Белки, в отличие от нуклеиновых кислот,
1)участвуют в образовании плазматической мембраны
2)входят в состав хромосом
3)являются ускорителями химических реакций
4)осуществляют транспортную функцию
5)выполняют защитную функцию
6)переносят наследственную информацию из ядра к рибосоме
Выберите один ответ: a. митохондрии и пластиды b. плазматическую мембрану c. ядерное вещество без оболочки d. множество крупных лизосом В поступлении и передвижении веществ в клетке участвуют Выберите один или несколько ответов: a. эндоплазматическая сеть b. рибосомы c. жидкая часть цитоплазмы d. плазматическая мембрана e. центриоли клеточного центра Рибосомы представляют собой Выберите один ответ: a. два мембранных цилиндра b. округлые мембранные тельца c. комплекс микротрубочек d. две немембранные субъединицы Растительная клетка в отличии от животной имеет Выберите один ответ: a. митохондрии b. пластиды c. плазматическую мембрану d. аппарат Гольджи Крупные молекулы биополимеров поступают в клетку через мембрану Выберите один ответ: a. путем пиноцитоза b. за счет осмоса c. путем фагоцитоза d. путем диффузии При нарушении третичной и четвертичной структуры молекул белка в клетке перестают функционировать Выберите один ответ: a. ферменты b. углеводы c. АТФ d. липиды Текст вопроса
В чем проявляется взаимосвязь пластического и энергетического обмена
Выберите один ответ: a. энергетический обмен поставляет кислород для пластического b. пластический обмен поставляет органические вещества для энергетического c. пластический обмен поставляет молекулы АТФ для энергетического d. пластический обмен поставляет минеральные вещества для энергетического
Сколько молекул АТФ запасается в процессе гликолиза?
Выберите один ответ: a. 38 b. 36 c. 4 d. 2
В реакциях темновой фазы фотосинтеза участвуют
Выберите один ответ: a. молекулярный кислород, хлорофилл и ДНК b. углекислый газ, АТФ и НАДФН2 c. вода, водород и тРНК d. оксид углерода, атомарный кислород и НАДФ+
Сходство хемосинтеза и фотосинтеза состоит в том, что в обоих процессах
Выберите один ответ: a. на образование органических веществ используется солнечная энергия b. на образование органических веществ используется энергия, освобождаемая при окислении неорганических веществ c. органические вещества образуются из неорганических d. образуются одни и те же продукты обмена
Информация о последовательности расположения аминокислот в молекуле белка переписывается в ядре с молекулы ДНК на молекулу
Выберите один ответ: a. рРНК b. иРНК c. АТФ d. тРНК Какая последовательность правильно отражает путь реализации генетической информации Выберите один ответ: a. признак --> белок --> иРНК --> ген --> ДНК b. ген --> ДНК --> признак --> белок c. ген --> иРНК --> белок --> признак d. иРНК --> ген --> белок --> признак
Всю совокупность химических реакций в клетке называют
Выберите один ответ: a. брожением b. метаболизмом c. хемосинтезом d. фотосинтезом
Биологический смысл гетеротрофного питания заключается в
Выберите один ответ: a. потреблении неорганических соединений b. синтезе АДФ и АТФ c. получении строительных материалов и энергии для клеток d. синтезе органических соединений из неорганических
Все живые организмы в процессе жизнедеятельности используют энергию, которая запасается в органических веществах, созданных из неорганических
Выберите один ответ: a. растениями b. животными c. грибами d. вирусами
В процессе пластического обмена
Выберите один ответ: a. более сложные углеводы синтезируются из менее сложных b. жиры превращаются в глицерин и жирные кислоты c. белки окисляются с образованием углекислого газа, воды, азотсодержащих веществ d. происходит освобождение энергии и синтез АТФ
Принцип комплементарности лежит в основе взаимодействия
Выберите один ответ: a. нуклеотидов и образования двуцепочечной молекулы ДНК b. аминокислот и образования первичной структуры белка c. глюкозы и образования молекулы полисахарида клетчатки d. глицерина и жирных кислот и образования молекулы жира
Значение энергетического обмена в клеточном метаболизме состоит в том, что он обеспечивает реакции синтеза
Выберите один ответ: a. нуклеиновыми кислотами b. витаминами c. ферментами d. молекулами АТФ
Ферментативное расщепление глюкозы без участия кислорода - это
Выберите один ответ: a. пластический обмен b. гликолиз c. подготовительный этап обмена d. биологическое окисление
Расщепление липидов до глицерина и жирных кислот происходит в
Выберите один ответ: a. кислородную стадию энергетического обмена b. процессе гликолиза c. ходе пластического обмена d. подготовительную стадию энергетического обмена
1 вариант 1.Укажите пример биоценотического уровня организации жизни А) Ландыш майский Б) Косяк трески В) Нуклеиновая кислота Г) Сосновый бор 2.Наиболее крупная систематическая единица А) Царство Б) Отдел В) Класс Г) Семейство 3. К эукариотным относят клетку А) Грибов Б) Бактерий В) Цианобактерий Г) Вирусов 4. Азотистое основание аденин, рибоза и три остатка фосфорной кислоты входят в состав А) ДНК Б) РНК В) АТФ Г) белка 5. Рибосомы представляют собой А) Комплекс микротрубочек Б) Комплекс двух округлых мембранных телец В) Два мембранных цилиндра Г) Две немембранные субъединицы грибовидной формы 6. Клетка бактерии, как и растительная клетка, имеет А) Ядро Б) Комплекс Гольджи В) Эндоплазматическую сеть Г) Цитоплазму 7. Органоид, в котором происходит окисление органических веществ до углекислого газа и воды А) Митохондрия Б) Хлоропласт В) Рибосома Г) Комплекс Гольджи. 8. Хлоропласты в клетке не выполняют функцию А) Синтеза углеводов Б) Синтеза АТФ В) Поглощения солнечной энергии Г) Гликолиза 9. Водородные связи между СО и NH-группами в молекуле белка придают ей форму спирали, что характерно для структуры А) Первичной Б) Вторичной В) Третичной Г) Четвертичной 10. В отличие от тРНК молекулы иРНК А) Доставляют аминокислоты к месту синтеза белка Б) Служат матрицей для синтеза тРНК В) Доставляют наследственную информацию о первичной структуре белка из ядра к рибосоме Г) переносят ферменты к месту сборки молекул белка. 11. Основной источник энергии в клетке А) Витамины Б) Ферменты В) Жиры Г) Углеводы 12. Процесс первичного синтеза глюкозы протекает А) В ядре Б) В хлоропластах В) Рибосомах Г) Лизосомах 13. Источником кислорода, выделяемого клетками в процессе фотосинтеза, является А) Вода Б) Глюкоза В) Рибоза Г) Крахмал 14. Сколько клеток и с каким набором хромосом образуется после мейоза? 15. Расхождение хроматид к полюсам клетки происходит в А) Анафазе Б) Телофазе В) Профазе Г) Метафазе 16. Биологический смысл митоза. 17. Преимущества бесполого размножения.
