Διάλεξη 3. Βασικά θέματα φαρμακοδυναμικής
Τοπικές και απορροφητικές επιδράσεις των φαρμάκων
Η δράση μιας ουσίας που εμφανίζεται στο σημείο εφαρμογής της ονομάζεται τοπική. Για παράδειγμα, παράγοντες περιτύλιξης επικαλύπτουν τη βλεννογόνο μεμβράνη, αποτρέποντας τον ερεθισμό των απολήξεων των προσαγωγών νεύρων. Ωστόσο, μια πραγματικά τοπική επίδραση παρατηρείται πολύ σπάνια, καθώς οι ουσίες μπορούν είτε να απορροφηθούν μερικώς είτε να έχουν αντανακλαστικό αποτέλεσμα.
Η δράση μιας ουσίας που αναπτύσσεται μετά την απορρόφηση και την είσοδό της στη γενική κυκλοφορία του αίματος, και στη συνέχεια στους ιστούς, ονομάζεται απορροφητική. Η απορροφητική δράση εξαρτάται από την οδό χορήγησης του φαρμάκου και την ικανότητά του να διεισδύει σε βιολογικούς φραγμούς.
Με τοπική και απορροφητική δράση, τα φάρμακα έχουν είτε άμεση είτε αντανακλαστική δράση. Το άμεσο αποτέλεσμα πραγματοποιείται στο σημείο της άμεσης επαφής της ουσίας με τον ιστό. Κατά τη διάρκεια της αντανακλαστικής δράσης, οι ουσίες επηρεάζουν τους εξωτερικούς ή τους ενδοϋποδοχείς, επομένως το αποτέλεσμα εκδηλώνεται με μια αλλαγή στην κατάσταση είτε των αντίστοιχων νευρικών κέντρων είτε των εκτελεστικών οργάνων. Έτσι, η χρήση έμπλαστρων μουστάρδας για παθολογίες των αναπνευστικών οργάνων βελτιώνει αντανακλαστικά τον τροφισμό τους (μέσω των εξωτερικών υποδοχέων του δέρματος).
Το κύριο καθήκον φαρμακοδυναμική- ανακαλύψτε πού και πώς δρουν τα ναρκωτικά, προκαλώντας ορισμένα αποτελέσματα, δηλαδή να ορίσετε στόχους με τους οποίους αλληλεπιδρούν τα φάρμακα.
Οι στόχοι φαρμάκων περιλαμβάνουν υποδοχείς, κανάλια ιόντων, ένζυμα, συστήματα μεταφοράς και γονίδια. Οι υποδοχείς είναι ενεργές ομάδες μακρομορίων υποστρωμάτων με τα οποία αλληλεπιδρά μια ουσία. Ειδικοί ονομάζονται οι υποδοχείς που εξασφαλίζουν την εκδήλωση της δράσης μιας ουσίας.
Υπάρχουν 4 τύποι υποδοχέων:
§ υποδοχείς που ελέγχουν άμεσα τη λειτουργία των διαύλων ιόντων (Η-χολινεργικοί υποδοχείς, υποδοχείς GABAA).
§ υποδοχείς που συνδέονται με τον τελεστή μέσω του συστήματος «G-proteins-secondary transmitters» ή «G-proteins-ion channels». Τέτοιοι υποδοχείς είναι διαθέσιμοι για πολλές ορμόνες και μεσολαβητές (Μ-χολινεργικοί υποδοχείς, αδρενεργικοί υποδοχείς).
§ υποδοχείς που ελέγχουν άμεσα τη λειτουργία του τελεστικού ενζύμου. Συνδέονται άμεσα με την κινάση της τυροσίνης και ρυθμίζουν τη φωσφορυλίωση των πρωτεϊνών (υποδοχείς ινσουλίνης).
§ υποδοχείς που εκτελούν μεταγραφή DNA. Αυτοί είναι ενδοκυτταρικοί υποδοχείς. Οι στεροειδείς και οι θυρεοειδικές ορμόνες αλληλεπιδρούν μαζί τους.
Η συγγένεια μιας ουσίας για έναν υποδοχέα, που οδηγεί στο σχηματισμό ενός συμπλόκου ουσίας-υποδοχέα με αυτόν, χαρακτηρίζεται με τον όρο «συγγένεια». Η ικανότητα μιας ουσίας, όταν αλληλεπιδρά με έναν συγκεκριμένο υποδοχέα, να τον διεγείρει και να προκαλεί το ένα ή το άλλο αποτέλεσμα ονομάζεται εγγενής δραστηριότητα.
yatii:
Φορείς γενετικής πληροφορίας σε μικροοργανισμούς.
Μορφές εκδήλωσης μεταβλητότητας μικροοργανισμών. Τροποποιήσεις. Μεταλλάξεις, ταξινόμηση τους. Διάσταση R-S. Πρακτική σημασία της μεταβλητότητας των μικροοργανισμών.
Μεταλλαξιογόνα, ταξινόμηση, μηχανισμός δράσης μεταλλαξιγόνων στο γονιδίωμα μικροοργανισμών.
Ο ρόλος των κυτταροπλασματικών γενετικών δομών στη μεταβλητότητα των μικροοργανισμών.
Γενετικοί ανασυνδυασμοί.
Μετασχηματισμός, στάδια της διαδικασίας μετασχηματισμού.
Μετατροπή, ειδική και μη ειδική μεταγωγή.
Σύζευξη, στάδια της διαδικασίας σύζευξης.
1. Αναφέρετε τις σωστές απαντήσεις στις δοκιμαστικές εργασίες.
1. Προβολή και σκιαγράφηση προετοιμασιών επίδειξης:
Α) R-S διάσταση βακτηρίων.
