Туберкулезная палочка является паразитическим организмом

ТРЕНРОВОЧНЫЕ ЗАДАНИЯ В ФОРМАТЕ ЕГЭ 2019

ПО ТЕМЕ: БАКТЕРИИ. ГРИБЫ. ЛИШАЙНИКИ

Рассмотрите схему. Запишите в ответе пропущенный термин обозначенный на схеме знаком вопроса.

Вклад ученого в развитие данной науки

Мечников И.И. − Фагоцитарная теория иммунитета

Кох Р. − Открытие туберкулезной палочки

Вклад ученого в развитие данной науки

Мечников И.И. − Фагоцитарная теория иммунитета

Кох Р. − Открытие туберкулезной палочки

И. Мечников – физиолог - автор фагоцитарной теории иммунитета (фагоцитоз, иммунитет)

Р. Кох - микробиолог. Открыл бациллу сибирской язвы, холерный вибрион и туберкулёзную палочку.

Ответ: ФИЗИОЛОГИЯ, или ИММУНОЛОГИЯ

1. Длина фрагмента молекулы ДНК бактерии равняется 20,4 нм. Сколько аминокислот будет в белке, кодируемом данным фрагментом ДНК?

Длина одного нуклеотида 0,34 нм

1) Длина одного нуклеотида 0,34 нм. Определим число нуклеотидов в кодирующей цепи гена:

20,4 нм : 0,34 нм = 60.

2) Исходя из триплетности кода, определяем количество аминокислот в белке:

Примечание (дописано составителями сайта) .

Длина одного нуклеотида 0,34 нм

1. Клетки прокариот отличаются от клеток эукариот

1) наличием нуклеоида в цитоплазме

2) наличием рибосом в цитоплазме

3) синтезом АТФ в митохондриях

4) присутствием эндоплазматической сети

5) отсутствием морфологически обособленного ядра

6) наличием впячиваний плазматической мембраны, выполняющих функцию мембранных органоидов

У прокариот нет ядра, кольцевая ДНК (кольцевая хромосома) расположена прямо в цитоплазме (этот участок цитоплазмы называется нуклеоид). У эукариот есть оформленное ядро (наследственная информация [ДНК] отделена от цитоплазмы ядерной оболочкой). Раз у прокариот нет ядра, то нет и митоза/мейоза. Бактерии размножаются делением надвое. У прокариот из органоидов имеются только рибосомы (мелкие, 70S), а у эукариот кроме рибосом (крупных, 80S) имеется множество других органоидов: митохондрии, эндоплазматическая сеть, клеточный центр, и т. д. Клетки всех живых организмов (всех царств живой природы) содержат плазматическую мембрану, цитоплазму и рибосомы.

1) есть клеточная мембрана

2) есть аппарат Гольджи

3) есть несколько линейных хромосом

4) есть рибосомы

5) есть клеточная стенка

На рисунке изображена клетка бактерии, для неё характерны: есть клеточная мембрана, есть рибосомы, есть клеточная стенка. Неверные утверждения: есть аппарат Гольджи — у Бактерий нет мембранных органоидов; есть несколько линейных хромосом — хромосома одна кольцевая.

3. Установите соответствие между особенностями клеток их типами: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

А) клеточная стенка состоит из хитина

Б) может содержать хлоропласты

В) запасает углеводы в виде крахмала

Г) не способна к самостоятельному актив-

Д) гетеротрофный тип питания

Е) синтезирует органические вещества из

углекислого газа и воды

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

1) грибная клетка: А) клеточная стенка состоит из хитина; Г) не способна к самостоятельному активному передвижению; Д) гетеротрофный тип питания

2) растительная клетка: Б) может содержать хлоропласты; В) запасает углеводы в виде крахмала; Е) синтезирует органические вещества из углекислого газа и воды

1. Грибы, как и растения:

1) растут в течение всей жизни

2) имеют ограниченный рост

3) всасывают питательные вещества поверхностью тела

4) питаются готовыми органическими веществами

5) содержат хитин в оболочках клеток

6) имеют клеточное строение

Под цифрами 2 — признак животных, 4 — признак сходства Грибов и Животных, 5 — признак грибов. Под цифрами 1 и 3 — признаки сходства Растений и Грибов, 6 — все представители царств Растения, Грибы и Животные.