36. Белки, в отличие от нуклеиновых кислот,
1) участвуют в образовании плазматической мембраны
2) входят в состав хромосом
3) участвуют в гуморальной регуляции
4) осуществляют транспортную функцию
5) выполняют защитную функцию
6) переносят наследственную информацию из ядра к рибосоме
37. В нервной системе человека вставочные нейроны передают нервные импульсы
1) с двигательного нейрона в головной мозг
2) от рабочего органа в спинной мозг
3) от спинного мозга в головной мозг
4) от чувствительных нейронов к рабочим органам
5) от чувствительных нейронов к двигательным нейронам
6) из головного мозга к двигательным нейронам
38. Каковы существенные признаки экосистемы?
1) высокая численность видов консументов III порядка
2) наличие круговорота веществ и потока энергии
3) наличие общей популяции разных видов
4) неравномерное распределение особей одного вида
5) наличие производителей, потребителей и разрушителей
6) взаимосвязь абиотических и биотических компонентов
При выполнении заданий 39 – 43 к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца. Укажите правильные соответствия стрелками.
39. Установите соответствие между признаком животного и классом, для которого он характерен.
|
ПРИЗНАК ЖИВОТНОГО |
КЛАСС |
|
А) дыхание лёгочное и кожное |
1) Земноводные |
|
Б) оплодотворение наружное |
2) Пресмыкающиеся |
|
В) кожа сухая, без желёз |
|
|
Г) постэмбриональное развитие с превращением |
|
|
Д) размножение и развитие происходят на суше |
|
|
Е) оплодотворённые яйца с большим |
40. Установите соответствие между железой в организме человека и её типом.
|
ЖЕЛЕЗА |
ТИП ЖЕЛЕЗЫ |
|
А) молочная |
1) внутренней секреции |
|
Б) щитовидная |
2) внешней секреции |
|
В) печень |
|
|
Г) потовая |
|
|
Д) гипофиз |
|
|
Е) надпочечники |
41. Установите соответствие между характеристикой энергетического обмена и его этапом.
|
ХАРАКТЕРИСТИКА |
ЭТАП ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА |
|
А) происходит в анаэробных условиях |
1) гликолиз |
|
Б) происходит в митохондриях |
2) кислородное окисление |
|
В) образуется молочная кислота |
|
|
Г) образуется пировиноградная кислота |
|
|
Д) синтезируется 36 молекул АТФ |
42. Установите соответствие между характеристикой естественного отбора и его формой.
|
ХАРАКТЕРИСТИКА |
ФОРМА ОТБОРА |
|
А) сохраняет среднее значение признака |
1) движущая |
|
Б) способствует приспособлению к изменившимся условиям среды |
2) стабилизирующая |
|
В) сохраняет особи с признаком, отклоняющимся от его среднего значения |
|
|
Г) способствует увеличению многообразия организмов |
|
|
Д) способствует сохранению видовых признаков |
43. Установите соответствие между природной и искусственной экосистемами и их признаками:
|
ПРИЗНАКИ ЭКОСИТЕМЫ |
ВИДЫ ЭКОСИСТЕМ |
|
А) преобладание монокультур, популяций немногих видов |
1) природная экосистема |
|
Б) действует естественный отбор |
2) агроценоз |
|
В) упрощённость взаимоотношений между видами |
|
|
Г) разнообразие видового состава |
|
|
Д) разомкнутый круговорот веществ |
|
|
Е) сложная сеть взаимосвязей между организмами |
|
|
Ж) преобладание искусственного отбора |
|
|
З) устойчивость, способность к длительному существованию |
44. Соотнесите признаки растений с отделами, в которых они находятся:
|
ПРИЗНАКИ |
ОТДЕЛЫ |
|
А) гаметофит представлен заростком |
|
|
Б) спорофит имеет множественные листья - вайи |
2) папоротники |
|
В) органы прикрепления отсутствуют или ризоиды |
|
|
Г) спорофит - коробочка |
|
|
Д) из спор прорастают зелёные нити - (протонемы) |
|
|
Е) органы прикрепления - корневища |
45. Соотнесите признаки отрядов насекомых:
|
ПРИЗНАКИ |
ОТДЕЛЫ |
|
А) личинка и имаго питаются по-разному |
1) чешуекрылые |
|
Б) ротовой аппарат грызущего типа |
2) прямокрылые |
|
В) передние крылья жесткие, задние - тонкие |
|
|
Г) ротовой аппарат превращён в хоботок |
|
|
Д) развитие прямое |
|
|
Е) в стадии развития присутствует куколка |
46. Установите соответствие между характером приспособления и направлением органической эволюции:
|
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ |
НАПРАВЛЕНИЯ ЭВОЛЮЦИИ |
|
А) покровительственная окраска |
1) ароморфоз |
|
Б) редукция пальцев на ногах копытных |
2) идиоадаптация |
|
В) половое размножение |
|
|
Г) шерсть млекопитающих |
|
|
Д) плотная кутикула на листьях растений |
|
|
Е) сходство некоторых бабочек с листьями растений |
При выполнении заданий 47 – 50 запишите в правильной последовательности цифры, которыми обозначены биологические процессы, явления, практические действия.
