In seinem Körper verwandelt sich die Larve in eine mütterliche Sporozyste, die eine tiefgreifende Degeneration erfährt. Bei der Vermehrung bilden sich mehrzellige Redien, die sich in Zerkarien bilden können. Ihre weitere Entwicklung erfolgt im Körper des End- oder zweiten Zwischenwirts. In den Organismus des Endwirts wandern die invasiven Stadien der Egel ein und finden das für die weitere Entwicklung notwendige Organ. Die Migration wird von schweren Vergiftungen und allergischen Manifestationen begleitet. Krankheiten, die durch Egel verursacht werden, werden zusammenfassend als Trematoden bezeichnet. 41. Leber- und Katzenegel Der Leberegel oder Fasciola (Fasciola hepatica) ist der Erreger der Fascioliasis. Die Krankheit ist allgegenwärtig. Die Körpergröße der Marita beträgt 3-5 cm, die Körperform ist blattförmig, das vordere Ende ist schnabelartig gezeichnet. Der Uterus ist mehrlappig und sitzt in einer Rosette direkt hinter dem ventralen Saugnapf. Hinter der Gebärmutter liegt der Eierstock. An den Seiten des Körpers befinden sich zahlreiche Zheltotschnik und Darmäste. Die gesamte Körpermitte ist von stark verzweigten Hoden besetzt. Endwirte sind pflanzenfressende Säugetiere (Rinder und Kleinvieh, Pferde, Schweine, Kaninchen etc.) sowie der Mensch. Der Zwischenwirt ist die Kleine Teichschnecke (Limnea truncatula). Nach Eintritt in den Darm des Endwirts wird die Larve von den Membranen befreit, bohrt sich durch die Darmwand und dringt in das Kreislaufsystem und von dort in das Lebergewebe ein. Mit Hilfe von Saugnäpfen und Stacheln zerstört Fasciola Leberzellen, was als Folge der Krankheit zu Blutungen und der Bildung einer Leberzirrhose führt. Vom Lebergewebe aus kann der Parasit in die Gallenwege eindringen und diese verstopfen, was zu Gelbsucht führt. Diagnose. Nachweis von Fasciola-Eiern im Stuhl eines Patienten. Verhütung. Gemüse und Kräuter gründlich waschen, kein ungefiltertes Wasser zum Trinken verwenden. Kranke Tiere erkennen und behandeln, Weiden desinfizieren. Der Katzen- oder Sibirische Egel (Opisthorchis felineus) ist der Erreger der Opisthorchiasis. Der Katzenegel hat eine blassgelbe Farbe und ist 4–13 mm lang. Im mittleren Teil des Körpers befindet sich eine verzweigte Gebärmutter, gefolgt von einem abgerundeten Eierstock. Ein charakteristisches Merkmal ist das Vorhandensein von zwei rosettenförmigen Hoden auf der Rückseite des Körpers, die gut gefärbt sind. Endwirte des Parasiten sind Wild- und Haussäugetiere sowie Menschen. Der erste Zwischenwirt ist die Molluske Bithinia leachi. Der zweite Zwischenwirt ist der Karpfen, in dessen Muskulatur Metazerkarien lokalisiert sind. Zuerst fällt das Ei mit dem Miracidium ins Wasser. Anschließend wird es von einer Molluske aufgenommen, in deren Hinterdarm das Miracidium aus dem Ei austritt, in die Leber eindringt und sich in eine Sporozyste verwandelt. Durch Parthenogenese entwickeln sich zahlreiche Generationen von Redien, darunter Cercarien. Cercarien gelangen ins Wasser und dringen beim aktiven Schwimmen in den Körper des Fisches ein oder werden von diesem verschluckt. Dieses Entwicklungsstadium wird Metacercarium genannt. Wenn der Endwirt rohen oder getrockneten Fisch isst, gelangen Metazerkarien in den Magen-Darm-Trakt des Wirts. Unter dem Einfluss von Enzymen lösen sich die Schalen auf. Der Parasit dringt in die Leber und die Gallenblase ein und erreicht die Geschlechtsreife. Diagnose. Nachweis von felinen Egeleiern im Kot und Zwölffingerdarminhalt eines Patienten. Verhütung. Einhaltung der Regeln der persönlichen Hygiene. Sanitär- und Bildungsarbeit. 42. Schistosomen Schistosomen sind die Erreger der Bilharziose. Alle Parasiten leben in Blutgefäßen, hauptsächlich in Venen. Dies sind getrennte Organismen. Der Körper der Männchen ist kürzer und breiter. Frauen haben eine schnurartige Form, wenn sie die Pubertät erreichen, sind sie paarweise verbunden. Danach lebt das Weibchen im Gynäkophoriekanal auf der Bauchseite des Männchens. Eier werden aus dem Gefäßbett in die Bauchorgane und von dort in die äußere Umgebung abgesondert. Alle Eier haben Stacheln, durch die verschiedene Enzyme freigesetzt werden, die das Gewebe des Wirtskörpers auflösen. Für einige Schistosomenarten ist der Endwirt nur der Mensch, für andere verschiedene Säugetierarten. Zwischenwirte sind Süßwassermollusken. In ihrem Körper findet die Entwicklung von Larvenstadien statt, und es werden zwei Generationen von Sporozysten gebildet. Die letzte Generation bildet Zerkarien, die das invasive Stadium für den Endwirt darstellen. Wenn Zerkarien in die Haut eindringen, verursachen sie spezifische Schäden in Form von Zerkarien – das Auftreten von Hautausschlag, Juckreiz und allergischen Erkrankungen. Diagnose. Nachweis von Schistosomeneiern im Urin oder Kot eines Patienten. Nachweis hautallergologischer Tests, immunologische Diagnostikverfahren werden eingesetzt. Verhütung. Verwenden Sie zum Trinken nur desinfiziertes Wasser. Kontrolle des Zwischenwirts – Wassermollusken. Schutz der Gewässer vor Verschmutzung. Es gibt drei Hauptarten von Blutegeln, die den menschlichen Körper parasitieren. 1. Schistosoma heamatobium - der Erreger der urogenitalen Bilharziose, lebt in den großen Venen der Bauchhöhle und den Organen des Urogenitalsystems. Der Endwirt sind Menschen und Affen. Zwischenwirte sind verschiedene aquatische Mollusken. Urogenitale Schistosomiasis ist gekennzeichnet durch das Vorhandensein von Blut im Urin (Hämaturie) und Schmerzen über dem Schambein. Oft kommt es zur Bildung von Steinen in den Harnwegen. Diagnose. Nachweis von Parasiteneiern durch Mikroskopie des Urins. 2. Schistosoma mansoni - der Erreger der intestinalen Bilharziose. Es parasitiert in den Venen des Mesenteriums und des Dickdarms. Es betrifft auch das Pfortadersystem der Leber. Die Endwirte des Parasiten sind Menschen, Affen, Hunde und Nagetiere. Zwischenwirte sind Wassermollusken. Pathologische Veränderungen treten im Dickdarm (Kolitis, blutiger Durchfall) und in der Leber (Blutstauung, Krebs möglich) auf. Diagnose. Nachweis von Eiern im Stuhl des Patienten. 