Ερωτήσεις ελέγχου:
Ποια είναι η υλική βάση της κληρονομικότητας των μικροοργανισμών;
Ποιες μορφές εκδήλωσης της μεταβλητότητας των μικροοργανισμών υπάρχουν;
Ποια είναι η πρακτική σημασία της μικροβιακής μεταβλητότητας;
Τι είναι οι τροποποιήσεις;
Τι είναι οι μεταλλάξεις;
Ποια είναι η ταξινόμηση των μεταλλάξεων;
Τι είναι τα μεταλλαξιογόνα;
Ποιος είναι ο μηχανισμός δράσης των μεταλλαξιγόνων στο γονιδίωμα των μικροοργανισμών;
Ποιος είναι ο ρόλος των κυτταροπλασματικών γενετικών δομών στη μεταβλητότητα των μικροοργανισμών;
Τι είναι οι γενετικοί ανασυνδυασμοί;
Τι είναι η μεταμόρφωση; Ποια είναι τα στάδια αυτής της διαδικασίας;
Τι είναι η μεταγωγή;
Τι είναι η σύζευξη; Ποια είναι τα στάδια αυτής της διαδικασίας;
ΤΕΣΤ ΖΑΔΑΝΙΑ
Υποδείξτε τις σωστές απαντήσεις ety:
1. Τι είναι οι εξωχρωμοσωμικές γενετικές δομές;
Α) ριβοσώματα
Β) πολυσώματα
Β) πλασμίδια
Δ) μεσοσώματα
Δ) τρανσποζόνια
2. Τι είναι τα μεταλλαξιογόνα;
Α) γονίδια που παρέχουν μετάλλαξη
Β) παράγοντες που προκαλούν μετάλλαξη
Β) παράγοντες που μεταδίδουν γενετικές πληροφορίες
Δ) Παράγοντες επιδιόρθωσης DNA
3. Τι είναι το εξόνιο;
Α) παθογόνος βακτηριοφάγος
Β) προφάγη
Β) ένα τμήμα ενός γονιδίου που φέρει ορισμένες γενετικές πληροφορίες
Δ) μέτριας βαρύτητας βακτηριοφάγος
4. Τι είναι η αντιστροφή;
Α) μέθοδος γενετικού ανασυνδυασμού
Β) διόρθωση κατεστραμμένων τμημάτων DNA
Β) χρωμοσωμική μετάλλαξη
Δ) σημειακή μετάλλαξη
5. Τι είναι η τροποποίηση;
Β) φαινοτυπικές αλλαγές που δεν επηρεάζουν το γονιδίωμα του κυττάρου
Β) μεταφορά γενετικού υλικού με χρήση βακτηριοφάγου
Δ) κληρονομική απότομη αλλαγή σε ένα χαρακτηριστικό
6. Η σύζευξη χαρακτηρίζεται από:
Α) μεταφορά γενετικού υλικού με χρήση βακτηριοφάγου
Β) Απαιτείται επαφή μεταξύ κυττάρων δότη και λήπτη
Β) μεταφορά γενετικού υλικού με χρήση RNA
Δ) μετάδοση γενετικού υλικού μέσω του σεξ
7. Τι είναι η επανόρθωση;
Α) λυσογένεση
Β) επιδιόρθωση κατεστραμμένου DNA
Γ) τρόπος μετάδοσης γενετικής πληροφορίας
Δ) viropexis
8. Τι χαρακτηρίζει τον «μείον» κλώνο του RNA;
Α) έχει μολυσματική δράση
Β) έχει κληρονομική λειτουργία
Β) είναι σε θέση να ενσωματωθεί στο κυτταρικό χρωμόσωμα
Δ) δεν έχει τη λειτουργία του αγγελιοφόρου RNA
9. Σε ποιους μικροοργανισμούς το RNA είναι η υλική βάση της κληρονομικότητας;
Α) στα βακτήρια
Β) σε σπειροχαίτες
Δ) στα μυκοπλάσματα
10. Τι είναι οι μεταλλάξεις;
Α) διόρθωση κατεστραμμένων τμημάτων DNA
Β) μεταφορά γενετικού υλικού με χρήση βακτηριοφάγου
Β) κληρονομική απότομη αλλαγή σε ένα χαρακτηριστικό
Δ) η διαδικασία σχηματισμού βακτηριακών απογόνων που περιέχουν χαρακτηριστικά του δότη και του λήπτη
11. Τι είναι ο μετασχηματισμός;
Α) επιδιόρθωση κατεστραμμένου DNA
Β) μεταφορά γενετικής πληροφορίας κατά την επαφή βακτηριακών κυττάρων διαφορετικού «σεξουαλικού» προσανατολισμού
Β) μεταφορά γενετικής πληροφορίας με χρήση θραύσματος DNA
Δ) μεταφορά γενετικής πληροφορίας από ένα κύτταρο δότη σε ένα κύτταρο λήπτη χρησιμοποιώντας έναν βακτηριοφάγο
ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΜΑΤERIAL ΜΕ ΘΕΜΑ ΤΩΝ ΤΑΞΕΩΝ
Οργάνωση μιας εμπειρίας μεταμόρφωσης
Δέκτης - στέλεχος Βακίλλος subtilis Str (bacillus subtilis, ευαίσθητος στη στρεπτομυκίνη). δότης - DNA που απομονώθηκε από το στέλεχος ΣΕ.Σουμπτιλής Str (ανθεκτικό στη στρεπτομυκίνη). Επιλεκτικό μέσο για την επιλογή ανασυνδυασμένων (μετασχηματιστών) θρεπτικού άγαρ που περιέχει 100 U/ml στρεπτομυκίνη.