47. Установите последовательность процессов, происходящих в ходе мейоза.
1) расположение пар гомологичных хромосом в экваториальной плоскости
2) конъюгация, кроссинговер гомологичных хромосом
3) расхождение сестринских хромосом
4) образование четырёх гаплоидных ядер
5) расхождение гомологичных хромосом
48. Постройте последовательность реакций трансляции:
1) присоединение аминокислоты к т-РНК
2) начало синтеза полипептидной цепи на рибосоме
3) присоединение и-РНК к рибосоме
4) окончание синтеза белка
5) удлинение полипептидной цепи
49. Расположите в правильной последовательности этапы создания генетически измененных организмов:
1) введение вектора гена в бактериальную клетку
2) отбор клеток с дополнительным геном
3) создание условий для наследования и экспрессии гена
4) объединение созданного гена с вектором
5) получение гена, кодирующего интересующий признак
6) практическое использование трансформированных клеток для продуцирования белка
50. Расставьте цифры в последовательности, соответствующей порядку расположения отделов пищеварительного тракта
2) желудок
3)пищевод
4) толстая кишка
5) двенадцатиперстная кишка
6) ротовая полость
7) тонкая кишка
9) слепая кишка
Р п. Шербакуль, 2014 г. Требования к организации и проведению школьного этапа всероссийской олимпиады школьников по общеобразовательным предметам на территории Шербакульского муниципального района в 2014-2015 учебном году
ДокументВсероссийской Олимпиады школьников по общеобразовательным предметам общеобразовательному предметам : 6.1 Победителями школьного... олимпиады по биологии проводится в один теоретический тур по ... использовании «открытых» тестов необходимо стремиться к...
Программы вступительных испытаний (бакалавриат) вступительные испытания по общеобразовательным предметам. Критерии оценки (для испытаний, проводимых вузом самостоятельно) Биология (
Литература... по общеобразовательным предметам . КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ (для испытаний, проводимых ВУЗом самостоятельно) Биология (программа, критерий, образец теста ...) Литература (программа, критерий, образец теста ) ...
Вопрос 38. Нуклеиновые кислоты и белки
1. Функции вирусных нуклеиновых кислот
2. Вирусные белки
3. Процессы взаимодействия вируса с клеткой макроорганизма
1.Функция вирусных нуклеиновых кислот независимо от их типа состоит в хранении и передаче генетической информации. Вирусные ДНК бывают линейными (как у эукариотов) или кольцевыми (как у прокариотов), однако в отличие от ДНК тех и других она должна быть представлена однонитевой молекулой. Вирусные РНК имеют разную организацию (линейные, кольцевые, фрагментированные, однонитевые и двунитевые), они бывают представлены плюс- или минус-нитями. Плюс-нити функционально тождественны и-РНК, т. е. способны транслировать закодированную в них генетическую информацию на рибосомы клетки хозяина.
Минус-нити не могут функционировать как и-РНК, и для трансляции содержащейся в них генетической информации необходим синтез комплементарной плюс-нити. РНК плюс-нитевых вирусов, в отличие от РНК минус-нитевых, имеют специфические образования, необходимые для узнавания рибосомами. У двунитевых как ДНК-, так и РНК-содержащих вирусов информация обычно записана только в одной цепи, чем достигается экономия генетического материала. 2. Вирусные белки по локализации в вирионе делятся:
‣‣‣ на капсидные;
‣‣‣ белки суперкапсидной оболочки;
‣‣‣ геномные.
Белки капсидной оболочки у нуклеокапсидных вирусов выполняют защитную функцию - защищают вирусную нуклеиновую кислоту от неблагоприятных воздействий - и рецептор-ную (якорную) функцию, обеспечивая адсорбцию вирусов на клетках хозяина и проникновение в них.
Белки суперкапсидной оболочки, как и белки капсидной оболочки, выполняют защитную и рецепторную функции. Это сложные белки - липо- и гликопротеиды. Некоторые из этих белков могут формировать морфологические субъединицы в виде шипованных отростков и обладают свойствами гемагглю-тининов (вызывают агглютинацию эритроцитов) или нейрами-нидазы (разрушают нейраминовую кислоту, входящую в состав клеточных стенок).
Отдельную группу составляют геномные белки, они ковалентно связаны с геномом и образуют с вирусной нуклеиновой кислотой рибо- или дезоксирибонуклеопротеиды. Основная функция геномных белков - участие в репликации нуклеиновой кислоты и реализации содержащейся в ней генетической информации, к ним относятся РНК-зависимая РНК-полимераза и обратная транскриптаза.
В отличие от белков капсидной и суперкапсидной оболочки это не структурные, а функциональные белки. Все вирусные белки выполняют и функцию антигенов, поскольку являются продуктами вирусного генома и, соответственно, чужеродными для организма хозяина. Представители царства Vira по типу нуклеиновой кислоты делятся на 2 подцарства - рибовирусные и дезоксирибовирусные. В подцарствах выделяют семейства, рода и виды. Принадлежность вирусов к тому или иному семейству (всего их 19) определяется :
‣‣‣ строением и структурой нуклеиновой кислоты;
‣‣‣ типом симметрии нуклеокапсида;
‣‣‣ наличием суперкапсидной оболочки. Принадлежность к тому или иному родуи виду связана с другими биологическими свойствами вирусов :
‣‣‣ размером вирионов (от 18 до 300 нм);
‣‣‣ способностью размножаться в культурах ткани и курином эмбрионе;
‣‣‣ характером изменений, происходящих в клетках под воздействием вирусов;
‣‣‣ антигенными свойствами;
‣‣‣ путями передачи;
‣‣‣ кругом восприимчивых хозяев.
Вирусы - возбудители болезней человека относятся к 6 ДНК- содержащим семействам (поксвирусы, герпесвирусы, гепаднави-русы, аденовирусы, паповавирусы, парвовирусы) и 13 семействам РНК-содержащих вирусов (реовирусы, тогавирусы, флавирусы, коронавирусы, парамиксовирусы, ортомиксовирусы, рабдовирусы, бунъявирусы, аренавирусы, ретровирусы, пикорнавиру-сы, калицивирусы, филовирусы).
3. Взаимодействие вируса с клеткой - это сложный процесс, результаты которого бывают различны. По этому признаку (конечный результат) можно выделить 4 типа взаимодействия вирусов и клеток:
%/ продуктивная вирусная инфекция - это такой тип взаимодействия вируса с клеткой, при котором происходит репродукция вирусов, а клетка погибает (для бактериофагов такой тип взаимодействия с клеткой называют литическим). Продуктивная вирусная инфекция лежит в базе острых вирусных заболеваний, а также в базе условных латентных инфекций, при которых погибают не все клетки пораженного органа, а только часть, а остальные неповрежденные клетки этого органа компенсируют его функции, вследствие чего заболевание некоторое время не проявляется, пока не наступит декомпенсация;
‣‣‣ абортивная вирусная инфекция - это такой тип взаимодействия вируса с клеткой, при котором репродукция вирусов не происходит, а клетка избавляется от вируса, функции ее при этом не нарушаются, поскольку это происходит только в процессе репродукции вируса;
‣‣‣ латентная вирусная инфекция - это такой тип взаимодействия вируса с клеткой, при котором происходит репродукция и вирусов, и клеточных компонентов, но клетка не погибает; при этом клеточные синтезы преобладают, и в связи с этим клетка достаточно длительно сохраняет свои функции - данный механизм лежит в базе безусловных латентных вирусных инфекций;
‣‣‣ вирус-индуцированные трансформации - это такой тип взаимодействия вируса с клеткой, при котором клетки, пораженные вирусом, приобретают новые, ранее не присущие им свойства. Геном вируса или его часть встраивается в геном клетки, и вирусные гены превращаются в группу клеточных генов. Этот интегрированный в хромосому клетки-хозяина вирусный геном принято называть провирусом, а такое состояние клеток обозначается как вирогения.
При любом из указанных типов взаимодействия вирусов и клеток можно выделить процессы, направленные на то, чтобы доставить вирусную нуклеиновую кислоту в клетку, обеспечить условия и механизмы ее репликации и реализации содержащейся в ней генетической информации.
Вопрос 39. Особенности репродукции вирусов
1. Периоды осуществления продуктивной вирусной инфекции
2. Репликация вируса
3. Трансляция
1.Продуктивная вирусная инфекция осуществляется в 3 периода :
‣‣‣ начальный период включает стадии адсорбции вируса на клетке, проникновения в клетку, дезинтеграции (депротеинизации) или "раздевания" вируса. Вирусная нуклеиновая кислота была доставлена в соответствующие клеточные структуры и под действием лизосомальных ферментов клетки освобождается от защитных белковых оболочек. В итоге формируется уникальная биологическая структура: инфицированная клетка содержит 2 генома (собственный и вирусный) и 1 синтетический аппарат (клеточный);
‣‣‣ после этого начинается вторая группа процессов репродукции вируса, включающая средний и заключительный периоды, во время которых происходят репрессия клеточного и экспрессия вирусного генома. Репрессию клеточного генома обеспечивают низкомолекулярные регуляторные белки типа гистонов, синтезируемые в любой клетке. При вирусной инфекции данный процесс усиливается, теперь клетка представляет собой структуру, в которой генетический аппарат представлен вирусным геномом, а синтетический аппарат - синтетическими системами клетки.
2. Дальнейшее течение событий в клетке направлено на репликацию вирусной нуклеиновой кислоты (синтез генетического материала для новых вирионов) и реализацию содержащейся в ней генетической информации (синтез белковых компонентов для новых вирионов). У ДНК-содержащих вирусов, как в прокариотиче-ских, так и в эукариотических клетках, репликация вирусной ДНК происходит при участии клеточной ДНК-зависимой ДНК-полимеразы. При этом у однонитевых ДНК-содержащих вирусов сначала образуется комплементарная нить - так называемая репликативная форма, которая служит матрицей для дочерних молекул ДНК.
3. Реализация генетической информации вируса, содержащейся в ДНК, происходит следующим образом: при участии ДНК-зависимой РНК-полимеразы синтезируются и-РНК, которые поступают на рибосомы клетки, где и синтезируются вирусспе-цифические белки. У двунитевых ДНК-содержащих вирусов, геном которых транскрибируется в цитоплазме клетки хозяина, это собственный геномный белок. Вирусы, геномы которых транскрибируются в ядре клетки, используют содержащуюся там клеточную ДНК-зависимую РНК-полимеразу.