Признаки, характерные для грибов, —

1) наличие хитина в клеточной стенке

2) запасание гликогена в клетках

3) поглощение пищи путём фагоцитоза

4) способность к хемосинтезу

5) гетеротрофное питание

6) ограниченный рост

Признаки, характерные для грибов: хитин в клеточной стенке, запасание гликогена в клетках, гетеротрофное питание. К фагоцитозу не способны, т. к. имеют клеточную стенку; хемосинтез — признак бактерий; ограниченный рост — признак животных.

Выберите три верных ответа из шести. Какова роль водоросли, входящей в состав лишайника? Она

1) паразитирует на грибе

2) обеспечивает гриб органическими веществами

3) обеспечивает гриб водой

4) защищает гриб от паразитов

5) производит органические вещества из углекислого газа и воды

Роль водоросли, входящей в состав лишайника — обеспечивает гриб органическими веществами, т. к. производит органические вещества из углекислого газа и воды в процессе фотосинтеза. Лишайники — это симбиоз водорослей и грибов. Водоросли фотосинтезируют и дают грибу органические вещества, грибы дают водорослям воду и минеральные соли, и защищают водоросль от высыхания.

Выберите три верных ответа из шести. Гриб в составе лишайника

1) создает органические вещества из неорганических

2) поглощает воду и минеральные соли

3) расщепляет минеральные вещества

4) защищает водоросль от воздействия неблагоприятных факторов

5) осуществляет связь лишайника с окружающей средой

6) использует синтезируемые водорослью органические вещества

Гриб обеспечивает доставку воды и минеральных солей к водорослям (поглощая из из атмосферной влаги), а также защищает от воздействия неблагоприятных факторов среды, таких, как перегрев, высыхание, излишняя инсоляция. При этом гриб использует синтезируемые водорослью органические вещества.

Выберите три верных ответа из шести. Лишайники размножаются

2) кусочками слоевища

3) особыми образованиями, состоящими из клеток водоросли и гриба

4) простым делением пополам

Споры лишайникового гриба, выбрасываемые из перитециев и апотециев, прорастают в гифы, которые, переплетаясь, образуют зачаточный таллом лишайника, или прототаллом. При определенных условиях из него возникает настоящий лишайник. Однако сочетание необходимых для этого условий в природе встречается редко.

Более важны для размножения лишайников образования, в которых одновременно присутствуют гифы гриба и клетки водоросли. Это соредии и изидии. Они служат для размножения лишайника как целого организма. Попав в благоприятные условия, они дают начало непосредственно новому таллому. Соредии и изидии встречаются чаще у листоватых и кустистых лишайников.

Многие лишайники не образуют апотециев, соредий и изидий и размножаются участками таллома, которые легко отламываются от хрупких в сухую погоду лишайников ветром или животными и ими же переносятся. Особенно широко распространено размножение лишайников участками таллома в арктических областях.

6 . Известно, что бактерия туберкулёзная палочка — аэробный, микроскопический, болезнетворный организм. Выберите из приведённого ниже текста три утверждения, относящиеся к описанию перечисленных выше признаков бактерии.

(1) Размеры туберкулёзной палочки составляют в длину 1–10 мкм, а в диаметре 0,2–0,6 мкм. (2) Организм неподвижен и не способен образовывать споры. (3) При температуре выше 20 °C во влажном и тёмном месте сохраняет жизнеспособность до 7 лет. (4) Для своего развития организм нуждается в наличие кислорода. (5) Туберкулёзная палочка является паразитическим организмом. (6) В природе организм распространяется не только с каплями жидкости, но и ветром.

Из перечисленных предложений, которые описывают туберкулёзную палочку, необходимо выбрать те, которые соответсвуют условиям: аэробный, микроскопический, болезнетворный. Аэробный: для своего развития организм нуждается в наличие кислорода. Микроскопический: размеры туберкулёзной палочки составляют в длину 1–10 мкм, а в диаметре 0,2−0,6 мкм. Болезнетворный: туберкулёзная палочка является паразитическим организмом.

7. Выберите три верных ответа из шести и запишите в таблицу цифры, под которыми они указаны. В процессе эволюции сформировались организмы разных царств. Какие признаки характерны для царства, представитель которого изображён на рисунке?

1) клеточная стенка состоит в основном из муреина

2) хроматин содержится в ядрышке

3) хорошо развита эндоплазматическая сеть

4) отсутствуют митохондрии

5) наследственная информация содержится в кольцевой молекуле ДНК

6) пищеварение происходит в лизосомах

На рисунке изображена прокариотическая клетка. Верные ответы: клеточная стенка состоит в основном из муреина; отсутствуют митохондрии; наследственная информация содержится в кольцевой молекуле ДНК.

