Определите происхождение болезней приведенных в списке чума

Обновлено: 27.03.2024

Информацию из данного раздела нельзя использовать для самодиагностики и самолечения. В случае боли или иного обострения заболевания диагностические исследования должен назначать только лечащий врач. Для постановки диагноза и правильного назначения лечения следует обращаться к Вашему лечащему врачу.

Лейкоз: причины появления, симптомы, диагностика и способы лечения.

Определение

Лейкозы – большая группа заболеваний кроветворной системы. Кроветворение (гемопоэз) – это многоэтапный процесс образования форменных элементов крови в специализированных органах кроветворения. К форменным элементам крови относятся лейкоциты (белые кровяные тельца), которые участвуют во врожденном и приобретенном иммунитете, эритроциты (красные кровяные тельца), которые осуществляют транспорт кислорода и углекислого газа, и тромбоциты, обеспечивающие свертываемость крови.

Главный орган, где располагаются полипотентные стволовые клетки, - костный мозг, который как раз и поражается при лейкозах.

В результате повреждения (мутации) в генетическом материале полипотентной стволовой клетки-предшественницы нарушается процесс созревания клеток. При остром лейкозе возникает большое количество незрелых (бластных) клеток, из которых образуется опухоль, разрастается в костном мозге, замещает нормальные ростки кроветворения и имеет тенденцию к метастазированию – распространению с током крови или лимфы в здоровые органы. При хронических лейкозах заболевание течет годами, происходит частичная задержка созревания клеток и опухоль образуется из созревающих и зрелых клеток.

Рак крови.jpg

Причины возникновения лейкозов

К факторам риска развития лейкоза относятся:

  • ионизирующая радиация: лучевая терапия по поводу других опухолей, облучение на рабочем месте, ультрафиолетовое излучение;
  • воздействие на организм химических канцерогенных веществ;
  • некоторые вирусы: HTLV (Т-лимфотропный вирус человека);
  • бытовые факторы: добавки в пищевые продукты, курение, плохая экологическая обстановка;
  • наследственная предрасположенность к раковым заболеваниям.

Лейкозы подразделяют на острые и хронические, а по типу поражения ростка кроветворения - на лимфоидные и миелоидные. Острый лейкоз никогда не переходит в хронический, а хронический не может стать острым (но его развитие может перейти в стадию бластного криза).

В зависимости от преобладания тех или иных опухолевых клеток выделяют бластные, цитарные и недифференцированные лейкозы.

Острый лимфобластный лейкоз (ОЛЛ) диагностируется у лиц любого возраста, начиная с младенческого и заканчивая пожилым, однако пик заболеваемости приходятся на детский возраст (60% пациентов с ОЛЛ моложе 20 лет). Острый лимфобластный лейкоз – самая распространенная опухоль кроветворной ткани у детей, которая составляет 30% всех злокачественных опухолей детского возраста. Заболеваемость ОЛЛ у пациентов пожилого возраста неуклонно возрастает: так, ежегодная частота ОЛЛ увеличивается с 0,39 случая на 100 тыс. населения в возрасте 35–39 лет, до 2,1 случая на 100 тыс. населения в возрасте ≥85 лет. Кроме того, приблизительно 30% ОЛЛ диагностируются в возрасте ≥60 лет.

Острым миелоидным лейкозом (ОМЛ) страдает в среднем 3-5 человек на 100 тыс. населения в год. Заболеваемость резко возрастает в возрасте старше 60 лет и составляет 12–13 случаев на 100 тыс. населения у лиц в возрасте старше 80 лет.

Хронический лимфобластный лейкоз (ХЛЛ) – самый частый вид лейкозов у взрослых, в то время как у детей этот вид опухоли не регистрируется. В европейских странах его частота составляет 4 случая на 100 тыс. населения в год и непосредственно связана с возрастом. У лиц старше 80 лет она составляет более 30 случаев на 100 тыс. в год.

Хронический миелолейкоз (ХМЛ) – редкое заболевание: 0,7 на 100 тыс. взрослого населения, пик заболеваемости приходится на 50-59 лет, однако до 33% больных ОМЛ - люди моложе 40 лет.

Симптомы лейкозов

Острый лейкоз в большинстве случаев дебютирует резко - внезапно повышается температура, появляются озноб, боль в горле, в суставах, отмечается резко выраженная слабость. Реже острый лейкоз может проявиться кровотечением. Иногда острый лейкоз начинается с постепенного ухудшения состояния больного, появления невыраженной боли в суставах и костях, кровоточивости. В единичных случаях возможно бессимптомное начало заболевания. У многих больных увеличиваются лимфоузлы и селезенка.

При хроническом лейкозе на начальной стадии, которая длится от года до трех лет, пациенты могут ни на что не жаловаться. Иногда беспокоят слабость, потливость, частые простудные заболевания, могут отмечаться тупые, ноющие боли в костях.

При подавлении эритроидного ростка, дающего красные кровяные тельца, возникает анемия и гемическая гипоксия (снижение количества кислорода в крови). При этом пациенты отмечают слабость, утомляемость, бледность кожных покровов.

При поражении мегакариоцитарного ростка падает количество тромбоцитов, поэтому возникает кровоточивость десен, слизистой оболочки носа, пищеварительного тракта, образуются синяки, кровоизлияния в различные органы. При прогрессировании лейкоза могут развиваться массивные кровотечения в результате ДВС синдрома (синдрома диссеминированного внутрисосудистого свертывания).

В результате недостатка лейкоцитов и снижения иммунитета развиваются инфекционные осложнения различной степени тяжести, что чаще всего проявляется лихорадкой.

Могут возникать язвенно-некротическая ангина, перитонзиллярные абсцессы, некротический гингивит, стоматит, пиодермия, параректальные абсцессы, пневмония, пиелонефрит. Существует значимый риск тяжелого течения инфекционных осложнений вплоть до развития сепсиса.

С током крови и лимфы опухолевые клетки попадают в здоровые органы, нарушают их структуру и функцию - наиболее подвержены метастатическим процессам печень, селезенка, лимфатические узлы, но метастазы могут поражать и кожу, и мозговые оболочки, и почки, и легкие.