Σε 1 ml καλλιέργειας ζωμού ΣΕ.Σουμπτιλής Προσθέστε 1 μg/ml διάλυμα DNase σε 0,5 ml διαλύματος χλωριούχου μαγνησίου για να καταστρέψετε το DNA που δεν έχει διεισδύσει στα βακτηριακά κύτταρα του στελέχους δέκτη και επωάστε για 5 λεπτά. Για να προσδιοριστεί ο αριθμός των ανθεκτικών στη στρεπτομυκίνη ανασυνδυασμών (μετασχηματιστών) που σχηματίστηκαν, 0,1 ml του μη αραιωμένου μίγματος σπέρνεται σε ένα εκλεκτικό μέσο σε ένα τρυβλίο Petri. Για να προσδιορίσετε τον αριθμό των κυττάρων της καλλιέργειας δέκτη σε ισοτονικό διάλυμα χλωριούχου νατρίου, παρασκευάστε 10πλάσιες αραιώσεις σε 10 -5 -10 -6 (για να λάβετε μετρήσιμο αριθμό αποικιών), ενοφθαλμίστε 0,1 ml σε θρεπτικό άγαρ χωρίς στρεπτομυκίνη. και για έλεγχο - σε άγαρ με στρεπτομυκίνη. Η καλλιέργεια δέκτη δεν πρέπει να αναπτύσσεται στο τελευταίο μέσο επειδή είναι ευαίσθητο στη στρεπτομυκίνη. Ο εμβολιασμός επωάζεται στους 37 0 C. Την επόμενη μέρα, λαμβάνονται υπόψη τα αποτελέσματα του πειράματος και η συχνότητα μετασχηματισμού προσδιορίζεται από την αναλογία του αριθμού των αναπτυσσόμενων ανασυνδυασμένων κυττάρων προς τον αριθμό των κυττάρων του στελέχους δέκτη.
Ας υποθέσουμε ότι όταν σπέρνεται 0,1 ml καλλιέργειας του στελέχους δέκτη σε αραίωση 10-5, αναπτύσσονται 170 αποικίες και όταν σπέρνεται 0,1 ml ενός μη αραιωμένου μείγματος, αναπτύσσονται 68 αποικίες του ανασυνδυασμένου στελέχους. Εφόσον κάθε αποικία σχηματίστηκε ως αποτέλεσμα αναπαραγωγής μόνο από ένα βακτηριακό κύτταρο, 0,1 ml της ενοφθαλμισμένης καλλιέργειας δέκτη περιέχει 170 x 10 5 βιώσιμα κύτταρα και 1 ml - 170 x 10 6, ή 1,7 x 10 8. Ταυτόχρονα, 0,1 ml του μείγματος περιέχει 68 ανασυνδυασμένα κύτταρα και 1 ml - 680, ή 6,8 x 10 2.
Έτσι, η συχνότητα μετασχηματισμού σε αυτό το πείραμα θα είναι ίση με:
Ρύθμιση ενός συγκεκριμένου πειράματος μεταγωγής
Ο δέκτης είναι ένα στέλεχος του E. coli lac -, του οποίου λείπει το οπερόνιο 3-γαλακτοσιδάσης που ελέγχει τη ζύμωση της λακτόζης. Ο φάγος μεταγωγής είναι ο φάγος X dgal, στο γονιδίωμα του οποίου ορισμένα από τα γονίδια αντικαθίστανται (από το οπερόνιο 3-γαλακτοσιδάσης του E. coli. Είναι ελαττωματικός, δηλ. δεν είναι ικανός να προκαλέσει παραγωγική μόλυνση που καταλήγει στο λύση του Escherichia coli, και δηλώνεται με το γράμμα d (φάγος dgal ) με το όνομα του οπερονίου gal που περιέχεται στο γονιδίωμα - Εκλεκτικό μέσο, στο οποίο τα αρνητικά στη λακτόζη βακτήρια του στελέχους δέκτη σχηματίζουν άχρωμες αποικίες και λακτόζη. -Οι θετικές αποικίες του ανασυνδυασμένου στελέχους αποκτούν κόκκινο χρώμα με μεταλλική απόχρωση. 1 ml Το μείγμα επωάζεται για 60 λεπτά στους 37 0 C, μετά από το οποίο παρασκευάζεται μια σειρά από 10 φορές αραιώσεις (ανάλογα με την αναμενόμενη συγκέντρωση βακτηρίων) για να ληφθεί μετρήσιμος αριθμός δοκιμαστικών σωλήνων με αραίωση 10 -6, ενοφθαλμίστε 0,1 ml καλλιέργειας σε 3 τρυβλία Petri με μέσο Endo και κατανείμετε το υγρό ομοιόμορφα με μια σπάτουλα στην επιφάνεια του μέσου.
Οι καλλιέργειες επωάζονται για 1 ημέρα, μετά την οποία σημειώνονται τα αποτελέσματα του πειράματος και η συχνότητα της μεταγωγής υπολογίζεται από την αναλογία του αριθμού των ανασυνδυασμένων κυττάρων (μετααγωγέων) που βρίσκονται σε όλα τα πιάτα προς τον αριθμό των κυττάρων του στελέχους δέκτη.
Για παράδειγμα, μετά τη σπορά 0,1 ml μικτής καλλιέργειας σε αραίωση 10 -6 σε 3 φλιτζάνια με μέσο Endo, 138, 170 και 160 άχρωμες αποικίες του στελέχους δέκτη αναπτύχθηκαν, αντίστοιχα, στο πρώτο και το τελευταίο φλιτζάνι - 5 και 1 αποικία κόκκινων μεταγωγέων. Επομένως, η συχνότητα μεταγωγής σε αυτή την περίπτωση θα είναι ίση με:
Ρύθμιση ενός πειράματος σύζευξης με σκοπό τη μεταφορά ενός θραύσματος ενός χρωμοσώματος, γάταπου περιέχει το γονίδιοleu, που ελέγχει τη σύνθεση της λευκίνης.