3. Schistosoma japonicum - der Erreger der japanischen Bilharziose. Das Sortiment umfasst Ost- und Südostasien (Japan, China, Philippinen etc.). Es parasitiert in den Blutgefäßen des Darms. Die Endwirte sind Menschen und viele Haus- und Wildsäugetiere. Zwischenwirte sind Wassermollusken. Manifestationen wie bei intestinaler Bilharziose. Diagnose. Nachweis von Eiern im Stuhl eines Patienten. 43. Allgemeine Merkmale der Klasse Bandwürmer. Stierbandwurm Klasse Bandwürmer (Cestoidea) hat etwa 3500 Arten. Alle von ihnen sind obligate Parasiten, die bei der Geschlechtsreife im Darm von Menschen und anderen Wirbeltieren leben. Der Körper (Strobilus) eines Bandwurms hat eine bandartige Form. Besteht aus einzelnen Segmenten - Proglottiden. Am vorderen Ende des Körpers befindet sich ein Kopf (Skolex), gefolgt von einem unsegmentierten Hals. Am Kopf befinden sich Befestigungsorgane – Saugnäpfe, Haken, Saugschlitze (Bothria). Zwei Entwicklungsstadien - geschlechtsreif (leben im Körper des Endwirts) und Larve (parasitieren den Zwischenwirt) In der Gebärmutter bildet sich in den Eierschalen ein Embryo mit sechs Haken - die Onkosphäre. Mit dem Kot des Wirts gelangt das Ei in die äußere Umgebung. Zur weiteren Entwicklung muss das Ei in das Verdauungssystem des Zwischenwirts gelangen. Hier bohrt sich das Ei mit Hilfe von Haken durch die Darmwand und gelangt in den Blutkreislauf, von wo es zu Organen und Geweben transportiert wird, wo es sich zu einer Larve – dem Finnen – entwickelt. Im Darm des Endwirts löst sich unter dem Einfluss seiner Verdauungsenzyme die Flossenschale auf, der Kopf dreht sich nach außen und setzt sich an der Darmwand fest. Die Bildung neuer Segmente und das Wachstum des Parasiten beginnen am Hals. Krankheiten, die durch Bandwürmer verursacht werden, werden als Cestodose bezeichnet. Der Bullenbandwurm (Taeniarhynchus saginatus) ist der Erreger der Teniarhynchosis. Es gibt nur 4 Saugnäpfe am Kopf. Der Endbesitzer des Rinderbandwurms ist nur der Mensch, die Zwischenwirte sind Rinder. Tiere infizieren sich durch den Verzehr von Gras, Heu und anderen Lebensmitteln mit Proglottiden, die zusammen mit Kot von einer Person dorthin gelangen. Im Magen von Rindern kommen Onkosphären aus den Eiern, die sich in den Muskeln von Tieren ablagern und Finnen bilden. Sie werden Cysticerci genannt. Ein Cysticercus ist ein mit Flüssigkeit gefülltes Bläschen mit einem Kopf, in den Saugnäpfe eingeschraubt sind. In den Muskeln von Nutztieren können Finnen viele Jahre bestehen bleiben. Kann einzeln aktiv aus dem Anus kriechen. Eine Person infiziert sich, indem sie rohes oder halbgegartes Fleisch von einem infizierten Tier isst. Im Magen löst sich unter dem Einfluss der sauren Umgebung des Magensaftes die Schale des Finnen auf, die Larve kommt heraus, die sich an der Darmwand festsetzt. Die Wirkung auf den Wirtsorganismus ist: 1) die Wirkung der Nahrungsaufnahme; 2) Vergiftung mit den Abfallprodukten des Parasiten; 3) Ungleichgewicht der Darmflora (Dysbakteriose); 4) beeinträchtigte Absorption und Synthese von Vitaminen; 5) mechanische Reizung des Darms; 6) mögliche Entwicklung eines Darmverschlusses; 7) Entzündung der Darmwand. Diagnose. Nachweis im Stuhl der reifen Segmente des Patienten. Prävention. 1. Persönlich. Gründliche Wärmebehandlung von Fleisch. 2. Öffentlich. Strenge Überwachung der Verarbeitung und des Verkaufs von Fleisch. Durchführung von sanitären und erzieherischen Arbeiten mit der Bevölkerung. 44. Zwerg-Schweinebandwurm Der Erreger der Taeniasis ist der Schweinebandwurm (Taenia solium). Der endgültige Besitzer ist nur ein Mensch. Zwischenwirte sind Schweine und gelegentlich auch Menschen. Die Segmente werden in Gruppen von 5-6 Stück mit dem menschlichen Kot ausgeschieden. Wenn die Eier austrocknen, platzt ihre Schale und die Eier zerstreuen sich frei. Auch Fliegen und Vögel tragen zu diesem Prozess bei. Schweine infizieren sich durch den Verzehr von Abwässern, die Proglottiden enthalten können. Im Magen von Schweinen löst sich die Eierschale auf, daraus entstehen sechshakenige Onkosphären. Durch die Blutgefäße gelangen sie in die Muskeln, wo sie sich niederlassen und sich nach 2 Monaten in Finnen verwandeln. Sie werden Cysticerci genannt und sind mit Flüssigkeit gefüllte Fläschchen, in die ein Kopf mit Saugnäpfen eingeschraubt ist. Die Infektion des Menschen erfolgt durch den Verzehr von rohem oder unzureichend gekochtem Schweinefleisch. Unter Einwirkung von Verdauungssäften löst sich die Cysticercus-Membran auf; Der Skolex ist umgestülpt, der an der Wand des Dünndarms befestigt ist. Bei dieser Krankheit treten häufig eine umgekehrte Darmperistaltik und Erbrechen auf. Gleichzeitig gelangen reife Segmente in den Magen und werden dort unter Einfluss von Magensaft verdaut. Die freigesetzten Onkosphären gelangen in die Darmgefäße und werden über den Blutkreislauf zu Organen und Geweben transportiert. Sie können in die Leber, das Gehirn, die Lunge und die Augen gelangen, wo sie Cysticerci bilden. Die Behandlung der Zystizerkose ist nur chirurgisch. Diagnose. Nachweis im Stuhl der reifen Segmente des Patienten. Prävention. 1. Persönlich. Gründlich gekochtes Schweinefleisch. 2. Öffentlich. Weideschutz Strenge Überwachung der Verarbeitung und des Verkaufs von Fleisch. Der Zwergbandwurm (Hymenolepis nana) ist der Erreger der Hymenolepidose. Der Kopf ist birnenförmig, hat 4 Saugnäpfe und einen Rüssel mit einer Hakenkrone. Die Strobila enthält 200 oder mehr Segmente; nur Eier gelangen in die Umwelt. Die Eigröße beträgt bis zu 40 Mikrometer. Sie sind farblos und haben eine runde Form. Der Mensch ist sowohl Zwischen- als auch Endwirt. Onkosphären werden in die Zotten des Dünndarms eingeführt, wo sich aus ihnen Cysticercoide entwickeln. Jugendliche heften sich an die Darmschleimhaut und erreichen die Geschlechtsreife. pathogene Wirkung. Die Prozesse der parietalen Verdauung sind gestört. Der Körper wird durch die Abfallprodukte des Wurms vergiftet. Die Darmtätigkeit ist gestört, Bauchschmerzen, Durchfall, Kopfschmerzen, Reizbarkeit, Schwäche, Müdigkeit treten auf. Der menschliche Körper ist in der Lage, eine Immunität gegen den Parasiten zu entwickeln. Nach einem Generationenwechsel tritt eine Selbstheilung ein. Diagnose. Nachweis von Eiern des Zwergbandwurms im Kot des Patienten. Prävention. 