Тип Споровики: общая характеристика, классификация и медицинское значение представителей.

1. Аппарат Гольджи или пластинчатый комплекс, образуется из пузырьков, отпочковывающейся от гладкой ЭПС. Обычно он расположен около клеточного ядра. Аппарат Гольджи представляет собой систему уплощенных полостей (диктиосомы), располагающиеся друг над другом по 4-6 шт. Края дисков переходят в трубочки, от которых отчленяются пузырьки, транспортирующие заключенное в них вещество к месту его потребления.

Основные функции: включает концентрацию веществ благодаря обезвоживанию, их сортировку и упаковку, образование комплексных соединений, формирование первичных лизосом, пероксисом и вакуолей.

2. Современная теория регуляции экспрессии генов у прокариот была предложена французскими исследователями Ф.Жакобом и Ж.Моно, которые исследовали биосинтез у E.сoli ферментов, метаболизирующих лактозу. Обнаружено, что при культивировании E.сoli на глюкозе содержание ферментов, метаболизирующих лактозу, минимально, но при замене глюкозы на лактозу происходит взрывоподобное усиление синтеза ферментов, расщепляющих лактозу на глюкозу и галактозу, и обеспечивают последующий метаболизм последних.

У бактерий существуют ферменты 3-х типов: а) конститутивные, которые присутствуют в клетках в постоянных количествах, независимо от их метаболического состояния; б) индуцибельные – их количество в клетках при обычных условиях незначительно, но может увеличиваться в сотни и тысячи раз, если в культуральную среду добавлять субстраты этих ферментов; в) репрессабельные – ферменты, синтез которых в клетке прекращается при добавлении в среду конечных продуктов тех метаболических путей, где функционируют эти ферменты. На основании этих фактов и была сформулирована теория оперона.

Оперон – это комплекс генетических элементов, отвечающих за координированный синтез ферментов, которые катализируют ряд последовательных реакций. В состав лактозного оперона E.сoli (Lac-оперон) входят: 1 структурные гены, которые кодируют первичную структуру ферментов, катализирующих последовательные реакции метаболизма лактозы 2. контрольные (регуляторные) сайты оперона, которые содержат промотор, оператор и терминатор. Промотор - это участок ДНК, с которым взаимодействует РНК-полимераза, а промотор Lac-оперона дополнительно содержит участок, с которым взаимодействует белок-активатор, контролирующий связывание РНК- полимеразы с промотором. Оператор - это участок ДНК, с которым специфически связывается белок-репрессор. Оператор непосредственно прилегает к структурным генам и связывание белка-репрессора с оператором противодействует считыванию РНК-полимеразой информации со структурных генов. Терминатор – это последовательность ДНК, которая распознается РНК- полмеразой как сигнал к прекращению транскрипции.Для функционирования оперона еще необходимо существование регуляторного гена, который экспрессирует регуляторный белок-репрессор. Этот ген структурно не связан с опероном и может находиться на значительном расстоянии от него.

1.Репрессия Lac- оперона. Синтез ферментов метаболиз- ма лактозы в клетках E.сoli заблокирован, поскольку связанный с оператором белок- репрессор противо- действует транскрип- ции генов этих ферментов. Среда содержит достаточ- ные количества глюкозы.

2.Индукция Lac- оперона. При снижении в среде уровня глюкозы и появлении лактозы гены, кодирующие ферменты обмена лактозы, разблокируются. Лактоза связывается с белком-репрессором и изменяет его конформацию. Репрессор теряет сродство к оператору и покидает его. Начинается транскрипцию генов метаболизма лактозы и синтез молекул этих ферментов. То есть лактоза выполняет функцию индуктора синтеза ферментов, которые катализируют ее собственный обмен.

3.Существует еще один вариант индукции Lac-оперона, благодаря существованию белка активатора катаболических генов. Этот белок после присоединения цАМФ стимулирует транскрипцию структурных генов, а уровень цАМФ возрастает в ответ на дефицит глюкозы.

3. Споровики (Sporozoa) — класс паразитических простейших, в который входит 3 отряда: грегарины (Gregarinida), кокцидии (Coccidia), пиролазмиды (Piroplasmida).

Империя Клеточные

Надцарство Эукариоты

Царство Животные (Zoa)

Подцарство Простейшие (Protozoa)

Тип Апикомплекса (Appicomplexa)

Класс Кокцидиеобразные (Coccidiomorpha)

Отряд Кокцидии (Coccidia)

Виды: Toxoplasma gondii, Pneumocystis carinii, Sarcocystis lindemanii

Отряд Кровяные споровики (Haemosporidia)

Род Плазмодий (Plasmodium)

Виды: Plasmodium vivax, Plasmodium malaria, Plasmodium falciparum, Plasmodium ovale

Известно около 1400 видов споровиков. Все представители класса являются паразитами человека и животных. Многие споровики – внутриклеточные паразиты, их организация упрощена до минимума. Питание происходит за счет поглощения пищи всей поверхностью тела. Продукты жизнедеятельности также выделяются через всю поверхность мембраны. Для споровиков характерны два варианта жизненного цикла – с наличием полового процесса и без него.

Бесполое размножение осуществляется простым делением с помощью митоза или множественным делением (шизогонией). При шизогонии происходит многократное деление ядра без цитокинеза. Затем вся цитоплазма разделяется на части, которые обособляются вокруг новых ядер. Из одной клетки образуется очень много дочерних. Перед половым процессом происходит образование мужских и женских половых клеток – гамет. Гаметы сливаются с образованием зиготы, которая превращается в цисту, в ней происходит спорогония – множественное деление собразованием клеток (спорозоитов). Именно на стадии спорозоита паразит и проникает в организм хозяина. Споровики, для которых характерен именно такой цикл развития, обитают в тканях внутренней среды организма человека.

Второй вариант жизненного цикла намного проще и состоит из стадии цисты и трофозоита. Такой цикл развития встречается у споровиков, которые обитают в полостных органах, сообщающихся с внешней средой.

В основном споровики, паразитирующие в организме человека и других позвоночных, обитают в тканях тела. Таким образом, это зоо– и антропозоонозные заболевания, профилактика которых представляет собой сложную задачу. Эти заболевания могут передаваться нетрансмиссивно (как токсоплазмы), т. е. не иметь специфического переносчика, или трансмиссивно (как малярийные плазмодии), т. е. через переносчиков.

Диагностика довольно сложна, так как паразиты могут обитать в различных органах и тканях (в том числе глубоких), что снижает вероятность их обнаружения. Кроме того, выраженность симптомов заболевания невелика, поскольку они не являются строго специфичными.

Токсоплазмы (Toxoplasma gondii) – возбудители токсоплазмоза. Человек для этого паразита является промежуточным хозяином, а основные хозяева – это кошки и другие представители семейства Кошачьи.

Малярийные плазмодии (Plasmodium) – возбудители малярии. Человек – промежуточный хозяин, окончательный – комары рода Anopheles.

Роль споровиков определяется их паразитическим образом жизни. К этому типу относятся возбудители ряда болезней человека (малярия, токсоплазмоз, кокцидиоз, саркоцистоз) и животных (кокцидиоз, бабезиоз).

 

Экзаменационный билет 2