Δότης - στέλεχος ΜΙ.coli K12 Hfr leu str S ; αποδέκτης - στέλεχος ΜΙ.Coli K12 F - leu+ Str R . Hfr είναι ένας χαρακτηρισμός για μια κατάσταση που χαρακτηρίζεται από υψηλή συχνότητα ανασυνδυασμού. Επιλεκτικό μέσο για την απομόνωση ανασυνδυασμένων - ελάχιστο μέσο γλυκόζης-άλατος: KH 2 PO 4 - 6,5 g, MgSO 4 - 0,1 g, (NH 4)2SO 4 - 1 g, Ca(NO 3)2 - 0,001 g, FeSO 4 - 0,0005 g, γλυκόζη - 2 g, στρεπτομυκίνη - 200 U/ml, απεσταγμένο νερό - 1 λίτρο.
Προσθέστε 1 ml καλλιέργειας ζωμού δότη σε 2 ml καλλιέργειας λήπτη διάρκειας 3 ωρών. Οι καλλιέργειες επωάζονται στους 37 0 C για 30 λεπτά. Κατόπιν το μίγμα αραιώνεται σε 10-2-103 και 0,1 ml εμβολιάζονται σε ένα εκλεκτικό μέσο άγαρ σε τρυβλία Petri, στα οποία θα αναπτυχθούν μόνο ανασυνδυασμένες αποικίες. Ως μάρτυρας, τα στελέχη δότη και λήπτη σπέρνονται στο ίδιο μέσο, δεν θα αναπτυχθούν σε αυτό, καθώς το πρώτο στέλεχος είναι ευαίσθητο στη στρεπτομυκίνη και το δεύτερο είναι αυξητικό για τη λευκίνη. Επιπλέον, η καλλιέργεια του στελέχους δότη σπέρνεται σε εκλεκτικό μέσο χωρίς στρεπτομυκίνη και η καλλιέργεια του στελέχους δέκτη σπέρνεται σε πλήρες μέσο (θρεπτικό άγαρ) με αντιβιοτικά για να προσδιοριστεί ο αριθμός των βιώσιμων κυττάρων. Οι καλλιέργειες επωάζονται στους 37 0 C μέχρι την επόμενη μέρα. Μετά την μέτρηση του αριθμού των αναπτυσσόμενων αποικιών, η συχνότητα των ανασυνδυασμών προσδιορίζεται από την αναλογία του αριθμού των ανασυνδυασμένων κυττάρων προς τα κύτταρα-δέκτες.
Για παράδειγμα, μετά τη σπορά 0,1 ml ενός μείγματος καλλιεργειών δότη και λήπτη σε αραίωση 10 -2, αναπτύχθηκαν 150 αποικίες ανασυνδυασμένων και μετά τη σπορά 0,1 ml μιας καλλιέργειας δέκτη από μια αραίωση 10 -6, αναπτύχθηκαν 75 αποικίες. Έτσι, η συχνότητα ανασυνδυασμού θα είναι ίση με:
ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΟ ΕΡΓΟ Νο 7
Θέμα: Βακτηριολογική μέθοδος διάγνωσηςαγνωστικιστές
μεταδοτικές ασθένειες. Διατροφή βακτηρίων. Αρχές καλλιέργειας μικροοργανισμών. Θρεπτικά μέσα. Μέθοδοι αποστείρωσης
Στόχος της μάθησης:Κατακτήστε τη βακτηριολογική μέθοδο για τη διάγνωση μολυσματικών ασθενειών. Μελετήστε τα είδη της βακτηριακής διατροφής, τις αρχές καλλιέργειας μικροοργανισμών, την ταξινόμηση των μέσων καλλιέργειας και τις μεθόδους αποστείρωσης.
Απαιτούμενο αρχικό επίπεδο γνώσεων:Φυσιολογία μικροοργανισμών.
Πρακτικές γνώσεις και δεξιότητες που πρέπει να αποκτήσει ένας μαθητής στην τάξη:
| Ξέρω | Εχω την δυνατότητα να |
| 1. Βακτηριολογική μέθοδος διάγνωσης μολυσματικών ασθενειών, σκοπός και στάδια | 1. Προετοιμάστε τα μέσα καλλιέργειας |
| 2. Τύποι βακτηριακής διατροφής | 2. Αξιολογήστε την αποτελεσματικότητα της αποστείρωσης και της απολύμανσης |
| 3. Αρχές καλλιέργειας μικροοργανισμών | |
| 4. Θρεπτικά μέσα, απαιτήσεις για θρεπτικά μέσα | |
| 5. Ταξινόμηση των μέσων καλλιέργειας, σύνθεση και παρασκευή | |
| 6. Μέθοδοι αποστείρωσης | |
| 7. Ο μηχανισμός δράσης των αποστειρωτικών παραγόντων στη μοριακή δομή των μικροοργανισμών | |
| 8. Διαφορές μεταξύ των εννοιών της μόλυνσης και της απολύμανσης, της απολύμανσης και της αποστείρωσης, της ασηψίας και των αντισηπτικών | |
| 9. Ταξινόμηση εργαλείων, συσκευών, μεθόδων επεξεργασίας και τύπων επιρροής | |
| 10. Σύγχρονες τεχνολογίες και εξοπλισμός αποστείρωσης | |
| 11. Μέθοδοι παρακολούθησης της αποτελεσματικότητας της αποστείρωσης και της απολύμανσης |
Ερωτήσεις που εξετάστηκαν κατά τη διάρκεια της εξέτασηςyatii:
Βακτηριολογική μέθοδος διάγνωσης μολυσματικών ασθενειών, σκοπός και στάδια.
Τύποι βακτηριακής διατροφής.
Αρχές καλλιέργειας μικροοργανισμών.
Θρεπτικά μέσα; απαιτήσεις για θρεπτικά μέσα.
Ταξινόμηση θρεπτικών μέσων, σύνθεση και παρασκευή τους.