1. Einhaltung der Regeln der persönlichen Hygiene. 2. Öffentlich. Gründliche Reinigung von Kindereinrichtungen. 45. Echinococcus und breiter Bandwurm. Diphyllobothriasis Echinococcus (Echinococcus granulosus) ist der Erreger der Echinokokkose. Die geschlechtsreife Form des Parasiten ist 2-6 mm lang und besteht aus 3-4 Segmenten. Am Kopf (Skolex) befinden sich 4 Saugnäpfe und ein Rüssel mit zwei Hakenrändern. Endwirte sind Raubtiere aus der Familie der Canidae (Hunde, Schakale, Wölfe, Füchse). Zwischenwirte sind Pflanzenfresser (Kühe, Schafe), Schweine, Kamele, Kaninchen und viele andere Säugetiere sowie der Mensch. Der Kot der Endwirte enthält Eier des Parasiten; reife Segmente von Echinokokken können aktiv aus dem Anus kriechen und sich im Fell von Tieren ausbreiten, wobei Eier darauf zurückbleiben. Durch die Aufnahme der Eier infizieren sich Menschen und andere Zwischenwirte. Im menschlichen Verdauungstrakt entsteht aus dem Ei eine Onkosphäre, die in den Blutkreislauf eindringt und über den Blutkreislauf zu Organen und Geweben transportiert wird. Dort verwandelt sie sich in eine Finnin. Im Larvenstadium befindet sich Echinococcus in Leber, Gehirn, Lunge und Röhrenknochen. Finna kann Organe quetschen, wodurch sie verkümmern. Die Echinokokkenblase enthält Flüssigkeit mit Zersetzungsprodukten von Parasiten; wenn sie in die Blutbahn gelangt, kann es zu einem toxischen Schock kommen. Gleichzeitig besiedeln die Tochterskolexe das Gewebe, wodurch sich neue Finnen entwickeln. Die Behandlung der Echinokokkose ist nur chirurgisch. Diagnose. Nach der Cassoni-Reaktion: 0,2 ml sterile Flüssigkeit aus der Echinokokkenblase werden subkutan injiziert. Wenn sich die gebildete Blase innerhalb von 3-5 Minuten fünfmal erhöht, wird die Reaktion als positiv angesehen. Verhütung. Einhaltung der Regeln der persönlichen Hygiene, Untersuchung und Behandlung von Haus- und Begleittieren. Vernichtung der Leichen kranker Tiere. Breiter Bandwurm (Diphyllobotrium latum) - der Erreger der Diphyllobothriasis. Es wird mit Hilfe von zwei Bothria oder Saugschlitzen, die wie Rillen aussehen, an der Darmwand befestigt. Die Eier gelangen mit dem menschlichen Kot ins Wasser; sie produzieren Korazidien, die von Krebstieren (dem ersten Zwischenwirt) verschluckt werden, in deren Darm sie ihre Flimmerhärchen verlieren und sich in eine Larve verwandeln – ein Prozerkoid. Das Krebstier wird von einem Fisch (dem zweiten Zwischenwirt) verschluckt, in dessen Muskeln das Procercoid in das nächste (Larven-)Stadium übergeht – das Plero-Cercoid. Eine Person infiziert sich durch den Verzehr von rohem oder halbgekochtem Fisch oder frisch gesalzenem Kaviar. Diphyllobothriasis ist eine gefährliche Krankheit, die einen Darmverschluss verursacht. Der Parasit verbraucht Nährstoffe aus dem Darm. Vergiftungsdysbakteriose, B12 - Folsäuremangelanämie. Diagnose. Nachweis von Eiern und Fragmenten reifer Segmente des Breitbandwurms im Kot. Prävention. 1. Persönlich. Weigerung, rohen Fisch zu essen. 2. Öffentlich. Schutz von Gewässern vor fäkaler Verschmutzung. 46. Spulwürmer. Strukturelle Eigenschaften. Askaris Mensch. Lebenszyklus. Diagnose. Verhütung Mehr als 500 Arten von Spulwürmern wurden beschrieben. Sie leben in unterschiedlichen Umgebungen. Die wichtigsten Aromorphosen des Typs: 1) primäre Körperhöhle; 2) das Vorhandensein des hinteren Darms und Anus; 3) Dichotomie. Der Körper ist unsegmentiert, hat eine abgerundete Form. Der Körper ist dreischichtig, entwickelt sich aus Endo-, Meso- und Ektoderm. Es gibt einen Haut-Muskel-Sack. Es besteht aus einer äußeren, nicht dehnbaren, dichten Kutikula, Hypodermis und einer Schicht aus glatten Muskelfasern in Längsrichtung. In der Unterhaut finden aktiv Stoffwechselprozesse statt. Spulwürmer haben eine primäre Körperhöhle – ein Pseudocoel. Alle inneren Organe befinden sich darin. Sie bilden fünf differenzierte Systeme – Verdauungs-, Ausscheidungs-, Nerven-, Fortpflanzungs- und Muskelsystem. Das Verdauungssystem wird durch ein Durchgangsrohr dargestellt. Das Nervensystem besteht aus den Kopfganglien, dem peripharyngealen Ring und den davon ausgehenden Nervenstämmen – dem dorsalen, dem abdominalen und zwei lateralen. Das Ausscheidungssystem ist nach Art der Proto-Nephridien aufgebaut. Der männliche Fortpflanzungsapparat besteht aus den Hoden, den Samenleitern, die in den Ejakulationskanal übergehen. Es mündet in den Hinterdarm. Der weibliche Fortpflanzungsapparat beginnt mit paarigen Eierstöcken, gefolgt von zwei Eileitern in Form von Röhren und paarigem Uterus, die mit einer gemeinsamen Vagina verbunden sind. Die Fortpflanzung von Spulwürmern ist nur sexuell. Ascaris human (Ascaris lumbricoides) ist der Erreger der Ascariasis. Der menschliche Spulwurm ist ein großer Geohelminth, dessen Weibchen eine ausgewachsene Länge von 40 cm und die Männchen 20 cm erreichen. Der Körper des Spulwurms ist zylindrisch und zu den Enden hin verjüngt. Beim Männchen ist das hintere Körperende spiralförmig zur Bauchseite hin verdreht. Eine Person infiziert sich mit Ascaris durch ungewaschenes Gemüse und Obst, auf dem sich die Eier befinden. Die Larve schlüpft aus dem Ei im Darm. Es perforiert die Darmwand, dringt zuerst in die Venen des Körperkreislaufs ein und gelangt dann durch die Leber, den rechten Vorhof und den Ventrikel in die Lunge. Von den Kapillaren der Lunge geht es in die Alveolen, dann in die Bronchien und die Luftröhre. Dies verursacht die Bildung eines Hustenreflexes, der zum Eindringen des Parasiten in den Rachen und zur sekundären Einnahme mit Speichel beiträgt. Wieder im menschlichen Darm angekommen, verwandelt sich die Larve in eine geschlechtsreife Form, die sich vermehren kann und etwa ein Jahr lang lebt. Kopfschmerzen, Schwäche, Schläfrigkeit, Reizbarkeit entwickeln sich, Gedächtnis und Arbeitsfähigkeit nehmen ab. Es kann zu einem mechanischen Darmverschluss, einer Blinddarmentzündung, einer Verstopfung der Gallenwege und zu Abszessen in der Leber kommen. Diagnose. Nachweis menschlicher Spulwurmeier im Kot des Patienten. Prävention. 1. Persönlich. 2. Öffentlich. Sanitär- und Bildungsarbeit. 