Основные причины летальности у пациентов с лейкозом связаны с тем, что осложнения могут спровоцировать развитие сепсиса, полиорганную недостаточность, кровоизлияния в различные органы. Острый лейкоз без лечения приводит к смертельному исходу в течение нескольких недель или месяцев.

Диагностика лейкозов

Диагностика лейкозов основывается на оценке морфологических особенностей клеток костного мозга и периферической крови. Поэтому всем пациентам с подозрением на лейкоз назначают общий анализ крови с подсчетом лейкоцитарной формулы и определением числа тромбоцитов.

Синонимы: Общий анализ крови (ОАК); Гемограмма; КАК; Развернутый анализ крови. Full blood count; FBC; Complete Blood Count (CBC); Hemogram; CBC with White Blood Cell Differential Count; Peripheral Blood Smear; Blood Film Examination; Complete blood count (CBC) with differential white blood cell coun.

Для определения объема опухолевого поражения, вероятности развития синдрома лизиса опухоли рекомендовано выполнение общетерапевтического биохимического анализа крови: АСТ, АЛТ, общий билирубин, глюкоза, мочевина, креатинин, общий белок, ЛДГ, магний, натрий, калий, кальций.

Аланинаминотрансфераза − внутриклеточный фермент, участвующий в метаболизме аминокислот. Тест используют в диагностике поражений печени, сердечной и скелетных мышц. Синонимы: Глутамат-пируват-трансаминаза; Глутамат-пируват-трансаминаза в сыворотке; СГПТ. Alanine aminotransferase; S.

Синонимы: Глутамино-щавелевоуксусная трансаминаза; Глутамат-оксалоацетат-трансаминаза сыворотки крови (СГОТ); L-аспартат 2-оксоглутарат аминотрансфераза; ГЩТ. Aspartateaminotransferase; Serum Glutamicoxaloacetic Transaminase; SGOT; GOT. Краткая характеристика определяемого вещества АсАТ .

Синонимы: Общий билирубин крови; Общий билирубин сыворотки. Totalbilirubin; TBIL. Краткая характеристика определяемого вещества Билирубин общий Билирубин – пигмент коричневато-желтого цвета, основное количество которого образуется в результате метаболизма гемовой части гемоглобина при дест.

Материал для исследования Сыворотка или плазма крови. Если нет возможности центрифугировать пробу через 30 минут после взятия для отделения сыворотки/плазмы от клеток, пробу берут в специальную пробирку, содержащую ингибитор гликолиза (флюорид натрия). Синони.

Синонимы: Диамид угольной кислоты; Карбамид; Мочевина в крови; Азот мочевины. Urea nitrogen; Urea; Blood Urea Nitrogen (BUN); Urea; Plasma Urea. Краткая характеристика аналита Мочевина Мочевина является основным азотсодержащим продуктом катаболизма белков и аминокислот в организме человека. .

Синонимы: Анализ крови на креатинин; Сывороточный креатинин; Креатинин сыворотки, оценка СКФ. Сreat; Сre; Blood Creatinine; Serum Creatinine; Serum Creat. Краткая характеристика определяемого вещества Креатинин Креатинин – низкомолекулярное азотсодержащее вещество, продукт метаболизма креа.

Синонимы: Общий белок сыворотки крови; Общий сывороточный белок. Total Protein; Serum Тotal Protein; Total Serum Protein; TProt; ТР. Краткая характеристика определяемого вещества Общий белок Сыворотка крови (плазма крови, лишенная фибриногена) содержит множество белков, выполняющих разнообразны.

Синонимы: Анализ крови на ЛДГ; Лактатдегидрогеназа; L-лактат; НАД+Оксидоредуктаза; Дегидрогеназа молочной кислоты. Lactate dehydrogenase, Total; Lactic dehydrogenase; LDH; LD. Краткая характеристика определяемого вещества Лактатдегидрогеназа ЛДГ – цитоплазматический.

Синонимы: Анализ крови на магний; Общий магний; Ионы магния. Serum Magnesium Test; Magnesium test; Magnesium, blood; Serum magnesium. Краткая характеристика определяемого аналита Магний Магний, как и калий, содержится преимущественно внутри клеток. 1/3-1/2 всего магния организма .

Синонимы: Анализ крови на электролиты; Электролиты в сыворотке крови. Electrolyte Panel; Serum electrolyte test; Sodium, Potassium, Chloride; Na/K/Cl. Краткая характеристика определяемых веществ (Калий, Натрий, Хлор) Калий (К+) Основной внутриклеточный катион. Кал.

Общий кальций – основной компонент костной ткани и важнейший биогенный элемент, обладающий важными структурными, метаболическими и регуляторными функциями в организме. Синонимы: Анализ крови на общий кальций; Общий кальций в сыворотке. Total blood calcium; Total calcium; Bl.

Для определения вероятности развития тяжелых коагуляционных нарушений (как геморрагических, так и тромботических) рекомендовано исследование свертывающей системы крови.

С целью исключения поражения почек выполняют общий анализ мочи.

Диагностику хронического лейкоза проводят с помощью иммунофенотипического исследования лимфоцитов крови (ИФТ) методом проточной цитометрии.

Рекомендовано проведение стернальной пункции (пункции грудины) для получения цитологического препарата костного мозга и цитологическое и цитохимическое исследование мазка с целью уточнения диагноза и определения прогноза.

В ряде случаев показана биопсия опухолевого образования или лимфатического узла (или другого метастатического очага) и патологоанатомическое исследование полученного биопсийного материала.

Кроме того, врач может рекомендовать проведение иммунофенотипирования гемопоэтических клеток-предшественниц в костном мозге, цитогенетическое исследование аспирата костного мозга, молекулярно-генетические исследования мутаций в генах и др.

Из инструментальных методов диагностики проводятся:

    эхокардиография для оценки функционального состояния сердечной мышцы;

Исследование, позволяющее оценить функциональные и органические изменения сердца, его сократимость, а также состояние клапанного аппарата.

Сканирование головного мозга, черепа и окружающих их тканей, позволяющее диагностировать различные патологии.