Μέθοδοι αποστείρωσης: φυσική, χημική, βιολογική και μηχανική.
Το μικρόβιο ως αντικείμενο αποστείρωσης και απολύμανσης. Σχέση με τη δομή του μικροβιακού κυττάρου. Οι κύριοι στόχοι της μοριακής δομής των μικροοργανισμών υπό αποστείρωση και απολύμανση επιρροών.
Διαφορές μεταξύ των εννοιών μόλυνση και απολύμανση, απολύμανση και αποστείρωση, ασηψία και αντισηπτικά.
Ταξινόμηση οργάνων, συσκευών, μεθόδων επεξεργασίας και τύπων έκθεσης για αποστείρωση και απολύμανση.
Σύγχρονες τεχνολογίες και εξοπλισμός αποστείρωσης.
Μέθοδοι παρακολούθησης της αποτελεσματικότητας της αποστείρωσης και της απολύμανσης.
Ανεξάρτητη εργασία μαθητών:
1. Πείραμα για τον προσδιορισμό της επίδρασης της υψηλής θερμοκρασίας (80°C) σε μικροοργανισμούς που σχηματίζουν σπόρους (ανθρακοειδή) και ασπορογόνους (Escherichia coli και σταφυλόκοκκος).
Ο δάσκαλος εξηγεί την εμπειρία:
Α) ένα εναιώρημα σταφυλόκοκκου, E. coli και βάκιλλου σπορίων (ανθρακοειδή) δίνεται σε κάθε τραπέζι.
Β) κάθε εναιώρημα εμβολιάζεται σε κεκλιμένο άγαρ πριν από τη θέρμανση.
Γ) τα υπό μελέτη εναιωρήματα τοποθετούνται σε υδατόλουτρο σε θερμοκρασία 80 0 C για 20 λεπτά.
Δ) κάθε εναιώρημα εμβολιάζεται σε κεκλιμένο άγαρ μετά τη θέρμανση.
Δ) συμπληρώνεται ένα πρωτόκολλο στην ακόλουθη φόρμα:
Οι φυτικές μορφές παθογόνων μικροοργανισμών πεθαίνουν στους 50-60 0 C για 30 λεπτά και σε θερμοκρασία 70 0 C για 5-10 λεπτά. Τα βακτηριακά σπόρια είναι πιο ανθεκτικά στις υψηλές θερμοκρασίες, γεγονός που εξηγείται από την περιεκτικότητα σε νερό σε αυτά σε δεσμευμένη κατάσταση, την υψηλή περιεκτικότητα σε άλατα ασβεστίου, λιπίδια και την πυκνότητα και το πολυστρωματικό κέλυφος. Κατά συνέπεια, ο σταφυλόκοκκος και το E. coli πεθαίνουν μετά τη θέρμανση, αλλά τα ανθρακοειδή σπόρια επιβιώνουν. Αυτό πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων της σποράς.
2. Συμπληρώστε μόνοι σας τον πίνακα:
| № | Μέθοδος αποστείρωσης | Συσκευή | Αξιοπιστία | Υλικό προς αποστείρωση |
| 1. | Αποστείρωση μέσα στις φλόγες | |||
| 2. | Πλάσμα αίματος Αποστείρωση | |||
| 3. | Ξηρή θερμότητα | |||
| 4. | Ατμός υπό πίεση | |||
| 5. | Ρεύμα ατμού | |||
| 6. | Τυνδαλισμός | |||
| 7. | Διήθηση | |||
| 8. | Φυσικοί παράγοντες (UVL, ακτίνες γάμμα, υπέρηχοι) | |||
| 9. | Αποστείρωση αερίου | |||
| 10. | Παστερίωση |
3. Αναφέρετε τις σωστές απαντήσεις στις δοκιμαστικές εργασίες.
Πρακτική εργασία των μαθητών:
1. Προβολή παρασκευασμάτων και συσκευών επίδειξης:
Α) θρεπτικά μέσα (MPB, MPA, άγαρ αίματος, άγαρ ορού, μέσο Hiss, μέσο Endo, μέσο Ploskirev).
Β) Φούρνος Παστέρ, αυτόκλειστο.
