Рассмотрите рисунок и ответьте на вопросы:
1. Какие стадии репродукции ВИЧ изображены на рисунке?
2. Какой белок является рецепторным для ВИЧ?
3. Чем представлен генетический аппарат ВИЧ?
4. Для чего нужны обратные транскриптазы (ревертазы) ВИЧ?
Задание 11. К бактериальным (А) и вирусным (Б) заболеваниям относятся:
1. Полиомиелит. 2. Холера. 3. Корь. 4. Малярия. 5. Свинка. 6. Дифтерия. 7. Грипп. 8. Гонорея. 9. Сифилис. 10. Тиф. 11. Столбняк. 12. Сальмонеллез. 13. Туберкулез. 14. Бациллярная дизентерия. 15. Оспа. 16. Амебная дизентерия.
Ответы:
Задание 1. 1. Империя Клеточные, надцарство Прокариоты, царство Дробянки, подцарства Архебактерии, Эубактерии, Цианобактерии. 2. Наиболее древняя группа прокариотических организмов, около 40 видов. В клеточной стенке отсутствует муреин, в ДНК присутствуют экзоны и интроны – как у эукариот. Существенно отличаются по нуклеотидной последовательности рРНК и тРНК от других прокариот и эукариот. 3. Одноклеточные и многоклеточные (нитчатые) организмы. Содержат хлорофилл а, фотосистему 1 и фотосистему 2 и при фотосинтезе происходит фотолиз воды с выделением кислорода. У многих видов обнаружена способность к азотфиксации. 4. От 1 до 10 мкм. 5. Диплококии – одноклеточные бактерии, соединенные попарно. Тетракокки - делятся в двух плоскостях, образуя тетрады. Стрептококки – при делении образуют цепочки. Стафилококки – делятся в разных плоскостях, образуя скопления клеток, напоминающие виноград. Сарцины – делятся в трех плоскостях, образуя пакеты из 8 клеток. 6. Бациллы – палочковидные бактерии; вибрионы – изогнутые, имеют форму запятой; спириллы – извитые палочки, имеющие до 6 витков; спирохеты – тонкие извитые формы, имеющие вид спирали. 7. Пептидогликан муреин. 8. Капсула. 9. Генетический аппарат бактерий. 10. Мезосомы – впячивания плазмалеммы внутрь бактериальной клетки, на мембранах располагаются различные ферментативные конвейеры. Хлоросомы – мембранные структуры, на которых находятся пигменты, отвечающие за бактериальный фотосинтез. 11. ЭПР, комплекс Гольджи, лизосомы. 12. Ядро, митохондрии, пластиды. Жгутики также не покрыты мембраной. 13. Клеточный центр, цитоскелет из микротрубочек и микрофиламентов. 14. Одна, голая (без белков) кольцевая ДНК, находится в ограниченном участке цитоплазмы, содержит несколько тысяч генов, называется бактериальной хромосомой. Кроме этого, есть плазмиды. 15. Внехромосомные, небольшие кольцевые ДНК, содержащие несколько генов, способные к автономному существованию и репликации. 16. Плазмида фертильности (плодовитости), придающая клетке способность образовывать F-пилю, конъюгировать и передавать генетический материал другой бактерии. 17. Отсутствует. 18. Размножаются путем бинарного деления или почкования после репликации ДНК. 19. Образуют споры.
Задание 2. 1. 1 – базальное тельце – одна пара дисков. 2 – жгутики из флагеллина; 3 – слизистая капсула; 4 – клеточная стенка; 5 – плазмалемма; 6 – мезосома; 7 – пили из пилина; 8 – мембранные структуры (мезосомы, хлоросомы); 9 – нуклеоид; 10 – 70-S рибосомы. 11 – цитоплазма. 2. Надцарство Прокариоты, царство Дробянки. 3. У грамположительных снаружи цитоплазмы находится клеточная стенка из муреина, у грамотрицательных – оболочка состоит из двух мембран, между которыми (в периплазматическом пространстве) слой муреина. 4. Меньше по массе, около 70-S. 5. Одной голой кольцевой хромосомой и плазмидами. 6. В основании жгутика прокариот одна (у грамположительных) или две (у грамотрицательных) пары дисков, крюк и жгутик, микротрубочка из фибрилл флагеллина. У эукариот базальное тельце – два цилиндра, каждый состоит из 9 триплетов микротрубочек, аксонема из девяти пар микротрубочек, связанных с двумя непарными центральными и аксонема покрыта мембраной.