8. Выберите три верных ответа из шести и запишите в порядке возрастания цифры , под которыми они указаны.

Какие признаки характерны для грибов, изображённых на рисунке?

1) выполнение роли продуцентов

2) образование микоризы с корнями

3) размножение только мицелием

4) наличие пластинок в шляпке

5) наличие плодового тела

6) симбиоз с зелёными водорослями в лишайнике

На рисунке изображен шляпочный гриб. Плодовое тело состоит из ножки и шляпки. На нижней стороне шляпки есть пластинки, к которых развиваются споры, служащие для размножения. Шляпочные грибы часто имеют симбиотические отношения с деревьями, образуя микоризу.

Роль продуцентов в экосистеме выполняют растения и некоторые бактерии (цианобактерии и хемосинтетики).

В состав лишайника входят грибы, представленные только разветвленными гифами.

1. Установите соответствие между группами грибов по строению плодового тела и их примерами.

1) Трубчатые грибы

2) Пластинчатые грибы

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

У пластинчатых грибов нижнее основание шляпки имеет пластинки, а трубчатые имеют трубочки, образуют губчатую структуру.

2. Установите соответствие между признаками организмов и группами, для которых они характерны.

А) выделяют в особое царство

Б) тело представляет собой слоевище

В) имеют плодовое тело

Г) по способу питания — авто-гетеротрофы

Д) вступают в симбиоз с корнями растений

Е) представляют симбиоз грибов и водорослей

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Лишайники — это симбиоз гриба и водоросли, поэтому они авто-гетеротрофы, тело представлено слоевищем.

3. Установите соответствие между характеристиками и организмами: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

А) образует гумус в первичных сукцессиях

за счёт разложения слоевища

Б) в экосистемах разлагает и минерализует

В) таллом образован микобионтами и фито-

Г) сапротрофный тип питания

Д) способен продуцировать бактериостати-

Е) представляет комплексный симбиотиче-

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

На первом рисунке лишайник в разрезе (видны нити грибницы и клетки одноклеточной водоросли), на втором - плесневый гриб Пеницилл.

Лишайник: А) образует гумус в первичных сукцессиях за счёт разложения слоевища; В) таллом образован микобионтами и фитобионтами; Е) представляет комплексный симбиотический организм

Плесневый гриб: Б) в экосистемах разлагает и минерализует органические вещества; Г) сапротрофный тип питания; Д) способен продуцировать бактериостатическое вещество (антибиотик пенициллин);

4. Установите соответствие между царством живых организмов и признаками его представителей.

А) различные представители способны к фотосинтезу и хемосинтезу

Б) в наземных экосистемах превосходят все другие группы по биомассе

В) клетки делятся путем митоза и мейоза

Г) имеют пластиды

Д) клеточные стенки обычно не содержат целлюлозы

Е) лишены митохондрий

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Бактерии способны к фотосинтезу, клеточные стенки состоят из муреина, почти не имеют органоидов клетки. Остальные признаки характерны для растений.

5. Установите соответствие между характеристикой организма и царством, к которому он принадлежит.

A) в клеточных стенках содержится муреин

Б) по способу питания только гетеротрофы

B) размножаются спорами

Г) эукариотические организмы

Д) клетки могут содержать жгутики

Е) размножаются простым делением клетки пополам

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Бактерии — клеточная стенка состоит из муреина, прокариотические организмы, могут иметь жгутики, один из способов размножения — деление клеток, способы питания и автотрофы и гетеротрофы. Спорообразование — для переноса неблагоприятных условий (а не размножение).

Грибы — клеточная стенка состоит из хитина, эукариоты, размножаются — спорами, по способу питания — только гетеротрофы.

6. Установите соответствие между свойством организма и организмом.

А) эукариотический организм

Б) прокариотический организм

В) имеет плотную клеточную стенку

Г) есть кольцевая хромосома

Д) содержит множество органоидов

1) дифтерийная палочка

2) инфузория туфелька

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Дифтерийная палочка (бактерия): прокариотический организм, имеет плотную клеточную стенку, есть кольцевая хромосома. Инфузория туфелька (животное тип Простейшие): эукариотический организм, содержит множество органоидов.

7. Установите соответствие между характеристикой и царством организмов.

А) В состав клеточной стенки входит хитин.

Б) Тип питания автотрофный.

В) Образуют органические вещества из неорганических.

Г) Запасным питательным веществом является крахмал.

Д) В природных системах являются редуцентами.

Е) Тело состоит из мицелия.