Исследование, позволяющее получить данные о состоянии органов грудной клетки и средостения.

Сканирование внутренних органов брюшной полости для оценки его функционального состояния и наличия патологии.

Лечение лейкозов

Лечение лейкозов проводится в стационаре. Медикаментозное воздействие на опухоль специальными препаратами, губительно действующими на быстро делящиеся клетки, называется химиотерапией. При лечении острых лейкозов химиотерапию проводят в несколько этапов: индукция ремиссии, консолидация (закрепление) ремиссии, поддерживающая терапия и профилактика нейролейкемии (метастазирования опухолевых лейкозных клеток в головной и спинной мозг).

Период индукции ремиссии - это начальный этап, цель которого максимально уменьшить опухолевую массу и достичь ремиссии. Обычно для этого требуется 1-2 курса химиотерапии. Далее идет консолидация достигнутого эффекта - наиболее агрессивный и высокодозный этап лечения, задачей которого является по возможности еще большее уменьшение числа остающихся после индукции лейкемических клеток. Этот этап также занимает 1-2 курса. За ним следует противорецидивное или поддерживающее лечение. При некоторых вариантах острых лейкозов требуется профилактика или, при необходимости, лечение нейролейкемии.

Для разных видов лейкозов у разных возрастных групп профессиональными сообществами разработаны схемы химиотерапии.

При лечении ХМЛ основными препаратами выбора являются ингибиторы тирозинкиназы, применяемые в непрерывном режиме – ежедневно, длительно, постоянно. Перерывы в приеме могут способствовать снижению эффективности терапии и прогрессированию заболевания. В случае неэффективности терапии может быть проведена трансплантацию гемопоэтических стволовых клеток или костного мозга.

В терапии ХЛЛ цели и схемы терапии химиотерапии определены возрастом пациента, числом и тяжестью сопутствующих заболеваний. Разработаны протоколы лечения для разных пациентов, в том числе схемы моно- и полихимиотерапии. Для профилактики инфекционных осложнений применяют внутривенное введение иммуноглобулина, рекомендована вакцинация от гриппа и пневмококковой инфекции.

Помимо химиотерапии пациенту может потребоваться трансфузионная терапия: переливание эритроцитарной массы, тромбоцитарной массы, изотонических растворов.

При присоединении инфекций показана антибиотикотерапия. На фоне лечения могут возникать тромботические осложнения, что требует антикоагулянтной терапии. Пациентам высокого риска в связи с вероятностью рецидива лейкоза применяют трансплантацию гемопоэтических стволовых клеток.

Профилактика лейкозов

Так как причины возникновения лейкозов не установлены, методов специфической профилактики до сих пор не существует.

Однако доказано, что между курением и риском развития острого лейкоза существует дозовая зависимость, которая особенно очевидна для лиц старше 60 лет.

Ряд исследователей предполагают, что около 20% случаев ОМЛ являются следствием курения.

Информацию из данного раздела нельзя использовать для самодиагностики и самолечения. В случае боли или иного обострения заболевания диагностические исследования должен назначать только лечащий врач. Для постановки диагноза и правильного назначения лечения следует обращаться к Вашему лечащему врачу.


Задание 7 № 6

Определите происхождение болезней, приведённых в списке. Запишите номер каждой из болезней в списке в соответствующую ячейку таблицы. В ячейках таблицы может быть записано несколько номеров.

Список болезней человека:

1) ветряная оспа

2) синдром Дауна

3) инфаркт миокарда

Приобретённое заболевание

Неинфекционное

Приобретённое заболевание

Неинфекционное

Передается по наследству: синдром Дауна. Инфекционные заболевания: ветряная оспа, дизентерия, малярия. Неинфекционное: инфаркт миокарда.

Ответ: наследственное — 2, инфекционное — 145, неинфекционное — 3.


Задание 7 № 945

Определите происхождение болезней, приведённых в списке. Запишите номер каждой из болезней в списке в соответствующую ячейку таблицы. В ячейках таблицы может быть записано несколько номеров.

Список болезней человека:

Глистные инвазииВирусная инфекцияНеинфекционное заболевание

Глистная инвазия – это большая группа болезней, связанная с проникновением паразитических червей в организм человека.

Неинфекционные заболевания — известные также как хронические болезни, не передаются от человека человеку. Они имеют длительную продолжительность и, как правило, медленно прогрессируют.

Вирусные инфекции – большая группа заболеваний, причиной которых служит вирус.

Ответ: Глистные инвазии — 13, вирусная инфекция — 4, неинфекционное заболевание — 25.


Задание 7 № 946

Определите происхождение болезней, приведённых в списке. Запишите номер каждой из болезней в списке в соответствующую ячейку таблицы. В ячейках таблицы может быть записано несколько номеров.

Список болезней человека:

Инфекционные заболевания — группа заболеваний, вызываемых проникновением в организм патогенных (болезнетворных) микроорганизмов, вирусов.

Неинфекционные заболевания — известные также как хронические болезни, не передаются от человека человеку. Они имеют длительную продолжительность и, как правило, медленно прогрессируют.

Ответ: Бактериологические — 13, вирусные — 4, неинфекционное заболевание — 25.


Задание 7 № 947

Определите происхождение болезней, приведённых в списке. Запишите номер каждой из болезней в списке в соответствующую ячейку таблицы. В ячейках таблицы может быть записано несколько номеров.

Список болезней человека:

5) куриная слепота

Инфекционные заболевания — группа заболеваний, вызываемых проникновением в организм патогенных (болезнетворных) микроорганизмов, вирусов.

Неинфекционные заболевания — известные также как хронические болезни, не передаются от человека человеку. Они имеют длительную продолжительность и, как правило, медленно прогрессируют.

Наследственные заболевания – это болезни, появление и развитие которых связано со сложными нарушениями в наследственном аппарате клеток, передаваемых через гаметы (репродуктивные клетки). Обусловлено возникновение таких недугов нарушениями в процессах хранения, реализации и передачи генетической информации.


Задание 5 № 2102

Установите последовательность соподчинения элементов биологических систем, начиная с наибольшего.