У РНК-содержащих вирусов процессы репликации их генома, транскрипции и трансляции генетической информации осуществляются иными путями. Репликация вирусных РНК, как минус-, так и плюс-нитей, осуществляется через репликативную форму РНК (комплементарную исходной), синтез которой обеспечивает РНК-зависимая РНК-полимераза - это геномный белок, который есть у всех РНК-содержащих вирусов. Репликативная форма РНК минус-нитевых вирусов (плюс-нить) служит не только матрицей для синтеза дочерних молекул вирусной РНК (минус-нитей), но и выполняет функции и-РНК, т. е. идет на рибосомы и обеспечивает синтез вирусных белков (трансляцию).
У плюс-нитевых РНК-содержащих вирусов функцию трансляции выполняют ее копии, синтез которых осуществляется через репликативную форму (минус-нить) при участии вирусных РНК-зависимых РНК-полимераз.
У некоторых РНК-содержащих вирусов (реовирусы) имеется совершенно уникальный механизм транскрипции. Он обеспечивается специфическим вирусным ферментом - ревертазой (обратной транскриптазой) и принято называть обратной транскрипцией. Суть ее состоит в том, что вначале на матрице вирусной РНК при участии обратной транскрипции образуется транскрипт, представляющий собой одну нить ДНК. На нем с помощью клеточной ДНК-зависимой ДНК-полимеразы синтезируется,вторая нить и формируется двунитевой ДНК-транскрипт. С него обычным путем через образование и-РНК происходит реализация информации вирусного генома.
Результатом описанных процессов репликации, транскрипции и трансляции является образование дочерних молекул вирусной нуклеиновой кислоты и вирусных белков, закодированных в геноме вируса.
После этого наступает третий, заключительный период взаимодействия вируса и клетки. Из структурных компонентов (нуклеиновых кислот и белков) на мембранах цитоплазматического ретикулума клетки собираются новые вирионы. Клетка, геном которой был репрессирован (подавлен), обычно гибнет. Вновь сформировавшиеся вирионы пассивно (в результате гибели клетки) или активно (путем почкования) покидают клетку и оказываются в окружающей ее среде.
Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, синтез вирусных нуклеиновых кислот и белков и сборка новых вирионов происходят в определенной последовательности (разобщены во времени) и в разных структурах клетки (разобщен в пространстве), в связи с чем способ репродукции вирусов и был назван дизъюнктивным (разобщенным). При абортивной вирусной инфекции процесс взаимодействия вируса с клеткой по тем или иным причинам прерывается до того, как произошло подавление клеточного генома. Очевидно, что в данном случае генетическая информация вируса реализована не будет и репродукции вируса не происходит, а клетка сохраняет свои функции неизменными.
При латентной вирусной инфекции в клетке одновременно функционируют оба генома, а при вирус-индуцированных трансформациях вирусный геном становится частью клеточного, функционирует и наследуется вместе с ним.
Вопрос 40. Культивирование вирусов в культурах тканей
1. Характеристики тканевых культур
2. Цитопатическое действие вирусов
1.Для культивирования вирусов используют ряд методов. Это культивирование в организме экспериментальных животных, развивающихся куриных вибрионах и культурах тканей (чаще - эмбриональные ткани или опухолевые клетки). Для выращивания клеток тканевых культур используют многокомпонентные питательные среды (среда 199, среда Игла и др.). Οʜᴎ содержат индикатор измерения рН среды и антибиотики для подавления возможного бактериального загрязнения.
Культуры тканей бывают переживающими, в которых жизнеспособность клеток удается сохранить лишь временно, и растущими, в которых клетки не только сохраняют жизнедеятельность, но и активно делятся.
В роллерных культурах клетки ткани фиксированы на плотной базе (стекло) - чаще в один слой (однослойные), а в суспензированных -взвешены в жидкой среде. По количеству пассажей, выдерживаемых растущей культурой тканей, среди них различают:
‣‣‣ первичные (первично-трипсинизированные) культуры тканей, которые выдерживают не более 5-10 пассажей;
‣‣‣ полуперевиваемые культуры тканей, которые поддерживаются не более чем в 100 генерациях;
‣‣‣ перевиваемые культуры тканей, которые поддерживаются в течение неопределенно длительного срока в многочисленных генерациях.
Чаще всего используются однослойные первично-перевиваемые и перевиваемые тканевые культуры.
2. О размножении вирусов в культуре ткани можно судить по ци-топатическому действию (ЦПД):
‣‣‣ деструкции клеток;
‣‣‣ изменению их морфологии;
‣‣‣ формированию многоядерных симпластов или синтиция в результате слияния клеток.
‣‣‣ в клетках культуры ткани при размножении вирусов могут образовываться включения - структуры, не свойственные нормальным клеткам.
Включения выявляются в окрашенных по Романовскому-Гимзе мазках из зараженных клеток. Οʜᴎ бывают эозинофильные и базофильные.
По локализации в клетке различают:
‣‣‣ цитоплазматические;
‣‣‣ ядерные;
‣‣‣ смешанные включения.
Характерные ядерные включения формируются в клетках, зараженных вирусами герпеса (тельца Каудри), цитомегалии и полиомы, аденовирусами, а цитоплазматические включения - вирусами оспы (тельца Гварниери и Пашена), бешенства (тельца Бабеша-Негри) и др.
О размножении вирусов в культуре ткани также можно судить по методу "бляшек" (негативных колоний). При культивировании вирусов в клеточном монослое под агаровым покрытием на месте пораженных клеток образуются зоны деструкции моно-сом - так называемые стерильные пятна, или бляшки. Это дает возможность не только определить число вирионов в 1 мл среды (считается, что одна бляшка является потомством одного вириона), но и дифференцировать вирусы между собой по феномену бляшкообразования.
Следующим методом, позволяющим судить о размножении вирусов (только гемагглютинирующих) в культуре ткани, можно считать реакцию гемадсорбции. При культивировании вирусов, обладающих гемагглютжирующей активностью, может происходить избыточный синтез гемагглютининов. Эти молекулы экспрессируются на поверхности клеток культуры ткани, и клетки культуры ткани приобретают способность адсорбировать на себе эритроциты - феномен гемадсорбции. Молекулы гемагглютинина накапливаются и в среде культивирования, это приводит к тому, что культуральная жидкость (в ней накапливаются новые вирионы) приобретет способность вызывать гемагглютинацию.
Наиболее распространенным методом оценки размножения вирусов в культуре ткани является метод "цветной пробы". При размножении в питательной среде с индикатором незараженных
клеток культуры ткани вследствие образования кислых продуктов метаболизма она изменяет свой цвет. При репродукции вируса нормальный метаболизм клеток нарушается, кислые продукты не образуются, среда сохраняет исходный цвет.
Вопрос 41. Механизмы противовирусной защиты макроорган изма
/. Неспецифические механизмы
2. Специфические механизмы
3. Интерфероны
1. Существование вирусов в 2 (внеклеточной и внутриклеточной) формах предопределяют и особенности иммунитета при вирусных инфекциях. В отношении внеклеточных вирусов действуют те же неспецифические и специфические механизмы антимикробной резистентности, что и в отношении бактерий. Клеточная ареактивность - один из неспецифических факторов защиты. Она обусловлена отсутствием на клетках рецепторов для вирусов, что делает их невосприимчивыми к вирусной инфекции. К этой же группе защитных факторов можно отнести лихорадочную реакцию, выделительные механизмы (чихание, кашель и др.). В защите от внеклеточного вируса участвуют:
‣‣‣ система комплемента;
‣‣‣ пропердиновая система;
‣‣‣ NK-клетки (естественные киллеры);
‣‣‣ вирусные ингибиторы.
Фагоцитарный механизм защиты малоэффективен в отношении внеклеточного вируса, но достаточно активен в отношении клеток, уже инфицированных вирусом. Экспрессия на поверхности таких вирусных белков делает их объектом макрофагально-го фагоцитоза. Поскольку вирусы представляют из себякомплекс антигенов, то при их попадании в организм развивается иммунный ответ и формируются специфические механизмы защиты - антитела и эффекторные клетки.
2. Антитела действуют только на внеклеточный вирус, препятствуя его взаимодействию с клетками организма и неэффективны против внутриклеточного вируса. Некоторые вирусы (вирус гриппа, аденовирусы) недоступны для циркулирующих в сыворотке крови антител и способны персистировать в организме человека достаточно долго, иногда пожизненно.
При вирусных инфекциях происходит продукция антител классов IgG и IgM, а также секреторных антител класса IgA. Последние обеспечивают местный иммунитет слизистых оболочек на входных воротах, что при развитии вирусных инфекций желудочно-кишечного тракта и дыхательных путей может иметь определяющее значение. Антитела класса IgM появляются на 3-5-й день болезни и через несколько недель исчезают, в связи с этим их наличие в сыворотке обследуемого отражает острую или свежеперенесенную инфекцию. Иммуноглобулины G появляются позже и сохраняются дольше, чем иммуноглобулины М. Οʜᴎ обнаруживаются только через 1-2 недели после начала заболевания и циркулируют в крови в течение длительного времени, обеспечивая тем самым защиту от повторного заражения.
Еще более важную роль, чем гуморальный иммунитет, при всех вирусных инфекциях играет клеточный иммунитет, что связано с тем, что инфицированные вирусом клетки становятся мишенью для цитолитического действия Т-киллеров. Кроме всего прочего, особенностью взаимодействия вирусов с иммунной системой является способность некоторых из них (так называемые лимфотропные вирусы) поражать непосредственно сами клетки иммунной системы, что приводит к развитию иммунодефицитных состояний.
Все перечисленные" механизмы защиты (исключая фагоцитоз зараженных клеток) активны только в отношении внеклеточного вируса. Попав в клетку, вирионы становятся недоступными ни для антител, ни для комплемента͵ ни для иных механизмов защиты. Для защиты от внутриклеточного вируса в ходе эволюции клетки приобрели способность вырабатывать особый белок - интерферон.
3. Интерферон - это естественный белок, обладающий противовирусной активностью в отношении внутриклеточных форм вируса. Он нарушает трансляцию и-РНК на рибосомах клеток, инфицированных вирусом, что ведет к прекращению синтеза вирусного белка. Исходя из этого универсального механизма действия интерферон подавляет репродукцию любых вирусов, т. е. не обладает специфичностью, специфичность интерферонаиная. Она носит видовой характер, т. е. человеческий интерферон ингибирует репродукцию вирусов в клетках человека, мышиный - мыши и т. д.
Интерферон обладает и противоопухолевым действием, что является косвенным свидетельством роли вирусов в возникновении опухолей. Образование интерферона в клетке начинается уже через 2 ч после заражения вирусом, т. е. намного раньше, чем его репродукция, и опережает механизм антителообразования. Интерферон образуют любые клетки, но наиболее активными его продуцентами являются лейкоциты и лимфоциты. В настоящее время методами генной инженерии созданы бактерии (кишечные палочки), в геном которых введены гены (или их копии), ответственные за синтез интерферона в лейкоцитах. Полученный таким образом генно-инженерный интерферон широко используется для лечения и пассивной профилактики вирусных инфекций и некоторых видов опухолей. В последние годы разработан широкий круг препаратов - индукторов эндогенного интерферона. Их применение предпочтительнее, нежели введение экзогенного интерферона. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, интерферон является одним из важных факторов противовирусного иммунитета͵ но в отличие от антител или клеток-эффекторов он обеспечивает не белковый, а генетический гомеостаз.
Вопрос 42. Вирусные инфекции и методы их диагностики
1. Вирусные инфекции человека
2. Лабораторная диагностика вирусных инфекций
1.Сегодня вирусные инфекции составляют преобладающую часть инфекционной патологии человека. Самыми распространенными среди них остаются острые респираторные (ОРВИ) и другие вирусные инфекции, передаваемые воздушно-капельным путем, возбудители которых относятся к абсолютно различным семействам, чаще всего это РНК-содержащие вирусы (вирус гриппа А, В, С, вирус эпидемического паротита͵ вирусы парагриппа, кори, риновирусы и др.).
Не менее распространены и кишечные вирусные инфекционные заболевания, вызываемые вирусами, также относящимися к различным семействам РНК- и ДНК-содержащих вирусов (энтеровирусы, вирус гепатита А, ротавирусы, калициновирусы и др.).
Широко распространены во всем мире такие вирусные инфекционные заболевания, как вирусные гепатиты, особенно гепатит В, передаваемый трансмиссивным и половым путем. Их возбудители - вирусы гепатита А, В, С, D, E, G, ТТ - относятся к разным таксономическим группам (пикорнавирусов, гепаднавирусов и др.), имеют разные механизмы передачи, но все обладают тропизмом к клеткам печени.
Одна из самых известных вирусных инфекций - ВИЧ-инфекция (часто называемая СПИДом - синдромом приобретенного иммунодефицита͵ который является ее неизбежным исходом). Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) - возбудитель ВИЧ-инфекции - относится к семейству РНК-вирусов Retroviridae, роду лентивирусов.
Большинство из них - РНК-содержащие, входят в семейства -тога-, флави-, буньявирусов и являются возбудителями энцефалитов и геморрагических лихорадок. Возбудителями тяжелых форм геморрагических лихорадок (лихорадки Эбола, Марбург-ская лихорадка и др.) являются фило-, аденовирусы. Но трансмиссивный путь заражения при этих инфекционных заболеваниях не является единственным. Вышеназванные инфекции в основном представляют из себяэндемичные заболевания, но тяжелые вспышки некоторых из этих заболеваний (крымской геморрагической лихорадки, лихорадки западного Нила) имели место в Ростовской и Волгоградской областях летом 1999 ᴦ.
Кроме инфекционной патологии человека, доказана роль вирусов и в развитии некоторых опухолей животных и человека (онкогенные, или онковирусы). Среди известных вирусов, обладающих онкогенным действием, есть представители как ДНК-содержащих (из семейства паповавирусов, герпесвирусов, аденовирусов, поксвирусов), так и РНК-содержащих (из семейства ретрорвирусов, род пикорновирусов) вирусов.
2. Для лабораторной диагностики вирусных инфекций используются различные методы.
Вирусологическое исследование (световая микроскопия) позволяет обнаружить характерные вирусные включения, а электронная микроскопия - сами вирионы и по особенностям их строения диагностировать соответствующую инфекцию (к примеру, ро-тавирусную).
Вирусологическое исследование направлено на выделение вируса и его идентификацию. Для выделения вирусов используют заражение лабораторных животных, куриных эмбрионов или культуры тканей.
Первичную идентификацию выделенного вируса до уровня семейства можно провести с помощью:
‣‣‣ определения типа нуклеиновой кислоты (проба с бромдезоксиу-ридоном);
‣‣‣ особенностей ее строения (электронная микроскопия);
‣‣‣ размера вириона (фильтрование через мембранные фильтры с порами диаметром 50 и 100 нм);
‣‣‣ наличия суперкапсидной оболочки (проба с эфиром);
‣‣‣ гемагглютининов (реакция гемагглютинации);
‣‣‣ типа симметрии нуклеокапсида (электронная микроскопия).
Результаты оцениваются по заражению культуры ткани пробой, подвергнутой соответствующей обработке, и с последующим учетом результатов заражения методом цветной пробы фильтрования. Существенное значение для идентификации вирусов (до рода, вида, внутри вида) имеет также изучение их антигенного строения, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ проводится в реакции вирусо-нейтрализации с соответствующими иммунными сыворотками. Сущность этой реакции состоит в том, что после обработки гомологичными антителами вирус утрачивает свою биологическую активность (нейтрализуется) и клетка хозяина развивается аналогично тому, как и неинфицированная вирусом. Об этом судят по отсутствию цитопатического действия, цветной пробе, результатам реакции торможения гемагглютинации (РТГА), отсутствию изменений при заражении куриных эмбрионов, выживаемости чувствительных животных.
Вирусологическое исследование - это "золотой стандарт" вирусологии и должно проводиться в специализированной вирусологической лаборатории. Сегодня оно используется
практически только в условиях возникновения эпидемической вспышки того или иного вирусного инфекционного заболевания.
Для диагностики вирусных инфекций широкое применение нашли методы иммунодиагностики (серодиагностики и имму-ноиндикации). Οʜᴎ реализуются в самых разнообразных реакциях иммунитета :
‣‣‣ радиоизотопный иммунный анализ (РИА);
‣‣‣ иммуноферментный анализ (ИФА);
‣‣‣ реакция иммунофлюоресценции (РИФ);
‣‣‣ реакция связывания комплемента (РСК);
‣‣‣ реакция пассивной гемагглютинации (РПГА);
‣‣‣ реакции торможения гемагглютинации (РТГА) и др.
При использовании методов серодиагностики обязательным является исследование парных сывороток. При этом 4-кратное нарастание титра антител во второй сыворотке в большинстве случаев служит показателем протекающей или свежеперене-сенной инфекции. При исследовании одной сыворотки, взятой в острой стадии болезни, диагностическое значение имеет обнаружение антител класса IgM, свидетельствующее об острой инфекции.
Большим достижением современной вирусологии является внедрение в практику диагностики вирусных инфекций моле-кулярно-генетических методов (ДНК-зондирование, полимераз-ной цепной реакции - ПЦР). В первую очередь с их помощью выявляют персистирующие^ вирусы, находящиеся в клиническом материале, с трудом обнаруживаемые или не обнаруживаемые другими методами.
Вопрос 43. Профилактика и лечение вирусных инфекций
1. Методы профилактики вирусных инфекций
2. Противовирусные химиотерапевтические средства
1. Лля активной искусственной профилактики вирусных инфекций . в том числе плановой, широко используются живые вирусные вакцины. Οʜᴎ стимулируют резистентность в месте входных ворот инфекции, образование антител и клеток-эффекторов, а также синтез интерферона. Основные виды живых вирусных вакцин:
‣‣‣ гриппозная, коревая;
‣‣‣ полиомиелитная (Сейбина-Смородинцева-Чумакова);
‣‣‣ паротитная, против коревой краснухи;
‣‣‣ антирабическая, против желтой лихорадки;
‣‣‣ генно-инженерная вакцина против гепатита В - Энджерикс В. Цля профилактики вирусных инФекиий используются и убитые вакцины:
‣‣‣ против клещевого энцефалита;
‣‣‣ омской геморрагической лихорадки;
‣‣‣ полиомиелита (Солка);
‣‣‣ гепатита А (Харвикс 1440);
‣‣‣ антирабическая (ХДСВ, Пастер Мерье);
‣‣‣ а также химические - гриппозные.
Для пассивной профилактики и и ммунотерапии предложены следующие антительные препараты:
‣‣‣ противогриппозный гамма-глобулин;
‣‣‣ антирабический гамма-глобулин;
‣‣‣ противокоревой гамма-глобулин для детей до 2 лет (в очагах) и для ослабленных детей старшего возраста;
‣‣‣ противогриппозная сыворотка с сульфаниламидами.
Универсальным средством пассивной профилактики вирусных инфекций являются интерферон и индукторы эндогенного интерферона.
2. Большинство известных химиотерапевтических препаратов не обладают противовирусной активностью, так как механизм действия большинства из них основан на подавлении микробного метаболизма, а у вирусов собственные метаболические системы отсутствуют.
Антибиотики и сульфаниламиды при вирусных инфекциях используют только с целью профилактики бактериальных осложнений. Тем не менее в настоящее время разрабатываются и применяются химиотерапевтические средства, обладающие противовирусной активностью.
Первая группа - аномальные нуклеозиды. По строению они близки к нуклеотидам вирусных нуклеиновых кислот, но, включенные в состав нуклеиновой кислоты, они не обеспечивают ее нормальное функционирование. К таким препаратам относятся азидотимидин - препарат, активный в отношении вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-инфекция). Недостаток этих препаратов - в высокой токсичности для клеток макроорганизма.
Вторая группа препаратов нарушает процессы абсорбции вирусов на клетках. Οʜᴎ менее токсичны, обладают высокой избирательностью и весьма перспективны. Это тиосемикарбозон и его производные, ацикловир (зовиракс) - герпетическая инфекция, ремантадин и его производные - грипп А и др.
Универсальным средством терапии, так же как и профилактики, вирусных инфекций является интерферон.
Вопрос 38. Нуклеиновые кислоты и белки - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Вопрос 38. Нуклеиновые кислоты и белки" 2017, 2018.
Подобно белкам, нуклеиновые кислоты - биополимеры, а их функция заключается в хранении, реализации и передаче генетической (наследственной) информации в живых организмах.
Существует два типа нуклеиновых кислот - дезоксирибонуклеиновые (ДНК) и рибонуклеиновые (РНК). Мономерами в нуклеиновых кислотах служат нуклеотиды. Каждый из них содержит азотистое основание, пятиуглеродный сахар (дезоксирибоза - в ДНК, рибоза - в РНК) и остаток фосфорной кислоты.
В ДНК входят четыре вида нуклеотидов, отличающихся по азотистому основанию в их составе, - аденин (А), гуанин (Г), цитозин (Ц) и тимин (Т). В молекуле РНК также имеется 4 вида нуклеотидов с одним из азотистых оснований - аденином, гуанином, цитозином и урацилом (У). Таким образом, ДНК и РНК различаются как по содержанию сахара в нуклеотидах, так и по одному из азотистых оснований.
Молекула ДНК может включать огромное количество нуклеотидов - от нескольких тысяч до сотен миллионов. В структурном отношении она представляет собой двойную спираль из полинуклеотидных цепей, соединенных с помощью водородных связей между азотистыми основаниями нуклеотидов. Благодаря этому полинуклеотидные цепи прочно удерживаются одна возле другой.
Молекулы РНК, как правило, одноцепочечные (в отличие от ДНК) и содержат значительно меньшее число нуклеотидов.
В биосинтезе белка участвуют следующие нуклеиновые кислоты:
1. ДНК - в ней закодирована последовательность аминокислотных остатков в белке и она служит матрицей для синтеза иРНК.
2. Информационная РНК передает информацию с ДНК на рибосомы.
3. Рибосомальная РНК - является структурным компонентом рибосом, которые представляют собой "машины" собирающие белок из отдельных аминокислот в точном соответствии с кодом иРНК.
4. Транспортная РНК - участвует в узнавании кодона (три нуклеотида на иРНК кодирующие 1 аминокислоту) и транспортирует нужные аминокислоты к месту синтеза белка.