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Царство Вирусы

Вирусы были обнаружены в 1892 г. русским ученым Д.И. Ивановским. В 1917 г. француз Ф.Д'Эрель открыл бактериофаг — вирус, поражающий бактерии. Вирусы представляют собой простейшую форму жизни на Земле, занимающую пограничное положение между неживой и живой материей. Они могут проявлять свойства живых организмов только попав в клетки про- и эукариот. Они являются внутриклеточными паразитами; способность к размножению и связанные с ней наследственность и изменчивость вирусы проявляют лишь в живой клетке хозяина.

Особенности вирусов заключаются в:

— их незначительных размерах (20 — 2000 нм);

— отсутствии клеточного строения, обмена веществ и энергии;

— самым характерным критерием является наличие у вирусов только одной нуклеиновой кислоты — РНК или ДНК (у остальных организмов всегда имеются и ДНК, и РНК);

— вирусы самостоятельно не способны синтезировать белки;

— способ размножения вирусов значительно отличается от размножения других организмов;

— вирусы не растут

Вирусы существуют в двух формах: покоящейся, (внеклеточной), когда их свойства как живых систем не проявляются, и внутриклеточной, где может осуществляться процесс размножения вирусов. Простая вирусная частица (например, вирус табачной мозаики) состоит из образованной белками оболочки — капсида — и нуклеиновой кислоты. Некоторые более сложные вирусы (гриппа, герпеса и др.) помимо белков капсида и нуклеиновой кислоты могут содержать липопротеиновую мембрану, углеводы и ряд ферментов. Белки защищают нуклеиновую кислоту и обусловливают ферментативные и антигенные свойства вирусов. Форма капсида может быть палочковидной, нитевидной, сферической и др.

Различают два вида вирусов: РНК-содержащие и ДНК-содержащие. Но независимо от того, какая из нуклеиновых кислот содержится в вирусе, она выполняет функции носителя наследственной информации. Объем генетической информации вируса может быть очень мал, например у самых малых вирусов он состоит из 3500 нуклеотидов. Такой объем нуклеиновой кислоты способен обеспечить синтез лишь нескольких белков, обычно белков капсида вируса. Геном вирусов бывает представлен многообразными линейными и кольцевидными формами нуклеиновых кислот; наряду с двухцепочечными ДНК (вирусы оспы,аденовирусы человека и др.) и одноцепочечными РНК (вирусы кори, краснухи, энцефалита, гриппа, бешенства и др.) встречаются одноцепочечные ДНК и двухцепочечные РНК, служащие матрицами у некоторых вирусов животных и растений.

Все активные процессы вирусов протекают в клетках-хозяевах. Проникновение вирусов в клетку начинается с их адсорбции на клеточной поверхности благодаря связыванию белков-рецепторов клеточной оболочки со специальными белками вирусной частицы, которые узнают соответствующий рецептор на поверхности чувствительной клетки. Полагают, что в животную клетку вирус может проникать при процессах пиноцитоза и фагоцитоза, в растительную клетку — при различных повреждениях клеточной стенки.

Бактериофаги, как правило, не попадают внутрь клетки, так как толстые клеточные стенки бактерий препятствуют проникновению комплекса белок — рецептор с присоединившейся к нему вирусной частицей. Бактериофаг состоит из головки (белковая оболочка и заключенная в ней ДНК или РНК) и отростка. В отростке различают полый стержень, окруженный чехлом из сократительных белков. На конце стержня имеется пластинка с шипами и нитями, от которых зависит специфическая абсорбция бактериофага на клетке-хозяине. После присоединения к клеточной поверхности чехол отростка бактериофага сокращается, обнажая стержень, проникающий через клеточную стенку, и нуклеиновая кислота проникает в клетку.

Вирусный геном изменяет обмен веществ клетки, направляя всю ее деятельность на производство вирусной нуклеиновой кислоты и вирусных белков. Новые молекулы вирусной нуклеиновой кислоты соединяются с вновь синтезированными белками (самосборка вирусных частиц), в результате чего образуются вирусы, которые затем выходят из клетки-хозяина.

Таким образом, паразитизм вирусов осуществляется на генетическом уровне. Вирусы являются автономными генетическими структурами, не способными, однако, развиваться вне клетки. В связи с этим полагают, что происхождение вирусов и бактериофагов связано с эволюцией каких-то клеточных форм, которые в ходе приспособления к паразитическому образу жизни вторично утратили клеточное строение.