1) рибосомная РНК

2) двуглавая мышца

4) мышечная клетка

Запишите соответствующую последовательность цифр.

Последовательность соподчинения элементов биологических систем, начиная с наибольшего:

2) двуглавая мышца → 4) мышечная клетка → 6) митохондрия → 5) рибосома → 1) рибосомная РНК → 3) нуклеотид.

Митохондрия — полуавтономный оргоноид. В матриксе митохондрий содержится собственная генетическая система, необходимая для процессов воспроизведения. Это митохондриальная ДНК, митохондриальные рибосомы.


Задание 13 № 2115

Современную эволюционную теорию, согласно учению Дарвина, можно представить в виде следующей схемы.

Объясните, руководствуясь этой схемой, формирование кожистых крыльев большой площади у предков современных летучих мышей.

1) Так как в популяции особи обладают изменчивостью, то изначально предками современных летучих мышей были особи с разным размером крыльев и бескрылые; при этом выживали те из них, кто имел большую площадь крыла.

2) Имеющие более жесткую шерсть организмы чаще давали потомство, что приводило к изменению генетического состава популяции.

3) В результате естественного отбора с каждым следующем поколении всё больший размах и площадь крыла.


Задание 13 № 2136

Современную эволюционную теорию, согласно учению Дарвина, можно представить в виде следующей схемы.

Объясните, руководствуясь этой схемой, видоизменение листьев в колючки у предковых форм современных кактусов.

1. Так как в популяции особи обладают изменчивостью, то изначально предковые растения имели побеги с разным листьями (и нормальные и в виде колючек); при этом лучше выживали те из них, которые были способны испарить меньше воды, а с другой стороны, защищают растения от поедания животными.

2. Более приспособленные растения давали больше потомства, что приводило к изменению генетического состава популяции.

3. В результате естественного отбора в каждом следующем поколении количество листьев превратившихся в колючки становится больше.


Задание 13 № 2157

Современную эволюционную теорию, согласно учению Дарвина, можно представить в виде следующей схемы.

Объясните, руководствуясь этой схемой, формирование длинного хобота у предков современного слона.

1) Так как в популяции особи обладают изменчивостью, то изначально предками слонов были особи с разной длиной носа (хобота); при этом предки слонов вели полуводный образ жизни и выживали те из них, кто мог спокойно дышать и питаться в болотистой местности.

2) Более приспособленные организмы чаще давали потомство, что приводило к изменению генетического состава популяции.

3) В результате естественного отбора в каждом следующем поколении средняя длина хобота увеличивается.


Задание 13 № 2178

Современную эволюционную теорию, согласно учению Дарвина, можно представить в виде следующей схемы.

Объясните, руководствуясь этой схемой, видоизменение части листьев у предковых форм современного гороха.

1. Так как в популяции особи обладают изменчивостью, то изначально у предковых форм гороха листья имели разную форму; при этом растения имеющие листья-усики могли плестись вверх по прямостоящим растениям.

2. Те растения, которые поднимались выше испытывавшие меньше конкуренции и дававшие больше потомства, что приводило к изменению генетического состава популяции.

3. В результате естественного отбора в каждом следующем поколении среднее число листьев-усиков увеличивалось.


Задание 13 № 2199

Современную эволюционную теорию, согласно учению Дарвина, можно представить в виде следующей схемы.

Объясните, руководствуясь этой схемой, формирование однопалых конечностей у предков современной лошади.

1. Так как в популяции особи обладают изменчивостью, то изначально предками лошадей были особи с пятипалыми конечностями, при этом лучше выживали те из них, кто мог быстро бегать, а чем меньше точка опоры тем быстрее скорость передвижения.

2. Более приспособленные организмы (имеющие меньшую точку соприкосновения с грунтом во время бега) чаще давали потомство, что приводило к изменению генетического состава популяции.

3. В результате естественного отбора в каждом следующем поколении популяций лошади выживали особи с меньшим количество пальцев.


Задание 13 № 2220

Объясните, руководствуясь этой схемой, образование шипов у предковых форм современного шиповника.

Современную эволюционную теорию можно представить в виде следующей схемы.


Задание 13 № 1448

Объясните, руководствуясь этой схемой, образование длинной шеи у предков современного жираф

Правильный ответ должен содержать следующие элементы:

1. Так как в популяции особи обладают изменчивостью, то изначально предками жирафов были особи с разной длиной шеи, при этом выживали те из них, кто дотягивался до верхних зелёных веток.

2. Более приспособленные организмы чаще давали потомство, что приводило к изменению генетического состава популяции.

3. В результате естественного отбора в каждом следующем поколении средняя длина шеи увеличивается.

Ответ: Правильный ответ должен содержать следующие элементы: 1) так как в популяции особи обладают изменчивостью, то изначально предками жирафов были особи с разной длиной шеи; при этом выживали те из них, кто дотягивался до верхних зелёных веток; 2) более п

Источник: Демонстрационная версия ВПР по биологии 11 класс 2018 год., Демонстрационная версия ВПР по биологии 11 класс 2019–2021.

К 120-летию открытия А. Йерсеном и Ш. Китазато микроба чумы Yersinia pestis

Об авторе

Виктор Васильевич Сунцов — доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Института проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН. Занимается изучением происхождения и эволюции возбудителей природноочаговых инфекций, в частности чумы.

Диаграмма публикаций по проблеме чумы, фиксирующая скачок их числа с 2003 г.

Немного истории

Карта распространения чумы в Европе. Пандемия, начавшаяся в центральных районах Азии, достигла берегов Черного моря в 1347 г.

Когда появился микроб чумы?

Доказанное в 1980 г. молекулярными методами непосредственное родство псевдотуберкулезного (Y. pseudotuberculosis) и чумного (Y. pestis) микробов привело к выводу об их недавней дивергенции, правда, без указания времени и места, когда именно и где это случилось [5]. Высокое сходство их геномов позволяло некоторым авторам даже объединить их в один вид в качестве отдельных подвидов, хотя вызывают они совершенно разные болезни. И псевдотуберкулезного, и чумного микробов относят к семейству Enterobacteriaceae — возбудителям кишечных инфекций, но последний, будучи паразитом крови, не имеет к ним никакого отношения. У него иная адаптивная среда, и в принципе его нужно отнести к другому семейству [3].