Δοκιμές σεδημοσκοπήσεις:
Ποιοι είναι οι στόχοι και τα στάδια της βακτηριολογικής μεθόδου για τη διάγνωση μολυσματικών ασθενειών;
Τι είναι η βακτηριακή διατροφή;
Τι είδη βακτηριακής διατροφής υπάρχουν;
Ποιες είναι οι αρχές της καλλιέργειας μικροοργανισμών;
Τι είναι τα μέσα πολιτισμού;
Ποιες είναι οι απαιτήσεις για τα θρεπτικά μέσα;
Ποια είναι η ταξινόμηση των θρεπτικών μέσων;
Πώς προετοιμάζονται τα μέσα καλλιέργειας;
Τι είναι η στείρωση;
Ποιες μέθοδοι αποστείρωσης υπάρχουν;
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ των εννοιών της μόλυνσης και της απορρύπανσης, της απολύμανσης και της αποστείρωσης, της ασηψίας και των αντισηπτικών;
Ποιες κυτταρικές δομές μικροοργανισμών επηρεάζονται από παράγοντες αποστείρωσης και απολύμανσης;
Ποια είναι η ταξινόμηση των οργάνων, των συσκευών, των μεθόδων επεξεργασίας και των τύπων έκθεσης για αποστείρωση και απολύμανση;
Ποιες σύγχρονες τεχνολογίες και εξοπλισμός αποστείρωσης είναι γνωστές;
Ποιες μέθοδοι χρησιμοποιούνται για την παρακολούθηση της αποτελεσματικότητας της αποστείρωσης και της απολύμανσης;
ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΔΟΚΙΜΗΣ
Σημειώστε τις σωστές απαντήσεις:
1. Ποια θρεπτικά μέσα είναι απλά;
Α) Ενδο μέσο
Β) άγαρ αίματος
Δ) πεπτονόνερο
2. Τι είναι η στείρωση;
Α) πλήρης αποστείρωση αντικειμένων από όλα τα είδη μικροβίων και των σπορίων τους
Β) καταστροφή παθογόνων μικροοργανισμών
Γ) καταστροφή βλαστικών μορφών μικροοργανισμών
Δ) αποτροπή εισόδου μικροοργανισμών στην πληγή
Δ) καταστροφή συγκεκριμένων τύπων μικροβίων σε αντικείμενα
3. Ποιοι παράγοντες χρησιμοποιούνται στο αυτόκαυστο;
Μια θερμοκρασία
Β) φίλτρα
Δ) πίεση
4. Ποιοι παράγοντες χρησιμοποιούνται στον φούρνο Pasteur;
Α) πίεση
Β) ξηρή θερμότητα
Δ) αντιβιοτικά
5. Τα θρεπτικά μέσα ανάλογα με τον προορισμό τους χωρίζονται σε:
Ενα απλό
Β) επιλογής
Β) υγρό
Δ) διαφορικό διαγνωστικό
Δ) μεταφορά
6. Σε σχέση με τους αυξητικούς παράγοντες, οι μικροοργανισμοί χωρίζονται σε:
Α) αυτότροφα
Β) ετερότροφα
Β) αυξότροφα
Δ) λιθοτροφικά
Δ) πρωτότροφα
Ε) οργανότροφα
7. Η βέλτιστη θερμοκρασία για την ανάπτυξη των περισσότερων παθογόνων μικροοργανισμών είναι:
8. Οι φυσικές μέθοδοι αποστείρωσης περιλαμβάνουν:
Α) υπερηχογράφημα
Β) υπεριώδεις ακτίνες
Β) αντιβιοτικά
Δ) φιλτράρισμα
Δ) αποστείρωση με ατμό
Ε) αποστείρωση με ξηρή θερμότητα
9. Η ανάπτυξη των βακτηρίων επηρεάζεται από τις ακόλουθες συνθήκες καλλιέργειας:
Β) pH του περιβάλλοντος
Β) θερμοκρασία
Δ) υγρασία περιβάλλοντος
Δ) αυξητικούς παράγοντες
Ε) όλες οι απαντήσεις είναι λανθασμένες
10. Η πυκνότητα των θρεπτικών μέσων εξαρτάται από την περιεκτικότητα σε αυτά:
Α) χλωριούχο νάτριο
Β) πεπτόνη
Β) άγαρ-άγαρ
Δ) σακχαρόζη
Δ) ορός αίματος
11. Τα μικρόβια που χρησιμοποιούν ανόργανες πηγές άνθρακα και αντιδράσεις οξειδοαναγωγής για την παραγωγή ενέργειας ονομάζονται:
Α) χημειοοργανότροφα
Β) φωτοοργανότροφα
Β) χημειολιθότροφα
Δ) χημειοαυτοτροφικά
Δ) χημειοαυξότροφα
12. Καταγράψτε τις μεθόδους αποστείρωσης που απαλλάσσουν το αντικείμενο από μορφές σπορίων μικροβίων:
Α) υπεριώδη ακτινοβολία
Β) αυτόκαυστο
Β) παστερίωση
Δ) ξηρή θερμότητα
Δ) ακτινοβολία γάμμα
13. Τακτοποιήστε τις διαδικασίες για την επεξεργασία εργαστηριακών οργάνων με τη σωστή σειρά:
Α) Καθαρισμός προαποστείρωσηςαποστείρωση
Β) καθαρισμός προαποστείρωσης, αποστείρωσηαπολύμανση
Γ) καθαρισμός προαποστείρωσηςαπολύμανση-αποστείρωση
Δ) απολύμανσηκαθαρισμός προαποστείρωσηςαποστείρωση
14. Ένα σύνολο μέτρων που στοχεύουν στην καταστροφή παθογόνων μικροοργανισμών ονομάζεται:
Α) ασηψία
Β) αντισηπτικό
Β) απολύμανση
Δ) στείρωση
Δ) τυνδαλισμός
ΕΝΗΜΕΡΩΤΙΚΟ ΥΛΙΚΟ ΣΤΟ ΘΕΜΑ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ
Μικροβιολογική εξέτασηπραγματοποιείται με στόχο την απομόνωση καθαρών καλλιεργειών μικροοργανισμών, την καλλιέργειά τους και τη μελέτη των ιδιοτήτων τους. Είναι απαραίτητο στη διάγνωση μολυσματικών ασθενειών, για τον προσδιορισμό των ειδών των μικροβίων, σε ερευνητικές εργασίες, για τη λήψη αποβλήτων μικροβίων (τοξίνες, αντιβιοτικά, εμβόλια κ.λπ.). Για την ανάπτυξη μικροοργανισμών υπό τεχνητές συνθήκες, απαιτούνται ειδικά υποστρώματα - θρεπτικά μέσα. Αποτελούν τη βάση της μικροβιολογικής εργασίας και καθορίζουν τα αποτελέσματα ολόκληρης της μελέτης. Τα περιβάλλοντα πρέπει να δημιουργούν τις βέλτιστες συνθήκες για τη ζωή των μικροβίων.
ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ, ΠΡΙΝΕΜΦΑΝΙΣΗ ΓΙΑ ΤΕΤΑΡΤΗ:
Πρέπει να είναι θρεπτικό, δηλαδή να περιέχει σε εύπεπτη μορφή όλες τις απαραίτητες ουσίες για την κάλυψη των θρεπτικών και ενεργειακών αναγκών των μικροοργανισμών.
Να έχετε βέλτιστη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου.
Να είναι ισοτονικό για το μικροβιακό κύτταρο.