Биологическое значение вирусов в первую очередь связывается с их патогенным действием, т.е. способностью вызывать различные заболевания у человека, животных и растений. Сегодня специалисты насчитывают не менее 500 различных болезней человека, в которых в той или иной мере повинен вирус. Среди них такие тяжелые заболевания, как

— многие злокачественные опухоли;

Помимо того, вирусы способны оказывать влияние на генетический аппарат клетки, вызывая генные мутации.

Надцарство Доядерные, или Прокариоты

У прокариот клетки имеют наиболее простой тип строения: нет ограниченного мембранами ядра; единственная молекула ДНК, замкнутая в кольцо, находится в области цитоплазмы, называемой нуклеоидом; слабо развита система внутриклеточных мембран (нет хлоропластов, митохондрий, эндоплазматической сети, комплекса Гольджи, функции которых выполняют выпячивания цитоплазматической мембраны — мезосомы); центриоли и митотическое веретено отсутствуют, деление клеток (митоза и мейоза нет) осуществляется путем перетяжки (этому предшествует репликация ДНК, затем две копии расходятся, увлекаемые растущей клеточной мембраной); обычно снаружи формируется клеточная стенка, состоящая из особого гликопептида — муреина. Тем не менее клетки прокариот и эукариот имеют много общего, что позволяет их отнести к единой клеточной системе организации живого.

Все прокариоты принадлежат к одному царству Дробянки, представленному бактериями и синезелеными водорослями.

Выделяют две группы бактерий: архебактерии (от греч.древнейший) и эубактерии.

Архебактерии (метанообразующие и др., всего известно около 40 видов), сохраняя общие черты строения прокариот, значительно отличаются по ряду физиологических и биохимических свойств от эубактерии (истинных бактерий).

Эубактерии — это микроскопические организмы, характеризующиеся примитивным строением. Размеры клеток колеблются от 0,2 до 10 мкм. Типичное ядро отсутствует; нуклеоид большинства бактерий содержит одну замкнутую в кольцо двухцепочечную молекулу ДНК, которая является носителем наследственных свойств клетки. В цитоплазме находятся рибосомы и включения (крахмал, гликоген, жиры), а у автотрофных фотосинтетиков — еще и мембранные структуры, содержащие пигменты. Цитоплазматическая мембрана формирует мезосомы. Бактериальные клетки окружены плотной клеточной стенкой, благодаря которой они сохраняют постоянную форму. Многие виды бактерий образуют слизистую капсулу.

В зависимости от формы клетки различают следующие группы: шаровидные — кокки, палочковидные — бациллы, дугообразно изогнутые — вибрионы, бактерии вытянутой штопорообразной формы — спириллы. Многие бактерии способны к самостоятельному, движению за счет жгутиков или благодаря сокращению клеток.

Размножение бактерий происходит очень быстро, каждые 20 — 30 мин. Обычно это деление клетки надвое, которое наступает после удвоения бактериальной хромосомы — кольцевидной молекулы ДНК; некоторые бактерии размножаются почкованием. Половой процесс (например, у кишечной палочки) осуществляется в форме обмена генетическим материалом между особями.

В неблагоприятных условиях бактерии способны образовывать споры за счет формирования плотной оболочки вокруг молекулы ДНК с участком цитоплазмы. Споры отличаются исключительной устойчивостью к различным неблагоприятным воздействиям. В подходящих условиях споры набухают, оболочки разрываются и клетки переходят к активному функционированию.

Бактерии делятся на анаэробов, живущих в бескислородной среде, и аэробов, живущих в среде с присутствием кислорода; факультативные анаэробы способны жить в кислородной и бескислородной среде. Большинство бактерий питаются гетеротрофно, используя готовые органические вещества мертвой биомассы (сапрофиты) или живых организмов (паразиты). Многие гетеротрофные бактерии выделяют ферменты, вызывающие брожение: молочно-кислое, масляно-кислое, уксусно-кислое. Бактерии осуществляют минерализацию — гниение остатков растений и трупов животных, превращая сложные органические соединения в неорганические. Конечными продуктами этих процессов являются СО2, Н2О, H2S, NH3 и другие вещества.

Паразитизм у бактерий широко распространен. Многие бактерии являются возбудителями болезней, разрушая клетки хозяина, другие вызывают заболевания, выделяя токсические вещества. К числу паразитических бактерий, вызывающих заболевания человека, относят холерный вибрион, дифтерийную палочку, дизентерийную палочку и др. Для уничтожения и ослабления жизнедеятельности бактерий проводят дезинфекцию (например, раствором карболовой кислоты, формалина, спирта и др.) или стерилизацию высокой температурой (до 120 °С), а также пастеризацию, когда пищевые продукты несколько раз нагревают до 60 — 70 °С. В медицине применяют различные препараты (антибиотики и др.), в присутствии которых бактерии погибают или значительно снижают жизнедеятельность.