47. Madenwurm und Peitschenwurm Madenwurm (Enterobius vermicularis) ist der Erreger der Enterobiose. Der Madenwurm ist ein kleiner weißer Wurm. Der Körper ist gerade, nach hinten gerichtet. Das hintere Ende des Körpers des Männchens ist spiralförmig verdreht. Madenwurmeier sind farblos und transparent, oval, asymmetrisch, einseitig abgeflacht. Der Madenwurm parasitiert nur im menschlichen Körper, wo das reife Individuum in den unteren Abschnitten des Dünndarms lokalisiert ist und sich von seinem Inhalt ernährt. Es findet kein Eigentümerwechsel statt. Ein Weibchen mit reifen Eiern verlässt nachts seinen Anus und legt eine große Anzahl von Eiern in die Falten des Anus (bis zu 15000), wonach es stirbt. Krabbeln des Parasiten auf der Haut verursacht Juckreiz. Von den Händen werden sie vom Patienten selbst in den Mund gebracht (Autoreinvasion tritt auf). Es gibt Schlafstörungen, Schlafmangel, Reizbarkeit, Verschlechterung des Gesundheitszustands, möglicherweise die Entwicklung einer Blinddarmentzündung, Entzündungen und Verletzungen der Unversehrtheit der Darmwand. Diagnose. Die Diagnose basiert auf dem Nachweis von Madenwurmeiern im Material der Perianalfalten und auf dem Nachweis von Parasiten, die aus dem Anus kriechen. Prävention. 1. Persönlich. Sorgfältige Einhaltung der Regeln der persönlichen Hygiene. 2. Öffentlich. Regelmäßige Untersuchung der Kinder. Der menschliche Peitschenwurm (Trichocephalus trichiurus) ist der Erreger der Trichuriasis. Der Erreger ist in den unteren Teilen des Dünndarms (hauptsächlich im Blinddarm), den oberen Teilen des Dickdarms lokalisiert. Vlasoglav parasitiert nur im menschlichen Körper. Es findet kein Eigentümerwechsel statt. Dies ist ein typischer Geohelminth, der sich ohne Migration entwickelt. Für die weitere Entwicklung müssen Helmintheneier mit menschlichem Kot in die äußere Umgebung gelangen. Sie entwickeln sich im Boden bei hoher Luftfeuchtigkeit und ziemlich hoher Temperatur. Die Infektion des Menschen erfolgt durch Aufnahme von Eiern, die Peitschenwurmlarven enthalten. Dies ist möglich, wenn Sie Gemüse, Beeren, Obst oder andere mit Eiern kontaminierte Lebensmittel sowie Wasser essen. Im menschlichen Darm löst sich unter der Wirkung von Verdauungsenzymen die Eischale auf und die Larve tritt daraus hervor. Wenige Wochen nach der Infektion erreicht der Parasit im menschlichen Darm die Geschlechtsreife. Der Parasit ernährt sich von menschlichem Blut. Es kommt zu einer Vergiftung des menschlichen Körpers mit den Produkten der Vitalaktivität des Parasiten: Kopfschmerzen, erhöhte Müdigkeit, verminderte Leistungsfähigkeit, Schläfrigkeit, Reizbarkeit treten auf. Die Darmfunktion ist gestört, es treten Bauchschmerzen auf, es kann zu Krämpfen kommen, Blutarmut (Blutarmut) kann auftreten. Oft entwickelt sich eine Dysbakteriose. Peitschenwürmer können bei massivem Befall entzündliche Veränderungen des Blinddarms (Appendizitis) verursachen. Diagnose. Nachweis von Peitschenwurmeiern im Kot einer erkrankten Person. Prävention. 1. Einhaltung der Regeln der persönlichen Hygiene. 2. Sanitär- und Aufklärungsarbeit mit der Bevölkerung. 48. Trichinella und Hakenwurm Trichinella (Trichinella spiralis) ist der Erreger der Trichinose. Trichinella-Larven leben in der quergestreiften Muskulatur und ausgewachsene Individuen leben im Dünndarm. Neben dem menschlichen Körper parasitieren Trichinella Schweine, Ratten, Katzen und Hunde, Wölfe, Bären, Füchse und viele andere wilde und domestizierte Säugetiere. Jedes Tier, in dessen Körper Trichinella lebt, ist sowohl Zwischen- als auch Endwirt. Die Ausbreitung der Krankheit erfolgt normalerweise, wenn Tiere infiziertes Fleisch fressen. Nach der Befruchtung im Darm sterben die Männchen schnell und die Weibchen bringen 2 Monate lang etwa 1500-2000 lebende Larven zur Welt, danach sterben sie ebenfalls. Die Larven durchbohren die Darmwand, dringen in das Lymphsystem ein, breiten sich dann mit Blutfluss im ganzen Körper aus, siedeln sich jedoch hauptsächlich in bestimmten Muskelgruppen an: Zwerchfell, Zwischenrippen, Kauen, Deltamuskel, Gastrocnemius, kapseln sich in den Muskeln ein und können mehrere Jahrzehnte leben . Die klinischen Manifestationen der Krankheit variieren: von asymptomatisch bis zum Tod. Die Inkubationszeit beträgt 5-45 Tage. Diagnose. Anamnestisch. Muskelbiopsie-Studie. Immunologische Reaktionen werden angewendet. Verhütung. Thermische Verarbeitung von Fleisch. Hakenwurm Ancylostoma duodenale ist der Erreger der Hakenwurmerkrankung. Die Lebenserwartung des Parasiten beträgt 4-5 Jahre. Es parasitiert nur beim Menschen. Befruchtete Eier mit Kot gelangen in die Umgebung, wo unter günstigen Bedingungen innerhalb eines Tages Larven, Rhabditis genannt, aus ihnen hervorgehen. Sie können durch den Mund in den menschlichen Körper gelangen. Aber häufiger werden sie durch die Haut eingeführt. Im menschlichen Körper wandern Larven. Zunächst dringen sie aus dem Darm in die Blutgefäße ein, von dort zu Herz und Lunge. Sie steigen durch die Bronchien und die Luftröhre auf, dringen in den Pharynx ein und verursachen die Entwicklung eines Hustenreflexes. Wiederholtes Verschlucken der Larven mit Speichel führt dazu, dass sie wieder in den Darm gelangen, wo sie sich im Zwölffingerdarm ansiedeln. Parasiten scheiden gerinnungshemmende Substanzen aus, die die Blutgerinnung verhindern, sodass es zu Darmblutungen kommen kann. Es kommt zu einer Vergiftung des Organismus mit den Produkten der Vitalaktivität des Parasiten, zur Entwicklung massiver Darmblutungen (Anämie) und zu Allergien gegen den Parasiten. Es gibt Bauchschmerzen, Verdauungsstörungen, Kopfschmerzen, Schwäche, Müdigkeit. Diagnose. Nachweis von Larven und Eiern im Kot des Patienten. Prävention. 1. Persönlich. 2. Öffentlich. 