Να είστε αποστειρωμένοι.
Να είστε υγροί.
Έχετε ένα ορισμένο δυναμικό οξειδοαναγωγής.
Να είστε όσο το δυνατόν πιο ενοποιημένοι.
| Ομάδα ταξινομήσεις | Τάξη | Παραδείγματα |
| Κατά σύνθεση | Απλός | Υγρό - MPB, πεπτόνη νερό Πλtny - MPA |
| Συγκρότημα | Υγρό - ταύρος ζάχαρηςyon Πυκνό - άγαρ ζάχαρης, άγαρ αίματος |
|
| Από καταγωγή nuyu | Φυσικός | Γάλα, πηγμένο γάλαorotka, κομμένη ωμή πατάτα |
| Τεχνητός | Άγαρ αλατιού γάλακτος Γάγαρ ορού Ascites agar Blood agar |
|
| Συνθετικός | Τετάρτη βελόνα, Τετάρτη 199 |
|
| Με ραντεβού nuyu | Επιλεκτικό (επιλεκτικό) - για τον σταφυλόκοκκο: -για γραμμάρια (-) κόκκους και διφθεροειδή: - για εντεροβακτήρια: - για vibrio cholerae: -για γαλακτοβάκιλλους και μύκητες | Άγαρ γάλακτος-άλατος, άγαρ κίτρινου αλατιού Μέσα ορού Μέσα με άλατα τελλουρίου Μέσα με χολικά άλατα Ζωμός πεπτόνης και άλλατοπικό άγαρ Άγαρ ντομάτας, άγαρ ρυζιού, άγαρ Sabouraud |
| Με συνέπεια έθνη | Διαφορική διάγνωση Παγκόσμιος Μέσα εμπλουτισμού κονσερβοποιώ θέσεις Υγρό Ημι-υγρό Πυκνός
| Έντο, Πλοσίρεφ, Λέβιν, Ρέσελ, Γκίσα MPB, MPA, άγαρ αίματος περιβάλλον Mueller Μέσα με γλυκερίνη MPB, νερό πεπτόνης, ζάχαρη MPB MPjelly, ζελατίνηνέος MPA, άγαρ αίματος |
Στόχοςείναι ένα μόριο με θέση δέσμευσης για ένα φάρμακο. Αυτό το μόριο μπορεί να περιέχει μεμβρανικές πρωτεΐνες που αναγνωρίζουν ορμόνες ή νευροδιαβιβαστές (υποδοχείς), καθώς και κανάλια ιόντων, νουκλεϊκά οξέα, μόρια φορείς ή ένζυμα. Αλλά δεν δρουν όλα τα φάρμακα στους υποδοχείς.
Τα περισσότερα φάρμακαπρέπει να συνδεθεί με έναν μοριακό στόχο για να παράγει ένα αποτέλεσμα, αλλά υπάρχουν εξαιρέσεις. Ήδη στις πρώτες μελέτες για τις επιδράσεις των φαρμάκων στους ζωικούς ιστούς στα τέλη του 19ου αιώνα. Έγινε σαφές ότι τα περισσότερα φάρμακα έχουν ειδική επίδραση σε ορισμένους ιστούς, π.χ.
Ένα φάρμακο που έχει επίδραση σε έναν τύπο ιστού μπορεί να μην έχει επίδραση σε έναν άλλο.
ένα φάρμακο μπορεί να έχει πολύ διαφορετικά αποτελέσματα σε διαφορετικούς ιστούς.
Για παράδειγμα, ένα αλκαλοειδές πιλοκαρπίνηΌπως και ο νευροδιαβιβαστής ακετυλοχολίνη, προκαλεί συστολή των λείων μυών του εντέρου και αναστέλλει τον καρδιακό ρυθμό. Εν όψει αυτών των φαινομένων, ο Samuel Langley (1852-1925) το 1878, με βάση τις μελέτες των επιδράσεων των αλκαλοειδών πιλοκαρπίνη και ατροπίνη στη σιελόρροια, πρότεινε ότι "υπάρχουν ορισμένες ουσίες υποδοχείς ... με τις οποίες και οι δύο μπορούν να σχηματίσουν ενώσεις."
Αργότερα, στο 1905., ενώ μελετούσε τις επιδράσεις της νικοτίνης και του κουραρέ στους σκελετικούς μύες, ανακάλυψε ότι η νικοτίνη προκαλεί συσπάσεις όταν εφαρμόζεται σε ορισμένες μικρές περιοχές των μυών. Ο Langley κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η «ουσία υποδοχέας» για τη νικοτίνη βρίσκεται σε αυτές τις θέσεις και ότι το curare λειτουργεί εμποδίζοντας την αλληλεπίδραση της νικοτίνης με τον υποδοχέα.
Πιστεύεται ότι Paul Ehrlich(1854-1915) ανέπτυξαν ανεξάρτητα τη θεωρία των υποδοχέων παρατηρώντας πόσες οργανικές βαφές χρωματίζουν επιλεκτικά συγκεκριμένα κυτταρικά συστατικά. Το 1885, πρότεινε ότι τα κύτταρα έχουν «πλευρικές αλυσίδες» ή «υποδοχείς», στους οποίους μπορούν να συνδεθούν φάρμακα ή τοξίνες για να παράγουν τα αποτελέσματά τους. Μέχρι σήμερα, ο Ehrlich είναι περισσότερο γνωστός για την ιδέα του για μια «μαγική σφαίρα», μια χημική ένωση που σχηματίζεται για να ανιχνεύει την επιλεκτική τοξικότητα, για παράδειγμα, ενός μολυσματικού παράγοντα.