Автотрофные бактерии синтезируют органические вещества путем усвоения СО2; источником энергии для этого может служить окисление минеральных соединений — хемосинтез — или свет — фотосинтез. К хемотрофам относят нитрифицирующие, азотфиксирующие, серобактерии, железобактерии и некоторые другие. Нитрифицирующие и азотфиксирующие бактерии задерживают в почве азот аммиака, что приводит к обогащению плодородного слоя почвы. Клубеньковые бактерии вступают в симбиоз с корнями бобовых растений. Фототрофным бактериям свойственен анаэробный тип фотосинтеза (не выделяют кислорода). Этим они значительно отличаются от синезеленых водорослей.

Синезеленые водоросли — наиболее древние (возникли свыше 3 млрд. лет назад) водные или реже почвенные автотрофные организмы. Клетки имеют толстые многослойные стенки (состоят из полисахаридов, пектиновых веществ и целлюлозы), часто одеты слизистым чехлом. Цианеи живут в виде отдельных клеток или образуют нити и колонии. Их клетки имеют типичное для бактерий строение. Фотосинтез осуществляется на свободнолежащих в цитоплазме мембранах, содержащие хлорофилл и дополнительные пигменты. У многих видов синезеленых водорослей в цитоплазме встречаются наполненные азотом вакуоли. Эти вакуоли регулируют плавучесть клетки и позволяют ей парить в толще воды. Размножаются синезеленые водоросли обычно путем деления клетки надвое, колониальные и нитчатые — распадом колоний или нитей. При неблагоприятных условиях могут образовывать споры.

Синезеленые водоросли широко распространены в биосфере, но основная масса видов населяет пресноводные водоемы, некоторые виды живут в морях и на суше. Виды, обитатющие в водоемах, входят в состав планктона и бентоса. Некоторые виды живут в местах загрязнения органическими веществами, питаясь миксотрофно. Они способны очищать воду, минерализуя продукты гниения. Некоторые синезеленые водоросли способны к фиксации азота. Синезеленые водоросли встречаются в качестве симбионтов во многих лишайниках. Цианеи первыми осваивают безжизненные места обитания — вулканические острова, лавовые потоки.

1.Какие объекты не имеют клеточного строения?

1) дизентерийная амёба

2) возбудитель СПИДа

3) вирус табачной мозаики

4) кишечная палочка

5) вибрион холеры

2.Известно, что бактерия туберкулёзная палочка — аэробный, микроскопический, болезнетворный организм. Выберите из приведённого ниже текста три утверждения, относящиеся к описанию перечисленных выше признаков бактерии.

3.Установите соответствие между признаком организма и группой, для которой он характерен.

4.Почему бактерии относят к живым существам, а вирусы – нет?

Родовое название Mycobacterium (грибовидные бактерии) предложено Леманом и Нойманом в 1896 г., обративших внимание на плесневидную пленку, которая образуется при росте туберкулезной палочки на поверхности жидких сред (аэробы!). Вскоре коллекция микобактерий была дополнена видами, изолированными из внешней среды. Оказалось, что именно свободно живущие сапрофиты составляют большинство этой своеобразной группы прокариот, а истинно паразитические микобактерии представлены всего несколькими видами, патогенными для человека и животных. Впрочем, известную опасность представляют и некоторые микобактерии-сапрофиты (рис. 1). Они вызывают оппортунистические инфекции (микобактериозы) у иммунокомпрометированных лиц, а при заражении в раннем детстве могут извращать реактивность организма к возбудителям туберкулеза.

Рис. 1. Микобактерии, патогенные для человека

Известно более 60 видов микобактерий. Они объединены в род Mycobacterium семейства Mycobacteriaceae, которое относится к порядку Actinomycetales. В этом есть логика. Подобно актиномицетам, микобактерии образуют ветвящиеся клетки (особенно in vitro). Но сходство имеет и более глубокие корни, по крайней мере с соседями по порядку — нокардиями и коринебактериями. И те и другие содержат липиды, которые напоминают миколовые кислоты, хотя и уступают микобактериям по сложности строения этих уникальных компонентов клеточной стенки.

Микобактерии туберкулеза представляют собой тонкие, прямые или слегка изогнутые палочки, длиной 1—4 мкм и около 0,3 мкм в ширину (рис. 2). Они неподвижны, не образуют спор и капсулы, если не считать микозидной оболочки, которую иногда сравнивают с микрокапсулой. Они плохо окрашиваются по Граму, но, восприняв окраску, не обесцвечиваются этанолом, поэтому их считают грамположительными, хотя правильнее не относить ни к тем, ни к другим. С трудностями окраски туберкулезной палочки впервые столкнулся Кох, сумевший разглядеть их в мазках из мокроты лишь после 24—30-часовой (!) инкубации в щелочном растворе метиленовой синьки.

Рис. 2. M. tuberсulosis. Мазок из мокроты больного туберкулезом легких. Окраска по Цилю—Нильсену, х1050

Избирательная окраска основана на так называемой кислотоустойчивости микобактерий и включает два основных этапа. Сначала повышают проницаемость клеточной стенки для насыщенного раствора красителя (расплавление восковидного слоя путем прогревания или протравливания детергенами), а затем окрашенный препарат промывают разведенными кислотами. Обесцвечивая большинство бактерий, это сохраняет окраску микобактериальных клеток. По классической методике Циля—Нильсена на фиксированный мазок наливают карболовый фуксин, нагревают до отхождения паров, промывают закисленным этанолом (3% НСl в 85% растворе этанола) и докрашивают метиленовой синькой. Микобактерии удерживают фуксин и выглядят как красные палочки на голубом фоне; остальные бактерии теряют фуксин и окрашиваются в синий цвет. Этанол здесь не обязателен, но делает фон более чистым. Устойчивость к обесцвечиванию (она связана с образованием прочных комплексов между красителем и миколовыми кислотами клеточной стенки) проявляется не только в отношении кислот, но также щелочей и спиртов. Поэтому с равной справедливостью микобактерии можно называть также щелоче- и спиртоустойчивыми.

Морфологические и тинкториальные признаки микобактерий имеют много исключений, породивших немало споров о природе возбудителя. Туберкулезная палочка может терять кислотоустойчивость и хорошо окрашиваться по Граму, превращаться в филаментозные и даже мицелиоподобные формы, распадающиеся на палочки и кокки (гранулы/зерна Муха). Некоторые из них настолько малы, что проходят через бактериальные фильтры (фильтрующиеся формы). Теперь ясно: речь идет о фенотипической изменчивости, которая отражает экологическую пластичность возбудителя и его способность выживать в неблагоприятных условиях. Отсюда не удивительно, что плеоморфизм туберкулезной палочки сильнее проявляется в инвитровых культурах, т.е. в неестественной среде обитания.

Туберкулезные микобактерии — строгие аэробы и мезофилы, т.е. растут в диапазоне 30—42° С, лучше всего при 37°С. Размножение происходит очень медленно: период генерации составляет 14—16 ч (типичные бактерии делятся каждые 15 мин). Поэтому для получения обильного роста требуется не менее 4—6 нед, хотя миниатюрные колонии могут появиться через 7—10 дней. Туберкулезная палочка принадлежит к числу наиболее вяло реплицирующихся микобактерий. Большинство сапрофитических видов размножаются быстрее, их рост заметно отстает от других прокариот и хорошо заметен не ранее чем через 5—7 дней. Одной из причин отсроченного размножения микобактерий является высокая гидрофобность, связанная с обилием липидов в клеточной стенке. Это затрудняет поступление в бактерии питательных веществ, снижая их метаболическую активность.

Выделение первичных культур (т.е. непосредственно от больного) проводят на специальных средах, самые сложные из которых содержат яйца, картофельную муку и глицерин. Для подавления сопутствующей микрофлоры добавляют малахитовый зеленый или генцианвиолет. При субкультивировании туберкулезная палочка становится менее прихотливой и растет на обычных средах с добавкой глицерина.

В жидких средах рост происходит на поверхности (аэроб!). Нежная сухая пленка со временем утолщается, становится бугристо-морщинистой и обретает желтоватый оттенок, часто сравниваемый с цветом слоновой кости. Бульон остается прозрачным и добиться диффузного роста удается только в присутствии детергентов, например твина-80. В микроколониях (они образуются на ранних сроках и заметны только под микроскопом) формируются структуры, напоминающие жгуты — признак, который связывают с так называемым корд-фактором М. tuberculosis (рис. 3).

