Малярийный плазмодий и комар тип взаимоотношений

Обновлено: 17.04.2024

Ускоренная подготовка к ЕГЭ с репетиторами Учи.Дома. Записывайтесь на бесплатное занятие!

-->

Задание 14 № 11450

Установите последовательность возникновения малярии.

1) Разрушение эритроцитов крови

2) Рост и бесполое размножение плазмодия

3) Проникновение плазмодия в печень

4) Проникновение плазмодия в кровь человека

6) Проникновение паразита в кишечник комара

7) Половое размножение плазмодия

Последовательность такова: укус комара, проникновение плазмодия в кровь человека, проникновение плазмодия в печень, рост и бесполое размножение плазмодия, разрушение эритроцитов крови, лихорадка, проникновение паразита в кишечник комара, половое размножение плазмодия.

Примечание Натальи Баштанник (Новочеркасск)

Расскажем о жизненном цикле малярийного плазмодия. Он начинается со стадии спорозоита, который представляет собой маленькую веретеновидную клетку, длиной 10−15 микрометров. Спорозоиты попадают в кровь человека при укусе комара. С током крови они разносятся по всему телу, попадают в печень, активно внедряются в нее и начинают расти. Достигшие значительной величины клетки приступают к множественному делению, т. е. бесполому размножению. При этом вокруг каждого из ядер обособляется участок цитоплазмы, и все тело паразита оказывается поделенным на значительное число мелких клеточек. Такое множественное деление называется шизогонией, а образовавшиеся в результате клетки — мерозоитами. Мерозоиты снова внедряются в клетки печени, и цикл повторяется. Однако в определенный момент в печени образуются мерозоиты, дальнейшая судьба которых оказывается совершенно иной.

Эти мерозоиты внедряются уже не в клетки печени, а в красные кровяные тельца — эритроциты. В эритроците паразит растет, однако не достигает таких размеров, как в клетках печени. Сначала он имеет форму колечка, потому что центральную часть клетки занимает большая прозрачная вакуоль. Постепенно вакуоль исчезает, а плазмодий превращается в маленькую амебу. Форма ее тела, как у настоящих амеб, непостоянна, и она способна двигаться при помощи псевдоподий внутри эритроцита. Эта маленькая амеба питается за счет содержимого эритроцита, используя, в частности, гемоглобин.

Затем паразит снова переходит к множественному делению, в результате которого распадается на определенное количество мерозоитов — мелких овальных клеток диаметром около 2 микрометров. В этот момент оболочка эритроцита лопается, и мерозоиты попадают в плазму крови. Вместе с мерозоитами в кровь попадают и ядовитые продукты обмена веществ паразитов, которые накопились внутри эритроцитов. Попадание в кровь ядовитых веществ вызывает у человека ощущение страшного озноба, а затем приступа лихорадки с высокой температурой. Мерозоиты внедряются в новые эритроциты, растут, делятся, и цикл бесполого размножения повторяется. Время между шизогониями различно у разных видов плазмодиев и всегда постоянно.

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 1377.

А) отношения зайца и лисицы
Б) отношения печеночного сосальщика и коровы
В) всегда приводит к гибели одного из организмов
Г) один организм обитает внутри другого, нанося ему вред
Д) отношения печеночного сосальщика и малого прудовика
Е) один организм обитает поблизости от другого

1) паразитизм
2) хищничество

Верный ответ: 212112

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 1489.

1601. Установите соответствие между популяциями организмов в экосистеме и типом межвидовых отношений, который характерен для этих популяций.

А) щука и речной окунь
Б) бабочка-капустница и бабочка-репница
В) береза и подберезовик
Г) носорог и воловьи птицы
Д) картофель и пырей ползучий
Е) бобы и клубеньковые бактерии

1) конкуренция
2) симбиоз

Верный ответ: 112212

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 1601.

А) широкий лентец - рыба
Б) острица - человек
В) рысь - заяц-беляк
Г) аскарида - лошадь
Д) филин - лесная мышь
Е) гидра - дафния

1) паразит - хозяин
2) хищник - жертва

Верный ответ: 112122

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 1713.

1881. Установите соответствие между примерами и типами межвидового взаимодействия: к каждой позиции, данной в первом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

А) клевер и клубеньковые бактерии
Б) актиния и рак-отшельник
В) подберёзовик и берёза
Г) аскарида и человек
Д) головня и пшеница
Е) малярийный плазмодий и комар

1) паразит–хозяин
2) симбиоз

Верный ответ: 222111

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 1881.

Споровики (апикомлексы) - тип паразитических простейших, произошедших, вероятно, от жгутиконосцев. Наиболее известные представители: малярийный плазмодий, токсоплазма, криптоспоридии.

Малярийный плазмодий

Малярийный плазмодий вызывает тяжелое заболевание - малярию. Призываю вас строго разграничить два понятия. Есть "возбудитель" заболевания - малярийный плазмодий, а есть "переносчик" - малярийный комар.

Существует еще два важных понятия: промежуточной и основной хозяин. Промежуточный хозяин, в организме которого происходит бесполое размножение, для малярийного плазмодия - человек, млекопитающие. Основной хозяин, в организме которого осуществляется половое размножение - комар рода Anopheles.

Только малярийный комар (комар рода Anopheles) может переносить малярийного плазмодия, но имейте в виду, что не все комары рода Anopheles инфицированы малярийным плазмодием - есть и здоровые особи, поэтому укус комара рода Anopheles не всегда приводит к заболеванию малярией.

Жизненный цикл малярийного плазмодия довольно сложный, есть несколько новых понятий, с которыми вам предстоит познакомиться. Я же постараюсь сделать материал интересным, а от вас потребуется то, что важнее знаний - воображение.

Жизненный цикл малярийного плазмодия

Цикл состоит из 3 стадий: шизогония, гаметогония, спорогония. Начнем со спорогонии, стадии, которая протекает в организме комара перед тем, как он укусит человека.

Спорогония малярийного плазмодия происходит в самке малярийного комара. Мерозоиты (в дальнейшем будет понятно, откуда взялась эта жизненная форма), попав в желудок комара, перевариваются, а гаметоциты трансформируются в гаметы. Гаметы сливаются друг с другом, образуется зигота, из которой через несколько часов появляется клетка веретеновидной формы - оокинента.

Оокинета внедряется в толщу кишечной стенки комара, делится мейозом на четыре споры. Каждая спора покрываются капсулой, образуется ооциста. Ооциста растет и делится митозом на несколько тысяч спорозоитов. Такое активное деление разрывает ооцисту (на этом этапе ее называют - спороциста), после чего спорозоиты выходят в полость тела и собираются в слюнных железах комара.

Теперь совершенно очевидно, что с укусом комара в кровь человека, млекопитающего попадает именно спорозоит. Перемещаясь по кровяному руслу, спорозоиты достигают печени и проникают в ее клетки где начинается следующая стадия - множественного деления (шизогония). Митоз происходит без деления цитоплазмы, поэтому количество ядер в шизонте растет - созревают молодые шизонты.

Когда число ядер достигает передела, происходит деление цитоплазмы вокруг ядер и обособление клеток (соответственно числу ядер). В результате в клетках печени происходит катастрофа: сами клетки разрушаются, а из них выходят тысячи новых подвижных форм - мерозоитов. Мерозоиты внедряются в эритроциты (красные клетки крови), где вновь начинается шизогония - образуются тысячи шизонтов, которые в итоге разрывают эритроциты (красные клетки крови).

Мы с вами только что обсудили две шизогонии: тканевую - в клетках печени, и эритроцитарную - в эритроцитах (красных кровяных клетках). Замечу, что эритроцитарная шизогония может протекать несколько раз, причем происходит это одномоментно: раз в 48 часов, 72 часа (в зависимости от вида малярийного плазмодия). У человека такой одномоментный выход мерозоитов в кровеносное русло и гема - остатка от разрушенных эритроцитов, сопровождается подъемом температуры до 40°C-41°C.

Затем происходит резкий спад температуры - такая лихорадка носит название истощающая, и нередко заканчивается летальным исходом. Примечательно, что в Средние века, когда не знали, как лечить сифилис, было замечено излечение от сифилиса после перенесенной малярии. Теперь известно, что это действительно связано именно с высокими цифрами температуры, которые губительны для бледной трепонемы (возбудителя сифилиса).

Задача любого живого организма - размножаться. Без размножения никогда бы не фиксировались новые случаи заболевания малярией, давайте разберемся, как оно происходит.

После множества повторяющихся эритроцитарных шизогоний часть мерозоитов приобретает способность переходить в новую форму - гаметоциты. Во время укуса комара из кровеносного русла им засасывается кровь с гаметоцитами, которые попадают в желудок вместе с мерозоитами. Цикл замыкается.

Попробуйте самостоятельно рассказать о жизненном цикле малярийного плазмодия, ориентируясь на схему ниже ;)

Токсоплазма

Токсоплазма - простейшее класса споровиков, внутриклеточный паразит. Основные хозяева токсоплазм - семейство кошачьих (в их организме у токсоплазмы идет половое размножение). Промежуточным хозяином (организм, в котором происходит бесполое размножение) являются человек и другие теплокровные.

Заражение токсоплазмой происходит множеством путей - через немытые овощи, непрожаренное мясо, от матери к плоду во время беременности. В кишечнике паразиты попадают в макрофаги, после чего через кровь распространяются по всему телу.

Токсоплазмоз протекает достаточно легко, однако у лиц с иммунодефицитом и беременных женщин последствия могут быть фатальными (у беременных плод может погибнуть).

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Всякий самец в период размножения вынужден принимать в расчет соперников. Малярийные комары Anopheles gambiae выработали удивительное брачное приспособление, благодаря которому самки после спаривания теряют интерес к другим самцам и физическую возможность повторного оплодотворения. От этого комары получают некоторые преимущества, а люди — повышенную вероятность заразиться малярией.

Проблемой размножения малярийного комара вплотную занялась международная группа исследователей под руководством Фламинии Каттеручча (Flaminia Catteruccia), которая возглавляет лабораторию в Школе здравоохранения Гарвардского университета и преподает в Университете Перуджи (Италия). Ученые выяснили, что 20Е действительно синтезируется в организме самцов, но не в семенниках, а в придаточных железах (male accessory glands). Эти железы выделяют продукты, которые смешиваются со спермой, защищают и консервируют ее. Во время копуляции гормон вместе со спермой и другими белками придаточных желез попадает в репродуктивный тракт самки, там секрет коагулирует и образует желатинистую пробку, которая рассасывается через 1–2 дня. Но за это время у самок развивается естественная невосприимчивость к повторному спариванию, как правило пожизненная 2 .

Молекулярный механизм исследователи сейчас детально разбирают, но общая картина выглядит следующим образом. Полученный от самца 20Е стимулирует синтез белка MISO (mating-induced stimulator of oogenesis) в половых путях самки. Именно этот белок регулирует дальнейшие изменения ее физиологии и переключение на развитие и откладывание яиц. Оплодотворенные комарихи, не синтезирующие MISO, не могут сформировать яйца, даже если напьются крови.

Исследователи установили, что 20Е и MISO влияют на гены, контролирующие цитоскелет и работу мышц в нижнем отделе полового тракта самок, благодаря чему повторное оплодотворение становится физически невозможным. Не исключено, конечно, что самки после копуляции просто меняют поведение, например, покидают рой, где встречаются с самцами. Но вероятность таких изменений невелика. Ученые проводили лабораторные эксперименты по принудительному спариванию комаров. Самки при этом были обездвижены. После повторной копуляции пробку (а у самок A. gambiae она — признак произошедшего оплодотворения) обнаружили только у 9% комарих, а у самок, которых в первый раз спарили с самцами, не синтезирующими 20Е, повторное оплодотворение произошло у 33%. Так что дело, очевидно, не только в поведении.

Самцы A. gambiae получают от такого механизма размножения несомненную выгоду, поскольку устраняют конкурентов. Но белки, стимулирующие развитие яиц, в то же время ослабляют врожденный иммунитет самок, что увеличивает их восприимчивость к малярийному плазмодию. Так в результате особенностей размножения A. gambiae становятся идеальными переносчиками малярии.

Исследователям удалось захватить момент копуляции у пяти видов комаров и вскрыть самок сразу после спаривания. Они обнаружили, что во всех случаях самцы при копуляции передавали им примерно половину своего гормона, за исключением A. arabiensis, который впрыскивает в самку всё, что имеет. Ученые предположили, что передача 20Е при копуляции происходит и у других анофелесов.

Филогенетический анализ рода анофелесов показал, что общий предок Anopheles пробок не образовывал и 20Е не синтезировал. Эти особенности возникли у самцов после того, как ветвь A. albimanus отделилась от остальных около 100 млн лет назад. Сначала появились пробки — аморфные, затем плотные, — и вскоре после этого самцы начали синтезировать 20Е. Реверсии признака ученые не обнаружили.

В лаборатории сотрудники Фламинии Каттеручча делали инъекции 20Е девственным самкам комаров A. gambiae и A. arabiensis, которые в естественных условиях получают много гормона при копуляции. Получив порцию 20Е и попив крови, девы теряли интерес к копуляции и откладывали стерильные яйца. Длительность невосприимчивости к повторному спариванию зависела от полученной дозы гормона. На самок A. albimanus, которые в естественных условиях пробку вообще не образуют, инъекции не подействовали. Исследователи полагают, что если подобрать вещества, действующие на самок малярийных комаров подобно 20Е, и использовать эти стерилизующие соединения, возможно, в комбинации с инсектицидами, эти меры могли бы поспособствовать сокращению популяции малярийных комаров.

1 Pondeville E., Maria A., Jacques J.C., Bourgouin C., Dauphin-Villemant C. Anopheles gambiae males produce and transfer the vitellogenic steroid hormone 20-hydroxyecdysone to females during mating // Proceedings of the National Academy of Sciences (2008), 105, 19631-6. DOI:10.1073/pnas.0809264105.
2 Baldini F., Gabrieli P., South A., Valim C., Mancini F., et al. The Interaction between a Sexually Transferred Steroid Hormone and a Female Protein Regulates Oogenesis in the Malaria Mosquito Anopheles gambiae // PLoS Biology (2013), 11(10): e1001695. DOI:10.1371/journal.pbio.1001695.
3 Mitchell S.N., Kakani E.G., South A., Howell P.I., Waterhouse R.M., Catteruccia F. Evolution of sexual traits influencing vectorial capacity in anopheline mosquitoes // Science (2015), 347, 985–988, DOI:10.1126/science.1259435.
4 Gabrielia P., Kakania E.G., Mitchell S.N., Mamelia E. Wantd E.J. et al. Sexual transfer of the steroid hormone 20E induces the postmating switch in Anopheles gambiae // Proceedings of the National Academy of Sciences (2014), 111, 16353–16358, DOI:10.1073/pnas.1410488111.