Задание 3.
| Признаки | Эукариоты | Прокариоты |
| Ядерная оболочка ДНК Комплекс Гольджи ЭПС Лизосомы Жгутики Рибосомы Клеточный центр Цитоскелет Митохондрии Пластиды у автотрофов Способ поглощения пищи Пищеварительные вакуоли | Присутствует. Находится в форме линейных хромосом, где ДНК связана с белками—гистонами, причем на долю белков приходится до 65% от массы хромосомы. Присутствует. Присутствует. Присутствуют. Покрыты мембранами, в середине две центральные микротрубочки, по периферии — девять двойных микротрубочек, в основании — базальные тельца Состоят из двух субъединиц, коэффициент седиментации 80, содержат молекулы белка и четыре молекулы рРНК Присутствует. Присутствует. Присутствует. Присутствует. За счет осмоса; путем фагоцитоза и пиноцитоза. Захват пищи многоклеточными животными. Присутствуют. | Отсутствует. Обычно одна кольцевая хромосома, всегда связанная с плазматической мембраной. Суперспирализованная "голая" (без белков) ДНК собрана в петли (около 120), отходящие от центральной области, в которой они связаны небольшим количеством белковых молекул. Отсутствует. Отсутствует. Отсутствуют. Принципиально отличны от жгутиков эукариот. В основании базальное тельце с 2 или 4 дисками, крючок и сам жгутик — микротрубочка из белка флагеллина. Состоят из двух субъединиц, коэффициент седиментации 70, содержат молекулы белка и три молекулы рРНК. Отсутствует. Отсутствует. Отсутствуют. Отсутствуют. За счет осмоса. Отсутствуют. |
Задание 4. 1. Гетеротрофы и автотрофы. 2. Питающиеся органическим веществом неживых организмов. 3. Питающиеся за счет живых организмов. 4. Живущие совместно с другими организмами, это сожительство взаимовыгодно. 5. Зеленые и пурпурные серобактерии. 6. Цианобактерии. 7. Нитрифицирующие бактерии, способные окислять аммиак, образующийся при гниении органических остатков, сначала до азотистой, а затем до азотной кислоты; бесцветные серобактерии окисляют сероводород и накапливают в своих клетках серу:
2Н2S + О2 = 2Н2О + 2S + 272 кДж
При недостатке сероводорода бактерии производят дальнейшее окисление серы до серной кислоты:
2S + 3О2 + 2Н2О = 2Н2SО4 + 636 кДж
Железобактерии окисляют двувалентное железо до трехвалентного:
4FeCO3 + O2 + H2O = 4Fe(OH)3 + 4CO2 + 324 кДж
Водородные бактерии используют энергию, выделяющуюся при окислении молекулярного водорода:
2Н2 + О2 = 2Н2О + 235 кДж
8. Анаэробные и аэробные. 9. Они разлагают все умершие организмы, возвращая химические элементы в неживую природу. 10. Многие бактерии могут фиксировать атмосферный азот. Причем, азотобактер, свободноживущий в почве, фиксирует азот независимо от растений, а клубеньковые бактерии проявляют свою активность только в симбиозе с корнями высших растений (преимущественно бобовых), благодаря этим бактериям почва обогащается азотом и повышается урожайность растений. Денитрифицирующие бактерии возвращают азот в атмосферу. 11. При окислении органики возвращают углерод в форме углекислого газа в атмосферу.
Задание 5. 1. Трансдукция, трансформация, конъюгация. 2. Клетка-донор содержит F-плазмиду и образует F-пилю (половую пилю), которая соединяется с клеткой-реципиентом. При репликации F-плазмиды одна цепь нуклеотидов переходит в клетку-реципиент и там образуется вторая цепь нуклеотидов F-плазмиды. Так реципиент F- становится F+. Процесс протекает медленно, и клетка, бывшая изначально F- успевает реплицироваться один или несколько раз, и в результате в популяции всегда сохраняются F- клетки. 3. При самосборке бактериофагов в инфицированной вирусом бактериальной клетке фрагменты ДНК бактерии иногда попадают внутрь вирусных частиц, такие трансформированные бактериофаги переносят ДНК в клетки других бактерий. 4. При трансформации клетки донора и реципиента не контактируют друг с другом, небольшой фрагмент ДНК погибшей бактерии поглощается клеткой-реципиентом и включается в состав ее ДНК.
Задание 6. Архебактерии (более 40 видов) – древнейшая группа прокариот, резко отличающаяся от эубактерий. В клеточной стенке отсутствует муреин, в ДНК есть интроны, существенно отличаются нуклеотидные последовательности в тРНК и рРНК. 2. Цианобактерии – одноклеточные и многоклеточные (нитчатые) прокариоты, содержат хлорофилл а, у многих обнаружена способность к азотфиксации; имеют фотосистемы 1 и 2 и при фотосинтезе выделяют кислород. 3. ДНК-содержащая зона прокариот, в которой расположена голая (без гистонов) кольцевая ДНК. Нуклеоид расположен в центральной части цитоплазмы бактерии, ДНК в одном месте прикреплена к мезосоме. 4. Внутрицитоплазматические мембранные структуры бактерий везикулярной и трубчатой формы, образующиеся путем впячивания плазматической мембраны внутрь цитоплазмы. Содержат различные ферменты или пигменты. 5. Небольшая кольцевая молекула дополнительной ДНК, способная к саморепликации, несет всего несколько генов, обеспечивающих бактерию дополнительными свойствами. В клетке их может быть несколько. 6. Покоящаяся форма существования некоторых бактерий, предназначенная для выживания в неблагоприятных условиях. Споры устойчивы к высоким температурам, радиации, высушиванию. Попадая в питательную среду прорастают, давая начало новым бактериальным клеткам. 7. Половой процесс бактерий, передача генетической информации от бактерии-донора бактерии-реципиенту с помощью F-пили. 8. Поглощение фрагментов ДНК погибших бактерий и встраивание их в собственную ДНК. 9. Перенос фрагментов ДНК от одной бактерии в другую с помощью бактериофагов.
Задание 7. 1. Империя Неклеточные, царство Вирусы. 2. Д.И.Ивановским; 1892 г. 3. 20-2000 нм. 4. ДНК-геномный, РНК-геномный. 5. Вирус табачной мозаики, грипп, ВИЧ, свинка, корь, полиомиелит. 6. Вириона. 7. Нуклеиновой кислоты. 8. Капсид; суперкапсид. 9. Бактериофаги. 10. Выхода группы генов из под контроля клетки.
Задание 8. 1. 1 – головка вируса. 2 – воротничок. 3 – сократительный чехол вокруг полого стержня. 4 – базальная пластинка. 5 – нити хвостового отростка, комплементарно связывающиеся с рецепторными участками бактериальной клетки. 6 – нуклеиновая кислота вируса. 7 – вирусные ферменты. 2. 8 – осаждение бактериофага. 9 – проникновение вирусной НК в клетку. 10. Встраивание вирусной ДНК в бактериальную хромосому. 11. Репликация вирусной НК. 12. Синтез вирусных белков. 13. Самосборка и выход бактериофагов.
Задание 9. 1. 1 – две молекулы РНК. 2 – две молекулы фермента ревертазы (обратной траскриптазы). 3 – капсид из белков в форме конуса. 4 – подмембранный каркас из белковых молекул, входит в состав суперкапсида. 5 – мембрана вируса, входит в состав суперкапсида. 6 – гликопротеин 120, содержащий рецепторный участок на белок СD-4. 7 – трансмембранный белок, гликопротеин 41. 2. В первую очередь Т-лимфоциты-хелперы, содержащие на мембране белок СD-4. Позже – моноциты, В-лимфоциты, клетки нейроглии, клетки кишечника и кожи. 3. Половым путем; от матери к ребенку через плаценту; при кормлении вместе с молоком; при переливании крови и пересадке органов, содержащих ВИЧ-инфекцию; инфицированными инструментами.
Задание 10. 1. 1 – осаждение. 2 – проникновение в клетку. 3 – выход вирусной РНК из капсида. 4 – синтез на РНК ДНК. 5 – встраивание вирусной ДНК в ДНК клетки. 6 – репликация вирусной НК. 7 – синтез вирусных белков. 8 – самосборка. 9 – отпочковывание вирусов. 2. СD-4. 3. Две молекулы РНК, содержащие по 9 генов ВИЧ. 4. Для синтеза ДНК на РНК.
Задание 11. А: 2, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14. Б: 1, 3, 5, 7, 15.