49. Rishta. Biohelminthen Rishta (Dragunculus medinensis) - der Erreger der Dragunkulose. Der Parasit hat eine fadenförmige Form, die Länge des Weibchens beträgt 30 bis 150 cm bei einer Dicke von 1-1,7 mm, das Männchen wird nur bis zu 2 cm lang. Der Lebenszyklus des Parasiten ist mit einem Wirts- und Gewässerwechsel verbunden. Der endgültige Besitzer ist ein Mensch, außerdem ein Affe, manchmal ein Hund und andere Wild- und Haustiersäugetiere. Der Zwischenwirt sind Zyklopenkrebse. Über dem vorderen Ende des weiblichen Körpers bildet sich eine riesige Blase, die mit seröser Flüssigkeit gefüllt ist. In diesem Fall entsteht ein Abszess und die Person verspürt starken Juckreiz. Wenn die Beine ins Wasser gesenkt werden, platzt die Blase und eine große Anzahl lebender Larven schlüpft daraus. Ihre weitere Entwicklung ist möglich, wenn sie in den Körper von Zyklopen eindringen, die diese Larven verschlucken. Im Körper des Zyklopen verwandeln sich die Larven in Mikrofilarien. Beim Trinken von kontaminiertem Wasser kann der Endwirt Cyclops mit Mikrofilarien aufnehmen. Im Magen dieses Wirts wird der Zyklop verdaut, und die Mikrofilarie des Meerwurms dringt zunächst in den Darm ein, wo er dessen Wand durchdringt und in den Blutkreislauf gelangt. Mit dem Blutfluss gelangen sie in das Unterhautfettgewebe, wo sie nach etwa einem Jahr die Geschlechtsreife erreichen und mit der Larvenproduktion beginnen. Befindet sich der Parasit neben dem Gelenk, ist dessen Beweglichkeit beeinträchtigt. Es gibt schmerzhafte Geschwüre und Abszesse auf der Haut. Der Parasit hat auch eine allgemeine toxische und allergische Wirkung. Diagnose. Visuelle Erkennung geschlechtsreifer Formen, die wie verschlungene, deutlich sichtbare Grate unter der Haut aussehen. Prävention. 1. Persönlich. Sie sollten kein ungefiltertes und ungekochtes Wasser aus offenen Reservoirs in den Krankheitsherden trinken. 2. Öffentlich. Schutz von Wasserversorgungsstandorten. Biohelminthen sind Parasiten, die sich unter Beteiligung von Zwischenwirten entwickeln und ähnliche Krankheiten verursachen – Filariose. Geschlechtsreife Individuen (Phyllaria) leben in den Geweben der inneren Umgebung. Sie bringen Larven (Mikrofilarien) zur Welt, die regelmäßig in Blut und Lymphe gelangen. Wenn sie von einem blutsaugenden Insekt gebissen werden, gelangen die Larven in den Magen und von dort in die Muskeln, wo sie infektiös werden und in den Rüssel des Insekts gelangen. Wenn der Träger den Hauptwirt beißt, infiziert er ihn im invasiven Stadium mit dem Parasiten. Die Hauptarten von Filarien sind menschliche Parasiten. 1. Wuchereria banctofti. Parasiten sind in den Lymphknoten und Blutgefäßen lokalisiert, was zu einer Stagnation von Blut und Lymphe, Elephantiasis und Allergien führt. 2. Brügge malayi. 3. Oncocerca volvulus. Im Körper sind Parasiten unter der Haut von Brust, Kopf und Gliedmaßen lokalisiert und verursachen die Bildung schmerzhafter Knötchen. 4 Loa loa. Im Körper: Unter Haut und Schleimhäuten, wo schmerzhafte Knötchen und Abszesse entstehen. 5. Mansonella. In dessen Körper ist der Parasit im Fettgewebe unter den serösen Membranen im Gekröse des Darms lokalisiert. 6. Akantocheilonema. Diagnose. Nachweis von Mikrofilarien im Blut. Verhütung. Trägerkontrolle. Früherkennung und Behandlung von Patienten. 50. Geben Sie Arthropoden ein. Vielfalt und Morphologie Arthropoda-Arthropoden umfassen mehr als 1 Millionen Arten. Vertreter der Klassen Arachnida und Insekten sind von größter medizinischer Bedeutung; die Abteilung der medizinischen Parasitologie – die Arachnoentomologie – untersucht deren pathogene Wirkung. Zu den Vertretern dieser Klassen zählen dauerhafte und vorübergehende menschliche Parasiten, Zwischenwirte anderer Parasiten, Überträger von Infektions- und Parasitenkrankheiten sowie giftige und gefährliche Arten für den Menschen. Aromorphosen vom Typ Arthropoden: 1) äußeres Skelett; 2) gegliederte Gliedmaßen; 3) quergestreifte Muskeln; 4) Isolierung und Spezialisierung der Muskeln. Der Stamm Arthropoda umfasst die Unterarten Kiemenatmer (die Klasse Crustacea ist von medizinischer Bedeutung), Cheliceridae (die Klasse Spinnentiere) und Trachealatmer (die Klasse Insekten). In der Klasse der Spinnentiere sind Vertreter der Ordnungen Skorpione (Scorpiones), Spinnen (Arachnei) und Zecken (Acari) von medizinischer Bedeutung. Morphologie. Arthropoden zeichnen sich durch einen dreischichtigen Körper aus, das heißt durch die Entwicklung aus drei Keimschichten. Es gibt bilaterale Symmetrie und heteronome Körpersegmentierung. Charakteristisch ist das Vorhandensein metamerisch angeordneter Gliedmaßen. Der Körper besteht aus Segmenten, die drei Abschnitte bilden – Kopf, Brust und Bauch. Einige Arten haben einen einzigen Cephalothorax, während bei anderen alle drei Abschnitte ineinander übergehen. Es gibt eine äußere Chitinhülle, die eine schützende Rolle spielt. Das Verdauungssystem besteht aus drei Abschnitten - anterior, middle und posterior. Endet mit einem Anus. Im mittleren Abschnitt befinden sich komplexe Verdauungsdrüsen. Die vorderen und hinteren Abschnitte haben eine kutikuläre Auskleidung. Charakteristisch ist das Vorhandensein eines komplex aufgebauten Mundapparates. Ausscheidungssystem. Es wird durch modifizierte Metanephridien oder malpighische Gefäße dargestellt. Die Struktur der Atmungsorgane hängt von der Umgebung ab, in der das Tier lebt. Bei aquatischen Vertretern sind dies Kiemen, bei terrestrischen Arten sind es sackartige Lungen oder Luftröhren. Die Kiemen und die Lunge sind modifizierte Gliedmaßen, die Luftröhre sind Einstülpungen der Haut. Das Kreislaufsystem ist nicht geschlossen. Das Nervensystem besteht aus dem Ganglion cephalica, den peripharyngealen Kommissuren und dem ventralen Nervenstrang aus teilweise verwachsenen Nervenganglien. Die Sinnesorgane sind gut entwickelt – Geruchs-, Tast-, Geschmacks-, Seh-, Hör- und Gleichgewichtsorgane. Es gibt endokrine Drüsen, die eine regulatorische Rolle spielen. Die meisten Vertreter der Art sind zweihäusig. Der Sexualdimorphismus ist ausgeprägt. Die Fortpflanzung erfolgt nur sexuell. Die Entwicklung erfolgt direkt oder indirekt, im letzteren Fall – mit vollständiger oder unvollständiger Metamorphose. 51. Zecken. Juckreiz bei Krätze und Aknedrüse Sie gehören zur Unterart Cheliceraceae, Klasse Spinnentiere. Sie haben einen unsegmentierten Körper von ovaler oder kugeliger Form, der mit einer Chitinhaut bedeckt ist. Es gibt 6 Gliedmaßenpaare: Die ersten 2 Paare (Cheliceren und Pedipalpen) stehen dicht beieinander und bilden einen komplexen Rüssel. Pedipalps fungieren auch als Tast- und Geruchsorgane. Die restlichen 4 Gliedmaßenpaare dienen der Bewegung. Der Rachen der Spinnentiere dient als Saugapparat. Es gibt Drüsen, die Speichel produzieren, der sich verhärtet, wenn eine Zecke beißt. Das Atmungssystem besteht aus blattförmigen Lungen und Luftröhre. Das Kreislaufsystem besteht aus einem sackförmigen Herzen mit Löchern. Das Nervensystem zeichnet sich durch eine hohe Konzentration seiner Bestandteile aus. Bei einigen Zeckenarten verschmilzt das gesamte Nervensystem zu einem cephalothorakalen Ganglion. Alle Spinnentiere sind zweihäusig. Das reife Weibchen legt Eier, aus denen Larven schlüpfen. Nach der ersten Häutung verwandelt sich die Larve in eine Nymphe. Nach der letzten Häutung verwandelt sich die Nymphe in eine Imago. Ein kleiner Teil der Art hat sich an den ständigen Parasitismus auf den Menschen angepasst. Dazu gehören Krätze und Aknedrüse, die in den Talgdrüsen und Follikeln der Haut lebt. Krätze (Sarcoptes scabiei) ist der Erreger der menschlichen Krätze (Scabies). Bezieht sich auf dauerhafte menschliche Parasiten, in deren Körper es in der Hornschicht der Epidermis lebt. Auf einer Person kann Krätze von Hunden, Katzen, Pferden, Schweinen, Schafen, Ziegen usw. parasitieren. Sie leben nicht lange, sondern verursachen charakteristische Veränderungen auf der Haut. Der Mundapparat ist dafür ausgelegt, durch Passagen in der menschlichen Haut zu nagen, in denen das Weibchen seine Eier ablegt. Hier findet die Metamorphose statt. Die Länge der Bewegung, die das Weibchen macht, beträgt 2-3 mm (Männer machen keine Bewegungen). Wenn sich die Milben in der Dicke der Haut bewegen, reizen sie die Nervenenden, was einen unerträglichen Juckreiz verursacht. Nachts verstärkt sich die Zeckenaktivität. Beim Kämmen werden die Passagen der Zecken geöffnet. Larven, Eier und erwachsene Milben verteilen sich gleichzeitig über die Unterwäsche des Patienten und umgebende Gegenstände, was zur Infektion gesunder Personen beitragen kann. Diagnose. Auf der Haut finden sich gerade oder verdrehte Streifen von cremefarbener Farbe. Verhütung. Einhaltung der Regeln der persönlichen Hygiene. Sanitäre Überwachung von Herbergen, öffentlichen Bädern usw. Aknedrüse (Demodex folliculorum) - der Erreger der Demodikose. Es lebt in den Talgdrüsen, Haarfollikeln der Haut von Gesicht, Hals und Schultern, die sich in Gruppen befinden. Bei geschwächten, zu Allergien neigenden Menschen kann sich der Parasit aktiv vermehren. In diesem Fall kommt es zu einer Verstopfung der Drüsengänge und es entwickelt sich eine massive Akne. Die Wiederansiedlung des Parasiten erfolgt bei Verwendung üblicher Wäsche- und Körperpflegeartikel. Diagnose. Der extrudierte Inhalt der Drüse oder des Haarfollikels wird auf einem Glasobjektträger mikroskopiert. Sie können einen erwachsenen Parasiten, Larven, Nymphen und Eier finden. Verhütung. Einhaltung der Regeln der persönlichen Hygiene. 52. Zecken der Familie Ixodid. Hundetaiga und andere Zecken Alle Ixodid-Zecken sind vorübergehende Blutsauger. Der temporäre Wirt, von dem sie sich ernähren, wird Host-Feeder genannt. Die Körperhüllen und das Verdauungssystem der Frau sind sehr dehnbar. Dadurch können sie selten, aber in großen Mengen essen. Der orale Apparat ist zum Durchstechen der Haut und zum Absaugen von Blut geeignet. Der Rüssel hat ein Hypostom: einen langen, abgeflachten Auswuchs mit scharfen, nach hinten gerichteten Zähnen. Die Cheliceren sind an den Seiten gesägt. Mit ihrer Hilfe entsteht auf der Haut des Wirts eine Wunde, in die das Hypostom eingetaucht wird. Beim Biss wird Speichel in die Wunde injiziert, der um den Rüssel gefriert. Ixodid-Zecken sind sehr fruchtbar. Meistens wechselt eine Zecke während der Entwicklung drei Wirte, von denen sie sich jeweils nur einmal ernährt. Viele Ixodid-Zecken sind Überträger von Erregern gefährlicher Krankheiten bei Mensch und Tier. Unter diesen Krankheiten ist die durch Zecken übertragene Frühjahr-Sommer-Enzephalitis die bekannteste. Hundezecke. Unterstützt die Existenz von Tularämieherden in der Natur bei Nagetieren, von denen die Krankheit auf Menschen und Haustiere übertragen wird. Die Hundezecke parasitiert viele Wild- und Haustiere, den Menschen; bleibt mehrere Tage beim Besitzer. Es ist Träger des Erregers der Tularämie, verursacht durch den Biss des Wirts eine lokale Reizwirkung. Wenn sich die Wunde infiziert, können aufgrund der Hinzufügung einer bakteriellen Infektion schwere eitrige Komplikationen auftreten. Die Taiga-Zecke ist Träger des Erregers einer schweren Viruserkrankung – der durch Taiga-Zecken übertragenen Enzephalitis. Diese Art ist für den Menschen am gefährlichsten, da sie ihn häufiger angreift als andere. Die Taiga-Zecke parasitiert viele Säugetiere und Vögel, was das Enzephalitis-Virus in Umlauf hält. Das wichtigste natürliche Reservoir des Taiga-Enzephalitis-Virus sind Streifenhörnchen, Igel, Wühlmäuse und andere kleine Nagetiere, Ziegenvögel. Somit ist das durch Zecken übertragene Enzephalitisvirus durch übertragbare (durch einen von Zecken übertragenen Vektor während des Blutsaugens) und transovariale (durch ein Weibchen durch Eier) Übertragungswege gekennzeichnet. Andere Ixodid-Zecken Vertreter der Gattung Dermatocenter leben in den Steppen- und Waldzonen. Ihre Larven und Nymphen ernähren sich vom Blut kleiner Säugetiere (hauptsächlich Nagetiere). Dermatocenter pictus (bewohnt Laub- und Mischwälder) und Dermatocenter marginatus (bewohnt die Steppenzone) sind Träger des Tularämie-Erregers. Im Körper von Zecken leben Krankheitserreger jahrelang, so dass immer noch Krankheitsherde existieren. Derma-tocenter marginatus trägt auch den Brucellose-Erreger, der kleine und große Rinder, Schweine und Menschen befällt. Dermatocenter nuttalli (lebt in den Steppen Westsibiriens und Transbaikaliens) bestätigt die Existenz von Herden von durch Zecken übertragenem Typhus in der Natur (der Erreger sind Spirochäten). 53. Klasse Insekten. Morphologie, Physiologie, Systematik. Trupp Vshi. Arten. Verhütung Die Klasse Insekten umfasst mehr als 1 Million Arten. Der Körper von Insekten ist in drei Abschnitte unterteilt: Kopf, Brustkorb und Hinterleib. Die Körperhülle besteht aus einer Schicht subkutaner Zellen, die auf ihrer Oberfläche eine organische Substanz absondern – Chitin. Chitin bildet eine dichte Hülle. Auf dem Kopf befinden sich Sinnesorgane – Fühler und Augen, ein komplexer Mundapparat, dessen Struktur von der Art der Nahrungsaufnahme abhängt: Nagen, Lecken, Saugen, Piercing-Saugen usw. Die Insektenkiste besteht aus drei Segmenten, von denen jedes ein Paar Laufbeine trägt. Die nahe der Mundöffnung liegenden Gliedmaßen tragen Tastborsten und dienen zum Greifen und Mahlen von Nahrung. Der Hinterleib hat keine Gliedmaßen, die meisten Insekten haben zwei Flügelpaare auf der Brust. Die Muskulatur von Insekten ist gut entwickelt und besteht aus quergestreiften Muskelfasern. Das Zentralnervensystem besteht aus dem Ganglion cephalica, dem peripharyngealen Nervenring und dem ventralen Nervenstrang. Die Atmungsorgane von Insekten sind die Luftröhre. Die Verdauungsorgane bestehen aus Vorderdarm, Mittel- und Hinterdarm. Die Ausscheidungsorgane werden durch malpighische Gefäße dargestellt, die in den Darm münden. Das Kreislaufsystem ist nicht geschlossen. Insekten haben auf ihrer Rückenseite ein Herz, das aus mehreren Kammern besteht, die mit Klappen ausgestattet sind. Die Entwicklung von Insekten erfolgt mit Metamorphose. Insekten von medizinischer Bedeutung werden unterteilt in: 1) synanthropische Arten, die keine Parasiten sind; 2) vorübergehende blutsaugende Parasiten; 3) permanente blutsaugende Parasiten; 4) Gewebe- und Höhlenlarvenparasiten. Kader Läuse Die Filzlaus lebt am Schambein, in den Achselhöhlen, seltener an den Augenbrauen, Wimpern und im Bart. Gemeinsame Merkmale für alle Arten von Läusen sind eine geringe Größe, ein vereinfachter Entwicklungszyklus, Gliedmaßen, die zur Fixierung auf der Haut, dem Haar und der Kleidung einer Person geeignet sind, ein stechend-saugender Mundapparat; Flügel fehlen. Kopf- und Körperläuse ernähren sich zwei- bis dreimal täglich von menschlichem Blut, Filzläuse fast ununterbrochen in kleinen Portionen. Weibliche Körper- und Kopfläuse legen im Laufe ihres Lebens bis zu 2 Eier, weibliche Filzläuse legen bis zu 3 Eier. Sie sind sehr widerstandsfähig gegen mechanische und chemische Einflüsse. Der Speichel von Läusen ist giftig. An der Stelle eines Lausbisses verursacht es ein Jucken und Brennen, bei manchen Menschen kann es allergische Reaktionen hervorrufen. Kleine punktförmige Blutergüsse (Petechien) verbleiben an der Bissstelle. Juckreiz an der Bissstelle führt dazu, dass eine Person die Haut kratzt, bis sich Abschürfungen bilden, die sich entzünden und eitern können. In diesem Fall kleben die Haare auf dem Kopf zusammen, verwickeln sich und es entsteht ein Gewirr. Die Filzlaus ist nur ein Parasit und überträgt keine Krankheiten. Kopf- und Kleiderläuse sind spezifische Träger von Erregern des rezidivierenden und epidemischen Fleckfiebers, des Volyn-Fiebers. Verhütung. Einhaltung der Regeln der persönlichen Hygiene. Zur Behandlung werden externe und interne Mittel verwendet: Salben und Shampoos mit Insektiziden sowie oral eingenommene Medikamente. 54. Ablösung des Flohs. Merkmale der Entwicklungsbiologie von Mücken Alle Vertreter der Flohordnung zeichnen sich durch kleine Körpergrößen (1-5 mm), ihre seitliche Abflachung, die die Bewegung zwischen den Haaren des Wirtstiers erleichtert, und das Vorhandensein von Borsten auf der Körperoberfläche aus. Die Hinterbeine der Flöhe sind länglich und springen. Die Tarsen aller Beine sind fünfgliedrig und enden in zwei Krallen. Der Kopf ist klein, auf dem Kopf befinden sich kurze Antennen, vor denen sich ein einfaches Auge befindet. Der orale Apparat von Flöhen ist dazu geeignet, die Haut zu durchstechen und das Blut des Wirtstiers abzusaugen. Befruchtete Weibchen stoßen Eier gewaltsam in Portionen von mehreren Stücken aus, damit die Eier nicht auf dem Fell des Tieres bleiben, sondern in seinem Loch zu Boden fallen. Aus dem Ei schlüpft eine wurmartige Larve, aus der Puppe mit organischen Überresten ein erwachsener Floh. Die bekanntesten Vertreter sind der Rattenfloh und der Menschenfloh. Flöhe beißen Menschen nachts. Giftige Substanzen in ihrem Speichel verursachen starken Juckreiz. Flöhe sind Überträger von Pesterregern. Als natürliche Pestreservoirs dienen Ratten, Ziesel, Frettchen etc. Nagetiere sind auch Quellen anderer Infektionen: Tularämie, Rattentyphus. Für Mücken (Ordnung Diptera, Unterordnung Langbart) sind die charakteristischen äußeren Merkmale ein dünner Körper, lange Beine und ein kleiner Kopf mit rüsselartigen Mundwerkzeugen. Mücken sind Überträger von mehr als 50 Krankheiten. Mücken – Vertreter der Gattungen Culex und Aedes (nicht malariabedingt) sind Überträger von Erregern der japanischen Enzephalitis, Gelbfieber, Milzbrand, Vertreter der Gattung Anopheles (Malariamücken) – Überträger von Malariaplasmodium. Nichtmalaria- und Malariamücken unterscheiden sich in allen Phasen des Lebenszyklus voneinander. Alle Mücken legen ihre Eier im Wasser oder in feuchter Erde in der Nähe von Gewässern ab. Die Malariamücke ist der endgültige Wirt, während der Mensch der Zwischenwirt des Protozoen Malaria Plasmodium (eine Art Sporozoen) ist. Entwicklungszyklus von Malaria-Plasmodium: 1) Schizogonie - asexuelle Fortpflanzung durch mehrfache Teilung; 2) Gametogonie - sexuelle Fortpflanzung; 3) Sporogonie - die Bildung von Formen, die für Sporozoen (Sporozoiten) spezifisch sind. Eine invasive Mücke durchsticht die Haut eines gesunden Menschen und injiziert in dessen Blut Speichel, der Sporozoiten enthält, die in die Gametozyten der Leberzellen eingeführt werden. Dort verwandeln sie sich zunächst in Trophozoiten, dann in Schizonten. Schizonten teilen sich durch Schizogonie und bilden Merozoiten. Dieses Stadium des Zyklus wird als präerythrozytäre Schizogonie bezeichnet und entspricht der Inkubationszeit der Krankheit. Die akute Phase der Krankheit beginnt mit der Einführung von Merozoiten in Erythrozyten. Hier verwandeln sich Merozoiten auch in Trophozoiten und Schizonten, die die Schizogonie zu Merozoiten teilen. Die Erythrozytenmembranen platzen und die Merozoiten gelangen in den Blutkreislauf und dringen in neue Erythrozyten ein, wo sich der Zyklus erneut für 48 oder 72 Stunden wiederholt. Wenn Erythrozyten zusammen mit Merozoiten platzen, gelangen giftige Stoffwechselprodukte des Parasiten und freies Häm in die Blutbahn und verursachen Malariafieberanfälle. 55. Ökologie Ökologie ist die Wissenschaft von der Beziehung von Organismen, Lebensgemeinschaften untereinander und mit der Umwelt. Aufgaben der Ökologie als Wissenschaft: 1) das Studium der Beziehung von Organismen und ihren Populationen zur Umwelt; 2) Untersuchung der Wirkung der Umwelt auf die Struktur, Lebenstätigkeit und das Verhalten von Organismen; 3) Herstellen der Beziehung zwischen der Umwelt und der Populationsgröße; 4) Untersuchung der Beziehungen zwischen Populationen verschiedener Arten; 5) das Studium des Existenzkampfes und der Richtung der natürlichen Auslese in einer Population. Die Humanökologie ist eine komplexe Wissenschaft, die die Muster der menschlichen Interaktion mit der Umwelt, Bevölkerungsprobleme, die Erhaltung und Entwicklung der Gesundheit und die Verbesserung der körperlichen und geistigen Fähigkeiten einer Person untersucht. Der Mensch hat 3 Lebensräume: 1) natürlich; 2) sozial; 3) technogen. Der Mensch ist Gegenstand verschiedener Umweltfaktoren (Sonnenlicht, andere Lebewesen), andererseits ist der Mensch selbst ein (anthropogener) Umweltfaktor. Die Umwelt ist eine Reihe von Faktoren und Elementen, die den Organismus in seinem Lebensraum beeinflussen. Biologische Faktoren oder treibende Kräfte der Evolution. Dazu gehören erbliche Variabilität und natürliche Selektion. Die Anpassung von Organismen an die Auswirkungen von Umweltfaktoren wird als Anpassung bezeichnet. Umweltveränderungen durch Einwirkung anthropogener Faktoren: 1) Veränderung der Struktur der Erdoberfläche; 2) Änderung der Zusammensetzung der Atmosphäre; 3) Veränderung im Stoffkreislauf; 4) Veränderungen in der qualitativen und quantitativen Zusammensetzung von Flora und Fauna; 5) Treibhauseffekt; 6) Lärmbelästigung; 7) militärische Aktionen. Die Hauptquellen der Luftverschmutzung sind Autos und Industrieunternehmen, die den Treibhauseffekt verursachen. Die Hauptursache für die Verschmutzung der Hydrosphäre ist die Einleitung von ungereinigtem Abwasser aus Industrie- und Kommunalbetrieben sowie landwirtschaftlichen Flächen. Die Lithosphäre – die fruchtbare Bodenschicht – entsteht über einen langen Zeitraum und durch den Anbau landwirtschaftlicher Nutzpflanzen werden dem Boden zig Millionen Tonnen Kalium, Phosphor und Stickstoff – die Hauptelemente der Pflanzenernährung – entzogen Boden jedes Jahr. Bei der Ausbringung organischer und mineralischer Düngemittel kommt es nicht zu einer Bodenverarmung. Eine ökologische Krise ist eine Verletzung von Beziehungen innerhalb eines Ökosystems oder irreversible Phänomene in der Biosphäre, die durch menschliche Aktivitäten verursacht werden. 56. Giftige Tiere. Spinnentiere. Wirbeltiere Die Klasse Spinnentiere umfasst Spinnen, Skorpione, Phalangen, Zecken. Giftige Spinnentiere ernähren sich von lebender Beute. Indem die Spinnen mit ihren Cheliceren die Chitinhaut des Insekts durchbohren, injizieren die Spinnen das Gift zusammen mit den Verdauungssäften in das Innere. Skorpione ernähren sich von Spinnen, Weberknechten, Tausendfüßlern und anderen wirbellosen Tieren und ihren Larven und verwenden Gift nur, um das Opfer zu immobilisieren. Bei langem Nahrungsmangel kannibalisieren Skorpione. Ein weiblicher Skorpion bringt 15-30 Junge gleichzeitig zur Welt. Auf dem gegliederten flexiblen Metasom (Schwanz) befindet sich ein Anallappen, der in einer giftigen Nadel endet. Im Anallappen befinden sich zwei giftige Drüsen, deren Kanäle sich nahe der Spitze der Nadel öffnen. Squad-Spinnen Das vordere Gliedmaßenpaar von Chelicera-Spinnen soll Beute schützen und töten. Die Cheliceren befinden sich vor dem Mund. Die betrachteten Vertreter der Gruppe der Giftspinnen zeichnen sich durch die vertikale Anordnung der Hauptsegmente der Cheliceren senkrecht zur Hauptachse des Körpers aus. Dickes Basalsegment der Chelicera deutlich verdickt. An seiner Spitze, am äußeren Rand, ist es mit einem scharfen, klauenartig gekrümmten Endsegment gegliedert, an dessen Ende sich die Kanäle zweier Giftdrüsen öffnen. Giftige Wirbeltiere Sie enthalten im Körper Substanzen, die für andere Arten giftig sind. In kleinen Dosen verursacht Gift, das in den Körper eines anderen Tieres gelangt, schmerzhafte Beschwerden, in großen Dosen führt es zum Tod. Einige Arten giftiger Tiere verfügen über spezielle Drüsen, die Gift produzieren, andere enthalten giftige Substanzen in bestimmten Organen und Geweben. Bei Wirbeltieren, die giftige Drüsen haben, aber keinen speziellen Apparat zum Einbringen von Gift in den Körper des Opfers haben, beispielsweise Amphibien (Salamander, Molche, Kröten), befinden sich die Drüsen in verschiedenen Bereichen der Haut; Wenn ein Tier gereizt ist, wird das Gift auf die Hautoberfläche freigesetzt und wirkt auf die Schleimhäute des Raubtiers. Es ist bekannt, dass etwa 200 Fischarten giftige Stacheln oder Stacheln haben. Giftige Fische werden in aktiv-giftig und passiv-giftig unterteilt. Aktiv giftige Fische führen normalerweise einen sitzenden Lebensstil und halten Ausschau nach ihrer Beute (Stachelrochen). Eine Injektion in Brust oder Bauch kann tödlich sein. Giftige Schlangen sind durch das Vorhandensein von giftigen Zähnen und Drüsen gekennzeichnet, die Gift produzieren. Entsprechend der Form und Anordnung der Zähne werden Schlangen bedingt in drei Gruppen eingeteilt. 1. Glattzahn (Schlangen, Schlangen). Nicht giftig. Die Zähne sind homogen, glatt und frei von Kanälen. 2. Rücken gefurcht (Katzen- und Eidechsenschlangen). Die Giftzähne befinden sich am hinteren Ende des Oberkiefers mit einer Rille auf der hinteren Oberfläche. Wo mündet der Drüsengang? 3. Anterior gefurcht (Viper, Kobra). Giftige Zähne befinden sich im vorderen Teil des Oberkiefers. Auf der Vorderseite befinden sich Rillen für den Giftabfluss. Autoren: Kurbatova N.S., Kozlova E.A.
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Kommentare zum Artikel: Shahnoza Vielen Dank! Wirklich geholfen. [Hoch hoch hoch] Arthur Vielen Dank für Ihre Hilfe bei der Prüfungsvorbereitung [nach oben] Alexander Viel überflüssig, aber nicht schlecht - über die Organisationsebenen und über die organische CC wird gemalt. Paul Wirklich kurz!
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