Рис. 3. Образование жгутов в микрокультуре М. tuberculosis

Морфотинкториальная изменчивость, о которой говорилось выше, весьма характерна для туберкулезной палочки, но это — фенотипические варианты, которые не переходят в генетически закрепленные биовары. Попытки выявить устойчивые серотипы М. tuberculosis и М. bovis не увенчались успехом, прежде всего из-за спонтанной агглютинации клеток, которая является следствием их высокой гидрофобности (см. ниже). Более удачным оказался опыт фаготипирования, но и он не закрепился в лабораторной практике.

В современных исследованиях много внимания уделяется дифференцировке (клонированию) микобактериальных штаммов по генетическим маркерам, прежде всего по особенностям хромосомного профиля ДНК. Генотипирование обычно проводится на основе вставочных генов — инсерционных последовательностей (англ. insertion sequences — IS). Они отличаются структурным полиморфизмом, позволяя классифицировать штаммы по степени генетического родства. Чаще используется анализ последовательности IS6110. Применяются и другие, дополнительные методы, основанные на особенностях генетического аппарата М. tuberculosis. К их числу относится сполиготипирование (от англ. spacer oligotyping), сравнение по числу прямых повторов и полиморфной G-С-обогащенной повторяющейся последовательности.

Полная идентичность возможна лишь внутри одного клона бактерий. Отсюда сравнение с отпечатками пальцев — англ. DNA fingerprinting. Каждое очередное поколение (т.е. каждый новый клон) несет хотя бы небольшие генетические различия. Накапливаясь со временем, они ведут к формированию клоногрупп, объединяемых в семейства. Тенденцию к распространению имеют клональные кластеры, еще не достигшие статуса группы. Наиболее изученным и распространенным (в том числе в России) является W-Beijing-семейство штаммов микобактерий туберкулеза. Оно включает более десятка клоногрупп — генетических ответвлений, эволюционировавших по IS6110 в различных географических зонах. Факторы, содействующие селекции штаммов W-Beijing, не известны. Возможно, это связано с повышенной контагиозностью, устойчивостью во внешней среде, резистентностью к антибиотикам. Именно первый W-штамм (акроним выбран произвольно), изолированный в 1990 г. в США, открыл тревожную эру лекарственной полирезистентности микобактерий туберкулеза. Есть мнение, что W-Beijing-штаммы более удачливы в преодолении барьера, создаваемого BCG-вакцинацией. Впрочем, каждая из перечисленных позиций встречает возражения.

Большую озабоченность вызывает эволюция лекарственной устойчивости на основе генетически закрепленных мутаций М. tuberculosis. Распространение резистентных биоваров может обезоружить в борьбе с туберкулезом или, по крайней мере, заметно снизить ее эффективность. Не случайно в системе лабораторий США, работающих с возбудителями особо опасных инфекций, организован центр, единственная задача которого — изучение штаммов туберкулезной палочки с множественной устойчивостью к антибиотикам.

Разгадка своеобразия микобактерий связана с необычностью их поверхностных структур. В клеточной стенке, устроенной сложнее, чем у других бактерий, преобладают липиды (более 60% сухой массы), в том числе специфичные для микобактерий. Именно они определяют нестандартность тинкториальных, физиологических и экологических свойств туберкулезной палочки (см. таблицу). Разнообразие микобактериальных липидов, в которых с трудом ориентируются даже искушенные биохимики, заставляет пользоваться такими собирательными понятиями, как миколовые кислоты, микозиды, сульфолипиды, корд-факторы и пр.

Признак	Причина
Тинкториальные свойства:
неокрашиваемость обычными способами	Слабая проницаемость клеточной стенки
кислото-, щелоче-, спиртоустойчивость	Связывание красителей миколовыми кислотами
Медленное размножение	Низкая скорость внутриклеточной диффузии питательных веществ
Культуральные свойства (сухие, морщинистые колонии), спонтанная агглютинация бактериальных клеток	Гидрофобность клеток
Устойчивость во внешней среде	Защита от высыхания
Устойчивость к дезинфектантам	Медленное проникновение антисептиков в клетку
Взаимоотношения с макрофагами:
поглощение	Гидрофобность клеток
внутриклеточное выживание	Блокада образования фаголизосом, нейтрализация антимикробных факторов, ускользание в цитоплазму (повреждение фагосомальных мембран)
Цитотоксичность	Повреждение митохондриальной мембраны
Особенности иммунитета, иммунопатогенез	Иммуноадъювантная активность, CD1-зависимое представление антигенов (гликолипидов)

Читайте также: