Строение и функции ЭПС. Типы ЭПС. Роль ЭПС в компартментализации цитоплазмы.

Эндоплазматическая сеть

ЭПС – это система цистерн и каналов, плоских мешочков, стенка которых образована мембраной. В строении всех мембран клетки много общего. В основе их лежит липопротеидный комплекс (до 50% липидов).

ЭПС пронизывает цитоплазму в разных направлениях и делит ее на изолированные ячейки – компартменты. Компартментализация способствует пространственному разделению веществ и процессов в клетке. ЭПС выполняет синтетическую и транспортную функции.

Если на поверхности мембран каналов ЭПС располагаются рибосомы, она называется гранулярной или шероховатой, если рибосом нет – гладкой. Функции ЭПС: 1) компартментализация цитоплазмы (разделение на отсеки), 2) транспортировка всех веществ в клетке, 4) участие в образовании мембран цитоплазмы (отчленяющиеся от ЭПС пузырьки представляют исходный материал для других одномембранных органелл: аппарата Гольджи, лизосом, пероксисом, вакуолей).

Методы изучения генетики человека: биохимический и молекулярно-генетический. Сущность метода полимеразной цепной реакции синтеза ДНК (ПЦР) и возможности его применения в различных областях медицины.

Биохимический метод.

Основан на изучении активности ферментных систем (либо по активности са­мого фермента, либо по количеству конечных продуктов реакции, катализируемой данным ферментом). Они позволяют выявлять генные мутации – причины болезней обмена веществ (например, фенилкетонурия, серповидно-клеточная анемия).

С помощью биохимических нагрузочных тестов мож­но выявлять гетерозиготных носителей патологических генов, например, фенилкетонурии. Исследуемому человеку вводят внутривенно определенное количество аминокислоты фенилаланина и через равные промежутки времени определяют его концентрацию в крови. Если человек гомозиготен по доминантному гену (АА), то концентрация фенилаланина в крови довольно быстро возвращается к контрольному уровню (определяется до введения фенилаланина), а если он гетерозиготен (Аа), то снижение концентрации фенилаланина идет вдвое медленнее.

Аналогично проводятся тесты, выявляющие предрасположенность к сахарному диабету, гипертонии и др. болезням.

Молекулярно-генетический метод

Это методы изучения ДНК.

Этапы анализа ДНК:

1. Выделение ДНК из клеток, содержащих ядра (кровь, ткани, сперма, кости, волосы и др. биологических материалов), включая трупный материал;

2. Выделение и размножение из тотальной ДНК интересующего фрагмента методом полимеразной цепной реакции синтеза ДНК (ПЦР);

3. Анализ последовательности нуклеотидов интересующего фрагмента ДНК – т.е. регистрация результатов (методом электрофореза в агарозном геле и др.)

Полимеразная цепная реакция синтеза ДНК

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) - метод амплификации ДНК in vitro, с помощью которого в течение нескольких часов можно выделить и размножить интересующий фрагмент ДНК размером от 80 до 3000 п.н. в миллиарды раз.

Исходные компоненты ПЦР:

1. ДНК-матрица (тотальная ДНК);

2. Праймеры (однонитевые синтетические олигонуклеотиды размером 20-30 нуклеотидов), строго комплементарные правой и левой границам интересующего фрагмента ДНК).

3. Нуклеотиды, являющихся материалом для синтеза новых комплементарных цепей ДНК);

4. Фермент ДНК-полимераза, катализирующая удлинение цепей праймеров путем последовательного присоединения нуклеотидных оснований к растущей цепи синтезируемой ДНК;

ПЦР – исследование включает 30 циклов амплификации, в состав каждого цикла входят 3 стадии:

1 : Денатурация ДНК (разрыв водородных связей, расплетение двойной спирали). Протекает при 93-95 градусах в течение 1 мин.

2: Отжиг (присоединение) праймеров. – 50-60 градусов, 1 мин.
3 : Комплементарное достраивание цепей ДНК – 72 градуса, 1 мин.

К концу ПЦР происходит накопление нужного фрагмента ДНК в геометрической прогрессии= 2ⁿ, где n-число циклов амплификации. Этого количества достаточно для достоверной визуальной детекции этого фрагмента методом электрофореза.

Молекулярно-генетический метод широко используется в различных областях медицины: медицинской генетике при медико-генетическом консультировании и пренатальной диагностике, в гинекологии, инфекционных болезнях и др.

Дизентерийная амеба: систематическое положение, особенности морфологии, географическое распространение, цикл развития. Способ инвазии и локализация в организме хозяина, патогенное действие. Особенности диагностики и профилактики амебиаза.

Дизентерийная амеба - Entamoeba histolytica - паразит, вызывает заболевание амебиаз. Эпидемиология. Заболевание распространено повсеместно, но чаще встречается в странах с теплым климатом. В Башкортостане наблюдаются завозные случаи.

Источник инвазии – больной амебиазом человек. Инвазионная стадия – циста. Механизм заражения человека – заглатывание цист, способ инвазии – алиментарный, путь - пероральный. Факторы передачи - немытые овощи, фрукты, зелень, вода, грязные руки и т.д. Механические переносчики – мухи, тараканы.

Жизненный цикл.(рис.79) В жизненном цикле паразита выделяют вегетативную форму (трофозоит) и цисту. Трофозоиты могут существовать в трех формах: малая вегетативная (forma minuta) – просветная, эритрофаг или большая вегетативная (forma magna) и тканевая (рис.4.3 (А)).

Патогенное действие. Человек заглатывает цисту, в толстом кишечнике из цисты выходят малые вегетативные формы (просветные). Просветная форма непатогенна. Если в организме хозяина она не превращается в большую вегетативную форму, то человек не заболевает, но становится цистоносителем. Не зная о своем заболевании, он представляет опасность для окружающих как источник инвазии. При ослаблении организма человека просветная форма может переходить в большую вегетативную, которая вырабатывает протеолитические ферменты и вызывает «расплавление» и некроз слизистой оболочки толстого кишечника с образованием кровоточащих язв. В цитоплазме f.magna всегда можно обнаружить эритроциты. При занесении в ток крови они попадают в другие органы (печень, мозг), где превращаются в тканевую форму и образуют очаги воспаления. Во внешней среде вегетативные формы быстро инцистируются. Циста имеет округлую форму, плотную оболочку. В цитоплазме зрелой цисты содержится не более 4 ядер.

Клиника. Наиболее ярким и мучительным проявлением амебиаза является кровавая диарея до 10 и более раз в сутки. Поражается чаще проксимальный отдел толстого кишечника. Стул обычно слизистый, необильный с примесью крови. Пациентов беспокоят боли в животе. Выраженность интоксикации сильно варьирует. В наиболее тяжелых случаях встречаются внекишечные поражения: абсцесс печени, реже легких и мозга.

Лабораторная диагностика основана на микроскопическом исследовании мазков фекалий. У цистоносителей и больных обнаруживают 4-х ядерные цисты.

Профилактика. Личная: мытье рук, овощей, фруктов, зелени, кипячение воды. Общественная: выявление и лечение больных и цистоносителей, контроль санитарного состояния предприятий общественного питания, уничтожение мух и тараканов.

Экзаменационный билет 8.