Микрофотография чумной палочки. Увел. ×200. Фото с сайта cdc.gov

Идея недавнего отделения чумного микроба от псевдотуберкулезного была неожиданной, но отнюдь не новой. В 1950–1970-х годах такие мысли высказывали В. Н. Беклемишев, В. А. Бибикова, А. И. Дятлов, Л. Н. Классовский, В. С. Петров, Н. М. Хрусцелевская. Но тогда подобные интуитивные ощущения эволюционной молодости возбудителя чумы выглядели теоретически чуждыми, паранаучными и деструктивными, поэтому они не нашли поддержки у ортодоксов.

Головокружение от успехов

В современных исторических реконструкциях в биологии доминирует новая филогенетика (молекулярная филогенетика, генофилетика). Отчасти это лидерство оправдано широкими возможностями, которые предоставляют молекулярные структуры и компьютерные технологии филогенетических построений, позволяющие сравнивать и обрабатывать миллионы признаков, — таких, как последовательности нуклеотидов. Все составляющие новой филогенетики полезны, они необходимы для создания естественных филогенетических схем, но недостаточны, особенно в отношении прокариот. Молекулярная генетика — молодая наука, и закономерности молекулярной эволюции пока не вполне ясны. Филогении можно выстраивать только по гомологичным признакам, а их выявление, в том числе и на молекулярном уровне, представляет немалую проблему. Выводы на основе применения разных молекулярно-генетических методов далеко не однозначны, порой не согласуются между собой и с данными других наук: экологии, биогеографии, микробиологии и др. Такая обескураживающая разноголосица свойственна и заключениям в отношении микроба чумы.

Происхождение Yersinia pestis: взгляд натуралиста

Знание экологии монгольского сурка и его блох позволяет понять селективные (адаптационные) процессы, проходившие в микробных популяциях в природе, и причинно-следственные связи в эволюционных филумах. Появление возбудителя чумы в Центральной Азии предопределили два природных фактора: аридность горно-степных ландшафтов, постепенно увеличивающаяся с олигоцена-миоцена, и максимальное похолодание в сартанское время последнего оледенения. Проще говоря, индуктором видообразования микроба чумы был сухой и холодный климат Центральной Азии в конце ледниковой эпохи. Кроме того, в возникновении чумного микроба важную роль играет физиология, точнее поведение монгольского сурка, связанное с устройством зимовочной пробки, а также особенности сурочьей блохи O. silantiewi.

В Центральной Азии, в горно-степных поселениях сурка тарбагана влажность почвы очень низкая, всего 2–7% [3], а грунт в зимовочной норе зверька сухой и щебнистый. Изготовить из него земляную пробку внутри норы, в вертикальном лазе диаметром 15–20 см, все равно, что замазать сухим песком отверстие в потолке размером с футбольный мяч. Из-за дефицита почвенной влаги у монгольского сурка выработалось специфичное поведение. При залегании в спячку он устраивает зимовочную пробку из специально подготавливаемой смеси мелкозема, щебня и влажных каловых масс, которые летом собираются в отнорках (уборных). Для перетаскивания камней, обвалянных в фекалиях, сурки используют зубы, при этом частицы фекалий, а с ними и возбудитель псевдотуберкулеза, попадают в ротовую полость. Итак, во рту спящих тарбаганов — экскременты, а в них — кишечный паразит, микроб псевдотуберкулеза!

Монгольский сурок тарбаган и его зимовочная (постоянная) нора. Вверху: зимовочная пробка, состоящая из смеси мелкозема, щебня и цементирующих их экскрементов (1); гнездовая камера (2); отнорки-уборные, в которых в летние месяцы сурки накапливают строительную смесь (3). Внизу: слой мелкозема и щебня (а); и коренные породы (б), приведены температуры грунта и спящих сурков во время раскопки (февраль 1979 г.)

Сурки — типичные семейно-колониальные животные. Группировки из 2–22 разновозрастных и разнополых зверьков совместно зимуют в одной постоянной, или зимовочной, норе. У каждого зверька в течение зимней спячки более длительные периоды глубокого сна (торпора) чередуются с короткими периодами бодрствования (эутермии). В торпорной фазе температура тела снижается до 2–5°C, в эутермной может достигать нормальной, у активных сурков — около 37°С. За осенне-зимне-весеннее время сурки не вполне синхронно просыпаются до 15 раз, примерно дважды в месяц. Таким образом, каждый зверек в течение периода подземной жизни имеет два гомеостатических состояния, между которыми лежит промежуток физиологической гетеротермии. Отсюда следствие: блохи в холодное время года питаются на сурках, температура тела которых лежит в диапазоне 5–37°C. Обратим внимание на непрерывность температур!

В 1970-х годах в тувинском очаге чумы, расположенном в Центральной Азии, мы изучали зимнюю спячку тарбагана. В феврале-марте, во время максимального зимнего промерзания грунта (до глубины более 2 м), раскопали три зимовочных норы. Из них изъяли восемь глубоко спящих и девять проснувшихся активных зверьков, среди которых были молодые, полувзрослые и взрослые особи. Из их шерсти собрали 230 личинок O. silantiewi, 60 живых и 452 пустых коконов, а из ротовой полости торпидных зверьков — дополнительно 20 личинок. Пустые коконы (от 4 до 87) обнаружили также на 22 зверьках, отловленных в первые две недели после весеннего пробуждения.

Тувинский природный очаг чумы, Монгун-Тайгинский мезоочаг. Снеговое покрытие в зимне-весенние месяцы не превышает 30–40%, грунт промерзает на глубину более 2 м к началу января, а оттаивает в июле

Отметим распределение коконов на шерсти: большая часть прикреплена на голове, у основания хвоста и на наружной стороне задних ног. Все личинки, извлеченные из ротовой полости, оказались с кровью и увеличенными в размерах за счет развития жирового тела, что свидетельствовало о полноценности пищи и об их готовности к окукливанию. У спящих зверьков поврежденная личинками слизистая ротовой полости и язык обильно кровоточили, изо рта заметно выступала кровяная пена, а рот, зубы, лапы были обильно испачканы экскрементами (следами устройства зимовочной пробки осенью). Незарубцевавшиеся раны в ротовой полости мы наблюдали у всех сурков, отловленных после выхода из нор в конце марта и начале апреля, что говорит о массовости описываемого явления, его общепопуляционном характере.

Отсюда понятна причина концентрации пустых коконов на голове, хвосте и наружной стороне задних ног у спящих и недавно пробудившихся сурков тарбаганов. Зимой грунт промерзает глубже гнездовых камер, и личинки переходят из гнездовой выстилки на более теплые тела спящих зверьков. При этом некоторые личинки, произвольно перемещаясь в шерсти, попадают в ротовую полость сурка, где, питаясь на слизистой, травмируют ее. Перед окукливанием личинки покидают ротовую полость и прикрепляются к шерсти близ рта. Зная позу свернувшегося в шар спящего сурка, у которого нос уткнулся в анус, а задние ноги прижаты к щекам, легко предсказать места прикрепления коконов.

На основе новых эколого-географических, палеоклиматических и генетических данных можно сформулировать основные постулаты теории происхождения и мировой экспансии микроба чумы.

Происхождение, естественное распространение в Евразии и антропогенная мировая экспансия микроба Y. pestis во время первой (I), второй (II) и третьей (III) пандемий. 1 — южная граница зоны многолетнемерзлых грунтов; 2 — граница доминантного распространения в природе микроба Y. pseudotuberculosis O:1b; 3 — ареал сурка-тарбагана, район происхождения микроба чумы; 4 — первичные природные очаги; 5 — вторичные природные очаги; gly + (gly − ) — способность (неспособность) штаммов ферментировать глицерин

Предковая форма возбудителя чумы — микроб псевдотуберкулеза 1-го серотипа (Y. pseudotuberculosis O:1b), который доминирует в северо-центрально-азиатских и дальневосточных районах с суровым климатом.

Метаморфоза микроба псевдотуберкулеза в чумную бактерию произошла в конце позднего плейстоцена. За весь четвертичный период глубокое промерзание грунта (2 м и более) в Центральной Азии отмечено только в сартанское время позднего плейстоцена и в голоцене, т. е. не ранее 22 тыс. лет назад [10].

В ультраконтинентальном районе зимнего антициклона в Центральной Азии личинки блох, паразитирующие на монгольском сурке тарбагане, зимой переходят к факультативной гематофагии, что приводит к устойчивому контакту крови сурков с псевдотуберкулезным микробом [3].

Теперь уже можно легко представить, как сапрозоонозный кишечный псевдотуберкулезный микроб постепенно эволюционировал в облигатный паразит крови незимоспящих грызунов: экскременты тарбагана → спящий сурок → активный сурок → незимоспящий грызун.

Знание молекулярно-генетических, популяционных и биоценотических факторов, а также их многообразных связей позволяет выделить в эволюционной истории возбудителя чумы основные вехи.

IV. Во время третьей пандемии с корабельными крысами микроб уже другого подвида (orientalis) из Азии вновь проник в Африку и впервые на быстроходных морских судах добрался до Нового Света, где закрепился в виде вторичных природных очагов в популяциях земляных белок, луговых собачек, полевок, морских свинок.

В поисках согласия

Экологический сценарий происхождения, эволюции и мировой экспансии возбудителя чумы весьма заметно расходится с гипотезами, построенными на основе генетических данных. Где же истина? Какой из них достоин большего одобрения?

В пользу экологического сценария говорит следующее:

Такие аргументы делают этот экологический сценарий наиболее правдоподобным в сравнении с другими, позволяют принять его за исходную гипотезу и наполнять его генетическими признаками. Биологическое содержание сценария, понятное широкому кругу исследователей, дает существенные гносеологические преимущества перед слишком редуцированными историческими реконструкциями. К примеру, некоторые авторы из-за сходства отдельных генетических признаков у кавказского подвида Y. pestis caucasica и псевдотуберкулезного микроба считают Кавказ родиной чумы и выстраивают соответствующую филограмму [11, 12]. Но на Кавказе, в относительно теплом климатическом регионе, нет псевдотуберкулезного микроба 1-го серотипа или он встречается крайне редко! Истоки чумы следует искать в холодных, суровых краях — как в предложенном сценарии.

Несмотря на разительное несходство экологической и генетической филогений, между ними нет непреодолимой пропасти, более того, есть безусловные точки соприкосновения. Экологический сценарий для молекулярных и генетических признаков очерчивает диапазон генетической изменчивости микробной популяции, вступившей на путь видообразования, выделяет рамки экологической достоверности генетических фактов, привлекаемых для филогенетических выводов [3, 13].

Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей

Более 300 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения

  • Онлайн
    формат
  • Диплом
    гособразца
  • Помощь в трудоустройстве

Выберите документ из архива для просмотра:

Выбранный для просмотра документ ВПР-биология 11 кл., для учителя.docx

Вариант 1 (с ответами для учителя)

Проверочная работа включает в себя 16 заданий. На выполнение работы по биологии отводится 1 час 30 минут (90 минут).

Выберите из приведённого перечня систематических таксонов три таксона, которые являются общими при описании изображённых организмов.

hello_html_m1edf840f.jpg

1) подцарство Одноклеточные

3) отряд Перепончатокрылые

4) отряд Чешуекрылые

5) класс Насекомые

6) над царство Эукариоты

Запишите номера выбранных таксонов.

Скрыть ответ

356 (цифры могут быть приведены в любом порядке)

Правило Аллена гласит, что среди родственных форм теплокровных животных, ведущих сходный образ жизни, те, которые обитают в более холодном климате, имеют относительно меньшие выступающие части тела: уши, ноги, хвосты и т. д.

Рассмотрите фотографии, на которых изображены представители трех близкородственных видов млекопитающих. Расположите этих животных в той последовательности, в которой их природные ареалы расположены по поверхности Земли с севера на юг.

hello_html_m67aeb3f6.jpg

1. Запишите соответствующую последовательность цифр

2. Используя знания в области терморегуляции, объясните правило Аллена.

Скрыть ответ

Ответ на первый вопрос — 123

Ответ на второй вопрос — Выступающие части тела, в данном случае — уши, уменьшаются с целью сокращения теплоотдачи и предотвращения потери тепла.

1. Распределите организмы по их положению в пищевой цепи. В каждую ячейку запишите название одного из предложенных организмов.

Перечень организмов: яблоневая моль, ястреб, почвенный червь, яблоня, синица.

hello_html_f19c91b.jpg

Скрыть ответ

3.1. Яблоня, яблоневая моль, синица, ястреб, почвенный червь

Изучите рисунок. Благодаря какому процессу образовалось такое многообразие изображенных организмов?

hello_html_m7a97ee04.jpg

Скрыть ответ

ИЛИ наследственная изменчивость,

ИЛИ мутационная изменчивость

Изучите показатели таблицы, которые отражают количество эритроцитов в крови человека в зависимости от высоты над уровнем моря.

Высота над уровнем моря

Количество эритроцитов, 1 мм 3

Определите, какая существует зависимость между высотой над уровнем моря и количеством эритроцитов в крови человека.

Скрыть ответ

прямая пропорциональная зависимость (чем выше над уровнем моря, тем больше эритроцитов в крови)

Заполните пустые ячейки таблицы, используя приведённый ниже список пропущенных элементов: для каждого пропуска, обозначенного буквой, выберите и запишите в таблицу номер нужного элемента.

Наука, изучающая данный уровень

1) молекулярная биология

5) взаимодействие клеток между собой

Скрыть ответ

Витамин D обладает способностью регулировать фосфорно-кальциевый обмен, а также обеспечивает всасывание кальция и фосфора в тонкой кишке, реабсорбцию фосфора в почечных канальцах и транспорт кальция из крови в костную ткань. Суточная потребность в данном витамине составляет 9-10 мкг.

1. Используя данные таблицы, рассчитайте, сколько грамм омлета из 2 яиц и 200 г молока содержат в себе суточную норму данного витамина.

Источники витамина D

2. К какому заболеванию может привести нехватка витамина D?

Скрыть ответ

На приёме у терапевта пациент жалуется на повышенную возбудимость, учащённый пульс, пучеглазие, дрожание рук, потливость, снижение массы тела при хорошем аппетите, перепады настроения. Какой диагноз поставит врач? К какому специалисту отправит пациента для уточнения диагноза? Выберите ответы из следующего списка и запишите в таблицу их номера.

1) бронзовая болезнь

2) базедова болезнь

3) нарушение белкового обмена

Скрыть ответ

Определите происхождение болезней, приведённых в списке. Запишите номер каждой из болезней в списке в соответствующую ячейку таблицы. В ячейках таблицы может быть записано несколько номеров.

Список болезней человека:

3) базедова болезнь

Скрыть ответ

В генетике человека используется генеалогический метод, основанный на составлении родословной человека и изучении характера наследования признака. При составлении родословной используют специальные символы. Изучите фрагмент родословного древа семьи, у некоторых членов которой проявляется признак, выделенный на рисунке черным цветом.

hello_html_b120ce2.jpg

Используя предложенную схему, определите:

1) признак доминантный или рецессивный

2) признак сцеплен или не сцеплен с Х-хромосомой

Скрыть ответ

10.1. доминантный признак

10.2. Не сцеплен с Х-хромосомой

Скрыть ответ

мать — Аа, отец — аа, ребёнок — Аа

Был сделан анализ крови ребенка и его матери. У ребенка она оказалась 11(A), а у матери — 1(0). Проанализируйте данные таблицы и ответьте на вопросы.

hello_html_7509dbf1.jpg

1. Может ли отцом ребенка быть мужчина с IV(AB) группой крови?

2. Руководствуясь правилами переливания крови, решите, может ли ребенок быть донором крови для своей матери.

Правила переливания крови:

hello_html_6fa8517c.jpg

* Примечание.

Антиген — любое вещество, которое организм рассматривает как чужеродное или потенциально опасное и против которого обычно начинает вырабатывать собственные антитела.

Антитела — белки плазмы крови, образующиеся в ответ на введение в организм человека бактерий, вирусов, белковых токсинов и других антигенов.

Скрыть ответ

Ответ на первый вопрос — да

Ответ на второй вопрос — нет

Ответ на третий вопрос — При одновременном нахождении в кровяном русле матери агглютинина а и антигена А происходит склеивание эритроцитов, что может привести к смерти матери.

При изучении нуклеотидного состава фрагмента молекулы ДНК растения было установлено, что в пробе доля адениловых нуклеотидов составляет 15%. Пользуясь правилом Чаргаффа, описывающим количественные соотношения между различными типами азотистых оснований в ДНК (Г + Т = А + Ц), рассчитайте в этой пробе процент нуклеотидов с гуанином.

Скрыть ответ

hello_html_1e6a70fb.jpg

1. Как называется органоид эукариотической клетки, изображенный на рисунке?

2. Нарушение какого процесса произойдет в клетке в случае повреждений данных органоидов?

Скрыть ответ

Генетический код — свойственный всем живым организмам способ кодирования последовательности аминокислотных остатков в составе белков при помощи последовательности нуклеотидов в составе нуклеиновой кислоты.

Изучите таблицу генетического кода, в которой продемонстрировано соответствие аминокислотных остатков составу кодонов. На примере аминокислоты фенилаланин (Фен) объясните следующее свойство генетического кода: код избыточен.

Таблица генетического кода (иРНК)

hello_html_mb7abff4.jpg

Скрыть ответ

1) Избыточность — это свойство генетического кода, когда одной аминокислоте соответствует несколько нуклеотидов, или от 1 до 6 нуклеотидов.

2) Аминокислота Фен кодируется несколькими триплетами: УУУ, УУЦ.

На рисунке представлены зародыши различных классов позвоночных животных.

hello_html_m1469a5ee.jpg

1) Какой метод изучения эволюции отражает приведенный рисунок?

2) Какой закон был сформулирован при изучении строения эмбрионов разных классов позвоночных животных?

Скрыть ответ

Ответ на первый вопрос — эмбриологический

Ответ на второй вопрос — закон зародышевого сходства

Выбранный для просмотра документ впр биология 11 кл.-учащимся.docx

Проверочная работа включает в себя 16 заданий. На выполнение работы по биологии отводится 1 час 30 минут (90 минут).

Выберите из приведённого перечня систематических таксонов три таксона, которые являются общими при описании изображённых организмов.

hello_html_m1edf840f.jpg

1) подцарство Одноклеточные

3) отряд Перепончатокрылые

4) отряд Чешуекрылые

5) класс Насекомые

6) над царство Эукариоты

Запишите номера выбранных таксонов.

Правило Аллена гласит, что среди родственных форм теплокровных животных, ведущих сходный образ жизни, те, которые обитают в более холодном климате, имеют относительно меньшие выступающие части тела: уши, ноги, хвосты и т. д.

Рассмотрите фотографии, на которых изображены представители трех близкородственных видов млекопитающих. Расположите этих животных в той последовательности, в которой их природные ареалы расположены по поверхности Земли с севера на юг.

hello_html_m67aeb3f6.jpg

1. Запишите соответствующую последовательность цифр

2. Используя знания в области терморегуляции, объясните правило Аллена.

1. Распределите организмы по их положению в пищевой цепи. В каждую ячейку запишите название одного из предложенных организмов.

Перечень организмов: яблоневая моль, ястреб, почвенный червь, яблоня, синица.

hello_html_f19c91b.jpg

Изучите рисунок. Благодаря какому процессу образовалось такое многообразие изображенных организмов?

hello_html_m7a97ee04.jpg

Изучите показатели таблицы, которые отражают количество эритроцитов в крови человека в зависимости от высоты над уровнем моря.

Высота над уровнем моря

Количество эритроцитов, 1 мм 3

Определите, какая существует зависимость между высотой над уровнем моря и количеством эритроцитов в крови человека.

Заполните пустые ячейки таблицы, используя приведённый ниже список пропущенных элементов: для каждого пропуска, обозначенного буквой, выберите и запишите в таблицу номер нужного элемента.

Наука, изучающая данный уровень

1) молекулярная биология

5) взаимодействие клеток между собой

Витамин D обладает способностью регулировать фосфорно-кальциевый обмен, а также обеспечивает всасывание кальция и фосфора в тонкой кишке, реабсорбцию фосфора в почечных канальцах и транспорт кальция из крови в костную ткань. Суточная потребность в данном витамине составляет 9-10 мкг.

1. Используя данные таблицы, рассчитайте, сколько грамм омлета из 2 яиц и 200 г молока содержат в себе суточную норму данного витамина.

Источники витамина D

2. К какому заболеванию может привести нехватка витамина D?

На приёме у терапевта пациент жалуется на повышенную возбудимость, учащённый пульс, пучеглазие, дрожание рук, потливость, снижение массы тела при хорошем аппетите, перепады настроения. Какой диагноз поставит врач? К какому специалисту отправит пациента для уточнения диагноза? Выберите ответы из следующего списка и запишите в таблицу их номера.

1) бронзовая болезнь

2) базедова болезнь

3) нарушение белкового обмена

Определите происхождение болезней, приведённых в списке. Запишите номер каждой из болезней в списке в соответствующую ячейку таблицы. В ячейках таблицы может быть записано несколько номеров.

Список болезней человека:

3) базедова болезнь

В генетике человека используется генеалогический метод, основанный на составлении родословной человека и изучении характера наследования признака. При составлении родословной используют специальные символы. Изучите фрагмент родословного древа семьи, у некоторых членов которой проявляется признак, выделенный на рисунке черным цветом.

hello_html_b120ce2.jpg

Используя предложенную схему, определите:

1) признак доминантный или рецессивный

2) признак сцеплен или не сцеплен с Х-хромосомой

Был сделан анализ крови ребенка и его матери. У ребенка она оказалась 11(A), а у матери — 1(0). Проанализируйте данные таблицы и ответьте на вопросы.

hello_html_7509dbf1.jpg

1. Может ли отцом ребенка быть мужчина с IV(AB) группой крови?

2. Руководствуясь правилами переливания крови, решите, может ли ребенок быть донором крови для своей матери.

Правила переливания крови:

hello_html_6fa8517c.jpg

* Примечание.

Антиген — любое вещество, которое организм рассматривает как чужеродное или потенциально опасное и против которого обычно начинает вырабатывать собственные антитела.

Антитела — белки плазмы крови, образующиеся в ответ на введение в организм человека бактерий, вирусов, белковых токсинов и других антигенов.

При изучении нуклеотидного состава фрагмента молекулы ДНК растения было установлено, что в пробе доля адениловых нуклеотидов составляет 15%. Пользуясь правилом Чаргаффа, описывающим количественные соотношения между различными типами азотистых оснований в ДНК (Г + Т = А + Ц), рассчитайте в этой пробе процент нуклеотидов с гуанином.

hello_html_1e6a70fb.jpg

1. Как называется органоид эукариотической клетки, изображенный на рисунке?

2. Нарушение какого процесса произойдет в клетке в случае повреждений данных органоидов?

Генетический код — свойственный всем живым организмам способ кодирования последовательности аминокислотных остатков в составе белков при помощи последовательности нуклеотидов в составе нуклеиновой кислоты.

Изучите таблицу генетического кода, в которой продемонстрировано соответствие аминокислотных остатков составу кодонов. На примере аминокислоты фенилаланин (Фен) объясните следующее свойство генетического кода: код избыточен.

Таблица генетического кода (иРНК)

hello_html_mb7abff4.jpg

На рисунке представлены зародыши различных классов позвоночных животных.

hello_html_m1469a5ee.jpg

1) Какой метод изучения эволюции отражает приведенный рисунок?

2) Какой закон был сформулирован при изучении строения эмбрионов разных классов позвоночных животных?

Читайте также: