Экология и значение круглых червей

Тип круглые черви. Общая характеристика, строение, размножение, разнообразие и значение круглых червей

Общая характеристика круглых червей

Подцарство многоклеточные. Тип круглые черви. Особенности жизнедеятельности, строение, покровы, нервная система, органы чувств, питание, дыхание, выделение, размножение и многообразие

Представители типа Круглые черви (Nemathelminthes) встречаются в почве, пресных и соленых водоемах, паразиты растений и животных. Известно свыше 300 тыс. видов, около 1 тыс. – в нашей стране. По способу питания встречаются хищники (питаются преимущественно мелкими беспозвоночными), паразиты (животных и растений) и сапробионты (питаются разлагающимися органическими веществами).

Характерна билатеральная симметрия, трехслойность эмбрионов. Форма тела – веретенообразная или нитевидная. Тело несегментированное, покрытое кожно-мускульным мешком, который представлен плотной многослойной (9 слоев) кутикулой, гиподермой (эпителиальной тканью) и одним слоем продольных мышц.

Кутикула формируется расположенным под ней эпителием, выполняет защитную функцию. Гиподерма – единая многоядерная цитоплазматическая масса, не разделенная на отдельные клетки (иногда – разделенная).

Мышцы – только продольные (могут только выгибать тело волнообразно). Имеют округлую форму тела на поперечном разрезе. Впервые появляется первичная полость в виде щели между внутренними органами, заполненной жидкостью, которая придает упругость организму, обеспечивает обмен веществ между органами.

Тип круглые черви. Строение аскариды: внешний вид, вскрытая аскарида (самка) и поперечный разрез (самка)

Пищеварительная система круглых червей

Пищеварительная система представлена ротовым отверстием, глоткой, пищеводом, кишечником, который заканчивается анальным отверстием, то есть появляется третий, задний отдел кишечника. По краям ротового отверстия у некоторых хищных и паразитических видов расположены зубцы, которые помогают измельчать пищу, используются для питания тканями.

Выделительная система круглых червей

Выделительная система у видов, которые живут свободно, имеет протонефридиальный тип, представлена системой выделительных канальцев, одноклеточными кожными железами, у паразитических – отсутствует.

Кровеносная и дыхательная круглых червей

Кровеносная и дыхательная системы отсутствуют. Дышат через поверхность тела или анаэробно.

Нервная система круглых червей

Нервная система образована нервными узлами и нервными стволами (8-12), которые отходят от них и объединены кольцевыми перегородками. Наиболее развиты брюшной нервный ствол, парный по происхождению. Глотку окружает окологлоточное нервное кольцо. Органы чувств развиты слабо (представлены органами осязания и химического чувства).

Половая система круглых червей

Преимущественно раздельнополые животные. Половое отверстие – на конце тела. Строение полового аппарата более простое, чем у плоских червей, имеет вид длинных трубок. Развит половой диморфизм. Оплодотворение внутреннее. Яйца имеют очень плотные оболочки, способны сохранять жизнеспособность продолжительное время. Личинка похожа на взрослое животное. Развитие личинок сопровождается линькой. Старая кутикула заменяется новой, которую выделяет гиподерма.

Разнообразие круглых червей

Круглые черви. Аскарида (внешний вид), внутреннее строение, поперечный разрез, яйца аскариды на разных стадиях развития, нематода земляничная (стеблевая) и нематода картофельная

Подавляющее количество червей принадлежит к классу Собственно круглые черви или Нематоды.

Класс Собственно круглые черви или Нематоды (Nematoda)

Широко распространены. Самые многочисленные среди многоклеточных, встречающихся в почве. Разные по размерам. Среди них есть свободноживущие (большинство) и паразиты. Строение представителей класса отвечает основным характеристикам типа. По кругу гиподерма образует четыре валика, которые вдаются в полость тела. Мышечные клетки очень крупные. Жидкость в полости тела содержит ядовитые вещества и находится под давлением, образует своеобразный гидростатический скелет.

Особенность круглых червей в том, что в состав тела всегда входит определенное количество клеток. Это ограничивает их способность к росту и регенерации.

Выделительная система представлена одноклеточными кожными железами, которые по происхождению являются видоизмененными протонефридиями (не имеют мигающего «пламени»). Выделительную функцию выполняют фагоцитарные клетки (накапливают вещества), которые расположены в полости тела и не имеют связи с внешней средой (их называют почками накопления).

Дыхательная и кровеносная системы отсутствуют. Свободноживущие дышат всей поверхностью тела, паразиты – преимущественно анаэробно.

Органы чувств развиты слабо, особенно у паразитов. Представлены на переднем и заднем концах тела органами осязания в виде бугорков (папилл) или щетинок. По бокам головного конца тела располагаются органы химического чувства.

Характерной особенностью нематод является отсутствие реснитчатых образований. Даже сперматозоиды нематод не имеют жгутиков.

Раздельнополые. Хорошо выражен половой диморфизм. У паразитических форм хорошо развита половая система, высокая плодовитость. У некоторых паразитов появляются органы фиксации, усложняются жизненные циклы (появляются промежуточные хозяева).

Нематоды, паразиты растений, называются фитонематодами. Некоторые виды имеют особые околоротовые колючие образования (стилеты, копья и т. п.), с помощью которых повреждают покровы подземных частей растений, питаются при этом содержимым клеток. Настоящие паразиты растений живут в тканях растений. Например, образования на корнях опухолей (галлов) вызывает галловая нематода, поражает сахарную свеклу – свекольная нематода, вызывает порчу клубней картофеля (превращает в пыль) во время хранения в овощехранилищах – стебельная нематода и т. д.

Представители нематод: нематоды почв, свекольная, галловая, стебельная нематоды, лошадиная аскарида, человеческая аскарида, власоглавы, острица и т. д.

Круглые черви – паразиты человека и животных, которые сохранили связь с внешней средой, яйца и личинки развиваются в почве, называются геогельминтами. Паразиты, которые развиваются с участием промежуточных хозяев, называются биогельминтами.

Геогельминты

Человеческая аскарида (Ascaris lumbricoides)

Живут в просвете тонкого кишечника человека, питаются его содержимым или верхними слоями слизистой оболочки. Не имеют органов прикрепления, постоянно движутся навстречу пищевым массам. Продолжительность жизни – 11-12 месяцев. Кутикула состоит из 10 слоев. Кишечник трубковидный. Всасывание питательных веществ, происходит в средней кишке.

Из органов чувств развиты лишь осязательные бугорки (папиллы) вокруг ротового отверстия, а у самцов – и на заднем конце тела возле полового отверстия. Размеры самок до 44 см, самцов – 25 см. У самца задний конец тела загнут на брюшную сторону. Органы размножения имеют вид извилистых тонких нитевидных трубочек. У самок есть два яичника, у самца – один семенник. Самки аскарид за сутки могут выделять свыше 240 тыс. яиц. Яйца покрыты толстой оболочкой, поверхность их бугристая, легко цепляется за разные предметы. В окружающей среде яйца могут сохраняться до 7 лет и больше (способны заражать человека). Весь цикл развития происходит в одном хозяине. Время миграции аскариды по организму человека длится около 2,5 месяцев. Для организма хозяина токсичны продукты обмена аскарид.

Яйца аскарид выводятся во внешнюю среду из кишечника человека. Они должны попасть во влажную почву. Для их развития необходимы определенная температура (12 °С и выше), влажность, доступ кислорода. В середине яйца формируется личинка (при благоприятных условиях – через 2-3 недели могут заражать человека). В организм хозяина попадают с немытыми овощами, ягодами, фруктами, водой. В кишечнике личинки выходят и иммигрируют – проникают в кровеносные сосуды, попадают в печень, оттуда – в сердце, из сердца через легочную артерию – в легкие, проникают в воздухоносные пути, в глотку и заглатываются снова в кишечник, где становятся половозрелыми. В легких личинки несколько раз линяют, а также разрушают стенки пузырьков, легочных капилляров, в кровеносных сосудах – стенки сосудов, в других органах – ткани этих органов.

Источником распространения аскариды человеческой являются больные люди. Больной человек ощущает острые боли в животе, расстройство функций кишечника, нарушение сна и т. п. Для профилактики заболевания их надо лечить, не употреблять в пищу немытые овощи, ягоды, мыть руки перед едой.

Власоглав человеческий (Trichocephalus trichiurus)

Паразитирует в верхних отделах толстого кишечника, в слепой кишке человека. Имеет длину 3-5 см. Головной конец значительно уже заднего, нитевидно вытянутый, напоминает волос. Передний конец тела глубоко погружен в слизистую оболочку кишки. Питается кровью и тканевой жидкостью из глубоких слоев слизистой оболочки.

Самка за сутки откладывает около 60 тыс. яиц. Нет смены хозяев. Яйца с фекалиями попадают в окружающую среду и развиваются в почве. Через 3-4 недели способны заражать.

В яйце развивается личинка. Из яйца выходит личинка в кишечнике человека, спускается в толстую кишку, где превращается в половозрелую форму (через несколько недель). Развитие паразита происходит без миграции. Токсичными для человека являются продукты метаболизма паразита.

Больной человек ощущает слабость, головную боль, нарушения функций кишечника, судороги и др. Заражение происходит при поедании немытых фруктов, овощей, ягод.

Острица детская (Enterobius vermicularis)

Размеры самок – 9-12 мм, самцов – 2-5 мм. Продолжительность жизни – 5-6 лет. Задний конец самца спирально закручен. Продолжительность жизни составляет приблизительно 1 месяц (39 суток). Паразитирует в кишечнике, питается его бактериями, содержимым. Отсутствуют миграции в организме.

Оплодотворенные самки откладывают яйца возле анального отверстия человека, раздражают при этом кожу, что вызывает сильный зуд. При расчесывании (особенно во сне) яйца могут попадать на руки, что может привести к повторному заражению. Заражение может происходить также через разные предметы, которыми пользовался больной. Яйцам необходимо попасть в кишечник.

Вызывает болезнь, которая называется энтеробиоз. Острицы механически повреждают ткани человека, отравляют организм продуктами метаболизма, могут вызывать аппендицит, если вызовут раздражение слизистой червеобразного отростка слепой кишки. Преимущественно болеют дети. Для профилактики необходимо лечить больных, соблюдать правила личной гигиены.

Биогельминты

Трихинелла (Trichinella spiralis)

Паразитирует у человека и свиней, поэтому распространена в регионах с развитым свиноводством. Имеет очень маленькие размеры: самка – 2,6-3,6 мм, самец – 1,4-1,6 мм. Хозяевами трихинеллы могут быть также крысы, медведи, волки, собаки и прочие животные. Всякое животное и человек, в которых паразитирует трихинелла, является одновременно и окончательным, и промежуточным хозяином.

Человек заражается, когда съест плохо прожаренное, проваренное мясо свиней с личинками (в капсулах) паразита. В кишечнике человека под действием пищеварительного сока капсула растворяется и личинка выходит. В просвете кишечника на протяжении трех суток становится половозрелой. Половозрелые трихинеллы живут в кишечнике 1,5-2 месяца. Трихинеллы питаются тканями ворсинок кишечника, повреждают слизистую, отравляют организм хозяина токсичными продуктами метаболизма. После копуляции самцы гибнут. После оплодотворения самки прикрепляются головным концом к слизистой оболочке кишечника и рождают живых личинок, которые проникают в кровеносные сосуды и кровью разносятся в разные органы (в основном в скелетные мышцы), где питаются их тканями и развиваются. Самка за жизнь может родить около 1,5-2 тыс. живых личинок, после чего гибнет. Личинки разрушают мышечные волокна, свертываются спирально. Вокруг них формируются капсулы (на протяжении 2-3 месяцев). Кровеносные сосуды хозяина проходят сквозь стенки капсулы. Отсюда паразит получает питание. В капсулах личинки могут сохранять жизнеспособность продолжительное время. Для преобразования личинки во взрослую форму, она должна попасть в кишечник нового хозяина. Капсулы с личинками способны заражать новых хозяев даже после распада тканей предыдущего. Они могут сохраняться в теле транспортных хозяев (насекомых, птиц, рыб и т. п.) и после поедания их развиваться у новых хозяев.

Свиньи заражаются, когда съедают больных крыс или внутренние органы больных свиней. Заболевание сопровождается повышением температуры тела, сильной болью в мышцах, отеками. Обычная кулинарная термическая обработка еды не убивает трихинелл. Необходимо бороться с грызунами, так как они являются источником заражения трихинеллой домашних свиней. Мясо больных свиней уничтожают.

Ришта (Dracunculus medinensis)

Встречается в странах с тропическим или субтропическим климатом. Окончательным хозяином является человек, иногда кошка, собака или другие хищные животные. Промежуточным хозяином являются мелкие ракообразные – циклопы. Самки рождают живых личинок. Размеры: самки – 30-150 см, самца – 12-20 мм. Самцы после оплодотворения гибнут.

Человек заражается, если употребляет воду с рачками циклопами и с личинками паразита. В желудке циклоп растворяется, личинка выходит, проникает в кровеносную систему и подкожную клетчатку, где приблизительно через год становится половозрелой. Ришта образует шнуровидный валик, на конце которого формируется пузырь с некротичными массами. Он лопается, открывается передний конец самки. При обмывании раны водой смываются личинки. Далее им необходимо попасть в тело циклопа.

Нитчатка Банкрофа (Wuchereria bancrofti)

Взрослые паразиты живут в лимфатических железах и сосудах. Это приводит к закупорке сосудов, застою лимфы и возникновению очень больших отеков, за что болезнь назвали «слоновьей». Самки выводят большое количество маленьких личинок (0,3 мм). Целый день личинки находятся в кровеносных сосудах внутренних органов, а ночью перемещаются под кожу. Переносчики болезни – комары, которые ночью питаются кровью. Внутри насекомого личинки растут. Потом они попадают в нового хозяина, когда комар пьет у него кровь.

Значение круглых червей

Тип круглые черви. Луковая нематода, стеблевая картофельная нематода, яйцо аскариды, аскарида (самец и самка) и острица (самец и самка)

Виды, живущие в почве, принимают участие в почвообразовании. Свободноживущие нематоды водоемов и почвы – база питания для разнообразных животных.

Нематоды – паразиты растений – могут наносить значительный ущерб растениеводству, значительно снижают урожай. Паразиты животных и человека вызывают тяжелые заболевания (гельминтозы), которые сопровождаются механическим повреждением тканей разных органов, отравлением организма хозяина продуктами обмена веществ. Академик К. И. Скрябин изучал особенности жизненных циклов, распространения гельминтов, стал основоположником науки гельминтологии (науки про паразитических червей). Своевременно принятые меры борьбы с гельминтами приводят к полной или частичной ликвидации большинства заболеваний.

Тип: Круглые черви (Nemathelminthes)

Класс: Собственно круглые черви (Nematoda)

Ascaris lumbricoides аскаридоз

Toxocara canis (аскарида собачья) токсокароз

Enterobius vermicularis (острица) энтеробиоз

Trichocephalus trichiurus (власоглав) трихоцефалез

Trichinella spiralis (трихинелла) трихинеллез

Strongyloides stercoralis стронгилоидоз

Ancylostoma duodenale ( кривоголовка) анкилостомидоз

Necator americanus ( некатор) некатороз

Dracunculus medinensis (ришта) дракункулез

Dirofilaria repens (дирофилярия) дирофиляриоз

Filaria (филярии): филяриозы

Wuchereria bancrofti ( вухерерия) вухерериоз

Onchocerca volvulus ( онхоцерка) онхоцеркоз

Brugia malayi ( бругия) бругиоз

Согласно классификации В.А. Догеля (1981), тип Nemathelminthes включает в себя пять классов:

— 1 Класс Nematoda (Нематоды).

— 2 Класс Gastrotricha (Брюхоресничные).

— 3 Класс Gordicea (Волосатики).

— 4 Класс Kinorinchi (Киноринхи).

— 5 Класс Rotatoria (Коловратки).

Становление типа круглые черви связано с рядом ароморфозов и усложнением систем органов. Для них характерно:

— первичная полость тела, заполненная полостной жидкостью, которая выполняет роль гидроскелета и придает упругость и элас­тичность телу паразита;

— наличие в пищеварительной системе заднего отдела кишечника эктодермального происхождения, что обеспечивает непрерывное пи­щеварение и продвижение пищи в одном направлении;

-раздельнополость с выраженным половым диморфизмом. Сам­ки крупнее самцов. Задний отдел тела самцов загнут на брюшную сторону.

В перечисленных классах только класс круглые черви представ­ляет группу, к которой относятся как паразиты человека, так и сво­бодно живущие виды.

Морфологические особенности нематод.Большинство нематод имеет круглое, удлиненное, веретеновиднос тело, передний и задний концы которого заострены. Размеры круглых червей варьируют в очень широких пределах, от микроскопически малых, не превы­шающих в длину 0,3 мм, до 6 — 8 м. (Placentonema gigantissima).

Ротовое отверстие располагается терминально на передней конце. Анальное отверстие локализуется субтерминально на вентральной поверхности. Женское половое отверстие лежит в передней половине тела вентрально. Самостоятельное мужское половое отверстие у всех видов круглых червей отсутствует.

Тело нематод покрыто кожно-мускульным мешком. Это сложное образование, состоящее из кутикулы, гиподермы, мускульных клеток. Кутикула представляет собой опорное скелетное образование. К ней прочно прикрепляется гладкая мускулатура. Под кутикулой залегает пок­ровная ткань — гиподерма, состоящая из 4 утолщений: дорзального, вентрального и 2 латеральных. Гиподерма участвует в формирова­нии кутикулы, имеет барьерную функцию. Под гиподермой находится продольная мускулатура.

Пищеварительная система.Хорошо развита, состоит из 3 от­делов: переднего, среднего и заднего. Ротовое отверстие обычно окружено специальными придатками — губами, у более специализированных их число до­стигает 3-х. За пищеводом следует энтодермальная средняя кишка, далее — задний отдел кишечника. На границе между средним и задним отделами кишечника име­ется сфинктер. Сквозная пищеварительная система заканчива­ется анальным отверстием.

Выделительная система.Представлена у нематод образовани­ями двух типов — шейными железами или реннетами, от которых идут длинные внутриклеточные каналы, они лежат в толще боко­вых гиподермальных валиков.

Нервная системакруглых червей представлена нервным коль­цом, состоящим из двух боковых ганглиев, соединенных комис-сурами. От кольца отходят продольные нервные стволы в количестве 8-12. Такая нервная система называется ортогональной.

Половая системакруглых червей у разных представителей силь­но варьирует. Женская половая система в подавляющем большинс­тве случаев парная. Она начинается двумя трубчатыми нитевидны­ми яичниками, где формируются яйцеклетки. Яичники переходя в трубчатые яйцеводы с большим диаметром, затем следуют парные матки, за которыми следует непарный проток — влагалище. Мужс­кая половая система представлена семенниками, где формируются сперматозоиды. За семенниками следует семяпровод, снабженный мускулистыми стенками. Семяизвергательный канал открывается в заднюю кишку, которая у самцов называется клоакой. Клоакн снабжена спикулами.

Кровеносная и дыхательная системы отсутствуют, что указыва­ет на примитивность организации нематод. Дыхание совершается через покровы тела, либо биоэнергетический процесс протекает по типу аноксибиоза (брожения).

Происхождение круглых червей.Своеобразная организация круглых червей говорит о том, что они являются обособленной вет­вью филогенетического древа животного мира, происходящей от одного из классов плоских червей — ресничных червей.

Биогельминты — это виды, личинки которых нуждаются в од­ном или нескольких промежуточных хозяевах. Например, трихи­нелла, ришта. Развитие круглых червей осуществляется с метаморфозом Пе­реход от одной стадии к другой осуществляется в процессе четырех линек.

Трихинелла — Trichinella spiralis — возбудитель трихинеллеза. Трихинеллез встречается повсеместно, исключение составляет Австралия. Очаги заболевания сохраняются на Украине, в Белорус­сии, Польше, США, ФРГ. В России групповые случаи заболевания зарегистрированы в Приморском, Красноярском краях, Воронеж­ской, Челябинской областях. Это заболевание характеризуется природной очаговостью.

Морфологические особенности.Трихинелла имеет типичное для нематод строение. Самка трихинеллы имеет размеры 3 — 4 мм, ширина 0,06 мм, самец — 1,4 — 1,6 х 0,04 мм.

Тело паразита равномерно суживается кпереди. Отличитель ной особенностью является развитие одной половой трубки самки. Самец трихинеллы лишен спикул, их роль выполняют дна конусовидных кожистых выроста на заднем конце тела.

Цикл развитияосуществляется с использованием дефинитивно го и промежуточного хозяина, которыми может быть одна особь, поражение этих хозяев осуществляется при поедании ими мяса живо: ных, содержащих инкапсулированные личинки трихинелл. Человек чаще всего заражается при употреблении в пищу свинины и мяса диких животных (кабанов, медведей, барсуков), не прошедших ветеринарного контроля. Инвазионные личинки в просвете кишечника освобождаются от окружающих их тканей и в течение трех суток достигают половой зрелости. Оплодотворенные самки прикренля ются головным концом тела к слизистой. Для трихинелл характерно яицеживорождение, так как из продуцируемых самкой яиц еще в матке вылупляются личинки, которые и выходят в просвет кишеч­ника. Самка живет около 50 дней, отрождая 2 тыс. личинок. Самцы обычно погибают вскоре после копуляции. Личинки через стенку кишечника проникают в лимфатические сосуды, кровеносную сис­тему, оказываясь в различных органах. Окончательно трихинеллы локализуются в поперечно-полосатой мускулатуре. Локализация личинок осуществляется в органах и тканях, особенно интенсивно снабжающихся кровью, кислородом и питательными веществами. Это мышцы языка, предплечья, диафрагмы, дельтовидные, межре­берные, икроножные, мышцы глазного яблока, мочеиспускателыю! о канала, пищевода. На 3-й неделе личинки сворачиваются в спираль, вокруг которой в течение 2-3 месяцев формируется соединитель­нотканная капсула, стенки капсулы прорастают кровеносными сосу-_ дами и нервными окончаниями. С кровью паразит получает необхо­димые пищевые вещества и кислород, с кровью также удаляются и продукты обмена личинок. С 6 месяца наблюдается обызвествление капсул. Личинки при этом сохраняют жизнеспособность. Человек является биологическим тупиком в цикле развития трихинелл. Цир куляция паразита в окружающей среде осуществляется грызунами, хищными животными и птицами.

Патогенное действие. Трихинеллез начинается после инкубационного периода, ко торый длится от 7 дней до 5 недель. Начало заболевания острое. Развиваются характерные симптомы: отечность век или всего лип;: шеи, туловища, конечностей. Такая симптоматика обусловлена сил:, ной аллергической реакцией со стороны человека. Одновременно развивается лихорадка, достигающая максимума через 2-3 дня. Больного беспокоят боли в глазных, жевательных и шейных мышцах. Трихинеллез сопровождается расстройствами желудочно-кп шечного тракта, поносами, болями в животе, рвотой. Наблюдается бессонница, головные боли, депрессия или, наоборот, возбуждение, галлюцинации.

С образованием капсулы вокруг личинки больного беспокояi боли в пораженных мышцах (плечевых, поясничных, икроножных) может развиваться контрактура мышц.

Летальный исход при трихинеллезе связан с развитием осложне­ний в виде миокардита, менингоэнцефалита, пневмонии.’ Прогноз при осложнениях неблагоприятен.

Диагностикаосновывается на биопсии мышц, где обнаружива­ются личинки трихинелл. Большое значение имеет использование серологических реакций

Профилактические мероприятиясводятся к мерам личной и общественной профилактики.

1. Не употреблять в пищу мясо домашних и диких животных, не прошедших ветеринарного обследования.

2. Покупать клейменное мясо, особенно свинину, на рынках, в магазинах.

1. Санитарно-просветительская работа, особенно в очагах.

2. Создавать санитарные условия, исключающие возможность заражения скота и других домашних животных.

3. Уничтожать крыс и мышей — основных источников трихинел­леза в еинантропных очагах.

4. Проведение должного санитарно-ветеринарного контроля (за­раженные туши выбраковываются, уничтожаются или технически утилизируются).

4). Задача. Альбинизм наследуется как рецессивный аутосомныи признак. Заболевание встречается с частотой 1:20000. Вычислите количество гетерозигот в популяции.

Если принять, что альбинизм наследуется рессивно, то величина особей аа = q2 = 1/ 20000 . Отсюда частота аллеля а = q = 1/20 000 = 1/141. Тогда частота аллеля А = р = 1 – q = 1 – 1/141 = 140/141. Количество гетерозигот равно 2рq = 2 × 140/141 × 1/141 = 0,014, или 1,4 %.

Билет 23

Химические компоненты биологических систем. Роль неорганических соединений в нормальной жизнедеятельности клетки и организма. Металлы жизни. Последствия недостатка биогенных элементов для клеточного метаболизма.

Живые организмы и клетки – самовоспроизводящиеся химические системы,требующие связи разных групп, поэтому1. Основа клеточной химии – соединения углерода (способного соединятся в прочные цепи -С-С-Э, с легкими элементами, 99% занимают СНОNPS, 70% — вода), предмет органической химии, включая общие для всех 2- четыре основных типа молекул (с группами ОН,NН2, СН3 и С=О, Мг 100-1000):3. Сахара как пища для клеток, с формулой (СН2О)п- моно- и полисахариды, бывающие и скелетом и запасом энергии, при окислении(1У.Е)как и, из-за связи восстановления с гидрофобностью, (СН2)п-цепей, 4. Жирные кислоты — компоненты клеточных мембран, границ, в связи через остатки глицерина, с Ф- и +азотсодержащими, 5. Аминокислоты — субъединицы белков (сNН3+ и СОО- полюсами,источники разнообразных групп, зарядов и биоактивных веществ), 20 их кодируют(2х2) 3 также содержащие N+основание и Ф-6. Нуклеотиды — субъединицы ДНК и РНК, носитель и информации и энергии-полифосфатов, способные к автокатализу и воспроизводству, основы жизни. Заключение

2.2. Упорядоченность биологических систем и энергия 2.2.1. Упорядоченность биологических систем обусловлена выделением клеткой тепловой энергии, подобноТ-машинам, скорее холодильникам, создающим местный порядок и неравновесия за счет большего уравновешивания, окруженияисточников «более свободной»(см.2.4.1) энергии, первично – света 2- Солнца Фотосинтезирующими, для синтеза органических соединений (включая световые и темновые стадии,1 У.Е), их 3- Химическая энергия переходит от растений к животным, при обратной реакции питания-дыхания, 4. Клетки получают энергию в результате окисления биомолекул, 5- Распада, в результате последовательных ферментативных реакций (2.3, требуя катализа – уменьшения барьеров, энергии активации ферментами), запасая путем сопряжения (2.3.5, 2.4) 6- Часть энергии окисления в образовании АТР, «энерговалюте» (ЛИПМАН 1899-1953-86), а ее использование — 7. Гидролиз АТР обеспечивает упорядоченность в клетке (2.3, 2.4.2), в т.ч.синтез и транспорт молекул и движение клетки. Заключение

2.3. Питательные вещества и источники энергии клетки 1. Молекулы питательных веществ, расщепляясь в три этапа, образуют АТР (после гидролиза на мономеры и расщепления тех до С2-3-единиц, общих жирам, АК и углеводам), на этапе 2 — в процессе гликолиза (С6=2С3, брожения) образуемый и без кислорода(за счет ред-окс — большей выгоды СООН), но следующий этап 3. Окислительный катаболизм поставляет значительно больше энергии,- 4. Центральным процессом метаболизма является цикл лимонной кислоты

(КРЕБС Ханс, 1900-53-81, СЕНТ-ДЬЁРДЬИ 1893-1937-86)

2.4. Биосинтез и создание упорядоченности (транспорт внутрь и наружу связан с ката- и анаболизмом,разделением реакций и функций) 1.Возможность протекания реакции определяется величиной изменения свободнойэнергии (Гиббса или Гельмгольца, выражающей и энтропию, ее рост — 2-й закон ТД), возможны только уменьшающие ее, поэтому другие, как 2. Реакции биосинтеза (типа А-Н+В-ОН= АВ+НОН, обратно гидролизу, 5) часто сопряжены с гидролизом АТР (энергией отталкивания Ф-,аналогично отнятию воды Р2О5,с выделением ок.30 кДж/моль, для выгоды в сумме их энергий, общего изменения свободной, 1), фосфорилированием, аналогично 3. Коферменты участвуют в переносе специфических химических групп (из-за сложности получаясь нами извитаминов, см.НПХ,Б). Как переносчики ацетата (Ац-КоА) или Н (типа НАДН и ФАДН2, 2.3.4) в ОВ, ред-окс-реакциях, где при распаде образуются, а 4. Для биосинтеза необходимы восстановительные эквиваленты, чаще НАДФН. 5. Синтез био полимеров осуществляется путем повторения элементарных реакций дегидратации (за счет АТФ, фосфорилирования предшественников), обратно их гидролизу (2.3.1). Заключение

2.5. Координация катаболизма и биосинтеза— анаболизма, составляющих 1. Метаболизм — организуемый и регулируемый процесс, где тысячи реакций, в т.ч. конкурирующих, отражаемых картах («джунглях» безточных координат степени окисления-Сп) как 2- Метаболические пути регулируются изменениями ферментативной активности, при изменении условий, по принципу обратной связи (-ОС, например, конечным продуктом – первого фермента, при +ОС возможныавтокатализ иколебания), 3. Катаболические реакции могут обращаться при поглощении энергии (2.4.1), как распад и синтез глюкозы – гликолиз и глюконеогенез, регулируемые фосфофруктокиназой, активируемой АМФ, АДФ и ингибируемые – АТФ, ЖК и цитратом, обратно – бисфосфатазой. На большее время 4. Ферменты могут переходить в активное или неактивное состояния путем ковалентных модификаций, де-фосфорилирования – фосфатазами и протеинкиназами (ПК),

2). Полигенное наследование. Группы сцепления. Кроссинговер как механизм нарушения сцепления генов. Значение генетических рекомбинаций для человека.Тип наследования признаков, обусловленных действием многих генов, каждый из которых оказывает лишь слабое действие. Фенотипически проявление полигенно обусловленного признака зависит от условий внешней среды. У потомков наблюдается непрерывный ряд вариаций количественного проявления подобного признака, а не появление четко различающихся по фенотипу классов. В ряде случаев при блокировании отдельного гена признак не проявляется вообще, несмотря на его полигенную обусловленность. Это свидетельствует о пороговом проявлении признака.

Гены, находящиеся в одной хромосоме и наследующиеся сцепленно, составляют группу сцепления. Количество групп сцепления каждого вида должно соответствовать числу пар хромосом. Кроссинговер возникает со вполне определенной частотой для каждой пары генов, расположенных в одной группе сцепления. Причем, чем ближе в хромосоме расположены гены друг у другу, тем она выше. На основании анализа частоты кроссинговера между генами можно вычислить расстояние между генами и, таким образом, определить их локализацию в хромосоме План расположения генов в хромосоме называется картой хромосомы.

Хромосомные карты построены для животных ряда видов, однако для собаки их нет, так как для их составления необходимы фундаментальные исследования генетики вида и большой статистический материал, получение которого у собак затруднительно. Для кошки установлено положение на хромосомах приблизительно для 50 генов (Бородин, 1995).

На основании анализа результатов многочисленных экспериментов с мухой дрозофилой Т. Морган сформулировал свою хромосомную теорию наследственности, сущность которой заключается в следующем:

1. Материальные носители наследственности — гены — находятся в хромосомах, располагаются в них линейно на определенном расстоянии друг от друга.

2. Гены, расположенные в одной хромосоме, наследуются сцепленно. Число групп сцепления соответствует гаплоидному числу хромосом.

3. Признаки, гены которых находятся в одной хромосоме, наследуются сцепленно.

4. В потомстве гетерозиготных родителей новое сочетание генов, расположенных в одной паре хромосом, может возникнуть в результате кроссинговера в процессе мейоза.

5. Частота кроссинговера, определяемая по проценту кроссоверных особей, зависит от расстояния между генами.

6. На основании линейного расположения генов в хромосоме и частоты кроссинговера как показателя расстояния между генами можно построить карты хромосом.

Сцепление генов приводит к одновременному наследованию блока признаков. Эти блоки могут сохраняться на протяжении нескольких поколений. Именно они способствуют передаче сложных признаков, например определяют внешнее сходство дедов и внуков, или обусловливают то, что все метисы колли или кокеров имеют совершенно определенную внешность независимо от внешнего вида второго родителя.

Сцепление признаков может происходить в силу целого ряда причин, среди них и сцепление генов и плейотропия и действие определенных каналов морфогенеза. Сцепление признаков в значительной степени обусловливают тип собаки, препотентность производителя и делают возможным существование заводских линий.

Кроссинговер (от англ. crossing–over – перекрёст) – это обмен гомологичными участками гомологичных хромосом (хроматид).

Само явление перекрёста хромосом открыл Ф. Янссенс (1909, Бельгия), обнаруживший хиазмы в профазе I мейоза у саламандры. Однако теоретическая возможность кроссинговера была предсказана раньше.

Во-первых, американский цитолог У. Сэттон (1903) предположил, что в одной хромосоме может находиться несколько генов. В этом случае должно наблюдаться сцепленное наследование признаков, т.е. несколько разных признаков могут наследоваться так, как будто они контролируются одним геном. Тогда совокупность генов в одной хромосоме образует группу сцепления.

Во-вторых, в 1906 г. У. Бэтсон и Р. Пеннет обнаружили сцепленное наследование у душистого горошка. Они изучали совместное наследование: окраски цветков (пурпурная или красная) и формы пыльцевых зерен (удлиненная или округлая). При скрещивании дигетерозигот в их потомстве наблюдалось расщепление 11,1:0,9:0,9:3,1 вместо ожидаемого 9:3:3:1.

Таким образом, два признака (окраска цветков и морфология пыльцы) оказываются сцепленными. Соответственно, сцеплены и гены, контролирующие эти признаки («эффект взаимного притяжения»). Однако это сцепление не абсолютно: гены, контролирующие сцепленные признаки, могут приобретать независимость, и тогда появляются новые комбинации признаков. Вскоре (1911) были получены данные по сцепленному наследованию и нарушению сцепления некоторых признаков у дрозофилы.

Т. Морган (1910) и его ученик К. Бриджес (1916) доказали, что число групп сцепления соответствует гаплоидному числу хромосом. Опираясь на работы Янссенса и результаты гибридологического анализа, они связали явление перекрёста хромосом с феноменом нарушения сцепления генов. При перекрёсте хромосом происходит обмен между ними генетическим материалом (аллелями), и тогда происходит рекомбинация – появление новых сочетаний аллелей, например, AB + ab → Ab + aB.

Таким образом, термин «кроссинговер» употребляется и в цитологическом, и в генетическом значении.

В дальнейшем связь между перекрестом хромосом и появлением новых сочетаний признаков была подтверждена работами К. Дарлингтона, К. Штерна, Б. Мак-Клинток и др.

Цитогенетика кроссинговера

Как убить в рыбе паразитов

Рыба – излюбленный продукт многих людей, употребляемый во всем мире. Разнообразие видов и вкусовых качеств делает ее незаменимым источником полезных веществ, требует определенных навыков в разделке и приготовлении. Но зачастую рыба является источником заражения паразитами.

Некоторые из них безвредны для человека, но многие опасны для человека и могут нанести существенный вред здоровью.

Распознать зараженную рыбу не всегда возможно – это определяется видом гельминта, средой, из которой выловлена рыба, навыками рыболовов и соблюдением санитарных норм.

Чтобы убить в рыбе паразитов, на рыболовецких судах и рыбообрабатывающих предприятиях она проходит санитарную экспертизу и обработку, однако знать об опасности, которая в ней содержится, все-таки стоит, ведь место, откуда она привезена, не всегда точно известно.

Рыбные паразиты и их опасность

Любая дикая рыба, не выращенная в специальных условиях, может быть заражена паразитами, которые заселяют все части – от головы и жабр до кишечника и мышечной ткани.

• местонахождением червя в теле рыбы;
• возможностью его удаления;
• характером термической обработки рыбы;
• окончательным хозяином, к которому стремится попасть червь в результате своей жизнедеятельности.

Большая часть червей поражают рыбу, искажая ее внешний вид, приносят ей специфические заболевания. Такая рыба, как правило, определяется при улове и не употребляется в пищу.

Признаки заражения разнообразны: точки и небольшие вкрапления на теле, мутность глаз, деформация тела или отдельных органов. Гельминты различных видов и их яйца имеют самые разные размеры, многие видны при внимательном осмотре, однако есть и такие, размеры которых не превышают 5 мм.

Обратимся к видам паразитов, которые попадая в человека, наносят ему существенный вред.

Круглые черви — нематоды

Среди них наиболее опасны для человека виды Contracaecum osculatum, Anisakis simplex и Pseudoterranova decipiens.

Эти виды визуально просматриваются в рыбном мясе, их личинки представляют собой скрученные спирали около 1,5 см, во взрослом виде в организм человека они не попадают.

Живут в морской рыбе (сельдь, кальмары, треска, лосось, камбала и др.). В организме человека обитают в кишечнике, врезаясь в его стенки и вызывая сильные болевые приступы, рвоту и кишечные кровотечения.

Ленточные черви — цестоды

В организм человека попадают преимущественно Diphyllobothrium и Ligula intestinalis. В рыбе они заметны в виде небольших кистозных образований или белых личинок до 1-2 см. Обитают в пресноводной (щуке, окуне, пескаре, налиме) и морской рыбе (форель), заселяют жабры, икру, мышечную ткань.

Попадают в организм человека при употреблении сырого или плохо приготовленного мяса рыбы, разрастаются в нем до 10-30 м (в зависимости от подвида), приводят к патологиям печени и селезенки, вызывают головокружения и головные боли.

Dioctophyme renale из отряда Ascaridida отличается меньшими размерами (до 40 см у развитых червей), но также опасны для человека. Эти гельминты поражают почечные лоханки, мочеточники, мочевой пузырь, вызывая почечную недостаточность. Этот вид паразитов выводится только хирургически.

Черви-сосальщики — трематоды

Как правило, это Opisthorchis (описторхи), которые обитают в пресноводных рыбах (семейства карповых).

Длиной до 13 мм, эти черви быстро размножаются в организме человека, присасываются к стенкам печени и желчного пузыря, влияют на проходимость желчных протоков и работу поджелудочной железы.

Развитие описторхоза непредсказуемо – от полностью отсутствующей симптоматики до жалоб на потерю аппетита, боли в правом подреберье, рвоту и постоянное чувство тяжести, вплоть до цирроза печени и летального исхода.

Важно: Заражение всеми видами паразитов, как правило, происходит при не соблюдении гигиенических норм, отсутствии достаточной культуры потребления пищи и игнорирования правил осмотра, обработки и приготовления рыбы.

Как определить наличие описторхов в рыбе

Описторхи были впервые обнаружены еще в конце XIX века. Детальные исследования, проводившиеся в Европе и России, показали, что этот вид гельминтов наносит серьезный вред здоровью человека уже в первые часы пребывания в человеческом теле.

Описторхи обитают почти на всей территории России – найдены в Днепре, Доне, Волге, Урале, Иртыше и др. крупных реках. На территории Северного Урала, Алтая, Сибири выявлены повышенные очаги распространения этого гельминта, центральные регионы России не являются исключением, вспышка описторхоза отмечена в Московской области (Шатура).

Традиционно рыбой-распространителем описторха считаются карповые (белый амур, жерех, лещ, язь, пескарь, красноперка, плотва и др.), однако исследователи отмечают, что при обитании в одном водоеме с больными особями, описторхи легко распространяются и переселяются в другие виды (щука, судак и др).

Определить описторхов практически невозможно – это делается только в специальной лаборатории. Личинки-капсулы содержатся в мясе рыбы и видны только под микроскопом (размер их менее 1 мм).

Яйца описторхов передаются с фекалиями окончательных хозяев (животные и человек), заражения человека от человека не происходит.

Риск заражения возникает при употреблении сырой, слабозамороженной или слабосоленой рыбы. Правильная обработка позволит избежать заражения описторхами.

Как обезвредить рыбу от паразитов

Учитывая широкое распространение рыбной продукции и ее ценные качества, пренебрегать ей не нужно. Важно знать, как убить в рыбе возможных паразитов и сделать ее безопасной для человека.

Заморозка

Погибают ли паразиты в рыбе при заморозке, было проверено научными исследованиями. Существенное значение здесь имеет температурный фактор, длительность и равномерность заморозки, скорость заморозки после улова и скорость ее разморозки.

Например, описторхи гибнут при шоковой заморозке в -40°С за три часа, в -30°С – за 6 часов, при -12°С – за 20 дней, при -3°С – за 30 дней. Размер рыбы играет значение – чем крупнее особь, тем на более длительный срок она замораживается.

Другие виды паразитов тоже возможно нейтрализовать заморозкой. Рыба весом до двух килограмм считается обезораженной, если ее заморозили в – 27°С – на 12 часов, — 16°С – на два дня, — 4°С – на 10 дней.

Строганина, столь распространенная на севере России, не соответствует приведенным показателям по срокам приготовления.

Помимо заморозки, рыба требует дополнительной термической обработки, иначе риск заражения паразитами сохраняется.

Исключение составляет стерлядь (семейство осетровых), в которой гельминты не селятся.

Если есть желание попробовать сырую рыбу, стоит убедиться, что она была заморожена с соблюдением всех необходимых сроков и температур. Более безопасна и рыба, выращенная в полностью искусственных условиях (на специальном корме, с проведенным противопаразитарным контролем).

Узнать, погибают ли яйца глистов при заморозке в морской и океанской рыбе, помогает санитарный контроль, который должен производиться после любого улова. Заморозка прямо на судне обязательна, чтобы вся продукция пришла к потребителям в свежем виде.

Соление Копчение Вяление

Эти излюбленные способы приготовления встречаются практически повсеместно, где ловится рыба, причем именно в таком виде она чаще всего «путешествует» к родственникам и знакомым, привозится из прибрежных регионов и мест отдыха. Основное воздействие солью и дымом проверено веками, но убивает ли соль паразитов в рыбе было проверено сравнительно недавно.

При горячем копчении паразиты в рыбном мясе погибают, чем длительней срок копчения, тем вероятнее безопасность итогового продукта. Холодное копчение не столь надежно.

Учитывая размер тушки (до двух килограмм), паразиты погибают при горячем посоле (15 градусов) через 9 дней, при холодном посоле (6 градусов) – за 13 дней, при сухом посоле (количество соли составляет 20% от веса замороженного продукта) – до 13 дней.

При вялении рекомендует выдерживать ее до трех недель после 3-х дневного посола (15% соли на массу тушки).

Варка Жарка Запекание

Это одни из наиболее надежных способов термической обработки при условии разделки тушки на куски. Чем больше тушка, тем большее количество кусков окажется в посуде.

Хорошо проваренное (после закипания) и прожаренное рыбное мясо в течение 20-30 минут совершенно безопасно. При жарке сковородку рекомендуют закрывать крышкой, это ускорит процесс обезораживания.

Запекание происходит в течение 20-30 мин при температуре около 200°С.

Разделка и приготовление рыбы в домашних условиях осуществляется специально выделенным для этого рыбным ножом, на отдельной посуде (сковорода, кастрюля, разделочная доска).

Профилактика заболеваний

Итак, хорошая термическая обработка позволяет сделать этот продукт безопасным. Чтобы понимать, при какой температуре погибают паразиты в рыбе, не нужно исследовать научные работы, стоит лишь правильно подойти к ее выбору и приготовлению:

• При покупке рыбы узнавать, откуда она была выловлена, выращена ли она в искусственных условиях или в дикой среде.
• Соблюдать правила заморозки, не пренебрегать ей при покупке охлажденной свежей продукции.
• Не пробовать сырую рыбу или фарш в процессе приготовления.
• Соблюдать правила разделки, разрезать ее на небольшие части и куски.
• Выдерживать температуру и время приготовления рыбных блюд.
• Сократить, а в идеале, полностью убрать из рациона блюда из слабосоленой, сырой, вяленой, чуть припущенной рыбы.
• Соблюдать единые требования к приготовлению рыбных блюд для человека и домашних животных. Кошки и собаки, заразившись паразитом, могут передать его и человеку.

Вовремя принятые меры по обезораживанию рыбы помогут избежать тяжелых последствий, которые могут быть нанесены попавшими в организм человека гельминтами.

Симптоматика наличия паразитов может быть схожей с другими заболеваниями и выявить их не всегда легко. Поэтому намного проще устранить возможную угрозу, чем мучиться сомнениями по поводу возможности заражения этими неприятными тварями.