Εκτός, Ehrlichσυντέθηκαν οργανικά παράγωγα αρσενικού, τα οποία χρησιμοποιήθηκαν προηγουμένως στη θεραπεία. Αναπτύσσοντας τη θεωρία των υποδοχέων, ο Ehrlich ήταν ο πρώτος που έδειξε ότι η ταχεία αναστρεψιμότητα της δράσης των αλκαλοειδών υποδηλώνει αδύναμους (μη ομοιοπολικούς) χημικούς δεσμούς μεταξύ του φαρμάκου και των υποδοχέων.
Τελευταίες εξελίξεις στη μοριακή βιολογίααποκαλύπτουν τη φύση της σχέσης φαρμάκου-υποδοχέα σε μοριακό επίπεδο. Σήμερα, ένας υποδοχέας νοείται ως μια συγκεκριμένη μοριακή δομή που δρα ως μοριακός στόχος για μια ομάδα αντίστοιχων φαρμάκων (προηγουμένως, η θέση δέσμευσης δεν οριζόταν ξεχωριστά από τον μοριακό στόχο και ολόκληρο το σύμπλεγμα θεωρούνταν ως υποδοχέας).
Για φάρμακαδρώντας σε ένζυμα, ο μοριακός στόχος είναι το ένζυμο. Ο υποδοχέας είναι το μέρος του ενζύμου που συνδέεται με το φάρμακο. Για τα περισσότερα φάρμακα, οι μοριακοί στόχοι είναι οι πρωτεΐνες, οι υδατάνθρακες, τα λιπίδια και άλλα μακρομόρια στα οποία δρουν τα φάρμακα. Από αυτή την άποψη, οι μοριακοί στόχοι ορίζονται με μεγαλύτερη ακρίβεια από άλλους υποδοχείς.
Σήμερα υποδοχείςταυτοποιούνται και χαρακτηρίζονται χρησιμοποιώντας μεθόδους μοριακής βιολογίας. Τα αποτελέσματα ορισμένων τύπων φαρμάκων είναι εύκολο να εξηγηθούν χωρίς να αφορούν ανθρώπινους μοριακούς στόχους. Αυτοί οι τύποι φαρμάκων περιλαμβάνουν αντιόξινα (ρυθμιστικά διαλύματα), τα οποία μειώνουν το οξύ του στομάχου, διαμορφωτικά καθαρτικά και χηλικούς παράγοντες. Υπάρχουν ουσίες των οποίων ο μηχανισμός δράσης χαρακτηρίζεται από έλλειψη σαφούς χημικής εξειδίκευσης. Ένα σημαντικό παράδειγμα είναι τα αέρια και πτητικά γενικά αναισθητικά, συμπεριλαμβανομένου του αδρανούς αερίου xenon.
Για αυτά φάρμακαείναι ουσιαστικά αδύνατο να αναγνωριστεί μια θέση δέσμευσης ή ένας μόνο μοριακός στόχος. Ωστόσο, είναι πιθανό ότι οι φαρμακολογικές τους επιδράσεις οφείλονται σε δράσεις στα συστατικά της μεμβράνης (π.χ. κανάλια ιόντων με πύλη τάσης ή συνδέτη). Αυτό το συστατικό είναι ο μοριακός στόχος για τα αναισθητικά.
Το κύριο καθήκον της φαρμακοδυναμικής είναι να ανακαλύψει πού και πώς δρουν τα φάρμακα, προκαλώντας ορισμένα αποτελέσματα. Χάρη στη βελτίωση των μεθοδολογικών τεχνικών, τα ζητήματα αυτά επιλύονται όχι μόνο σε συστημικό και οργανικό επίπεδο, αλλά και σε κυτταρικό, υποκυτταρικό, μοριακό και υπομοριακό επίπεδο. Έτσι, για τα νευροτροπικά φάρμακα, εντοπίζονται εκείνες οι δομές του νευρικού συστήματος των οποίων οι συναπτικοί σχηματισμοί έχουν την υψηλότερη ευαισθησία σε αυτές τις ενώσεις. Για ουσίες που επηρεάζουν το μεταβολισμό, προσδιορίζεται ο εντοπισμός ενζύμων σε διαφορετικούς ιστούς, κύτταρα και υποκυτταρικούς σχηματισμούς, η δραστηριότητα των οποίων αλλάζει ιδιαίτερα σημαντικά. Σε όλες τις περιπτώσεις, μιλάμε για εκείνα τα βιολογικά υποστρώματα «στόχου» με τα οποία αλληλεπιδρά το φάρμακο.
«Στόχοι» για ναρκωτικά
Υποδοχείς, δίαυλοι ιόντων, ένζυμα, συστήματα μεταφοράς και γονίδια χρησιμεύουν ως «στόχοι» για τα φάρμακα.
Οι υποδοχείς είναι ενεργές ομάδες μακρομορίων υποστρωμάτων με τα οποία αλληλεπιδρά μια ουσία. Οι υποδοχείς που εξασφαλίζουν την εκδήλωση της δράσης των ουσιών ονομάζονται ειδικός.
Διακρίνονται οι ακόλουθοι 4 τύποι υποδοχέων (Εικ.
I. Υποδοχείς που ελέγχουν άμεσα τη λειτουργία των διαύλων ιόντων. Αυτός ο τύπος υποδοχέων που συνδέονται άμεσα με διαύλους ιόντων περιλαμβάνει κ-χολινεργικούς υποδοχείς, υποδοχείς GABAA και υποδοχείς γλουταμινικού.
II. Υποδοχείς που συνδέονται με τον τελεστή μέσω του συστήματος «G-proteins-secondary transmitters» ή «G-proteins-ion channels». Τέτοιοι υποδοχείς είναι διαθέσιμοι για πολλές ορμόνες και μεσολαβητές (m-χολινεργικοί υποδοχείς, αδρενεργικοί υποδοχείς).
III. Υποδοχείς που ελέγχουν άμεσα τη λειτουργία του τελεστικού ενζύμου. Συνδέονται άμεσα με την κινάση της τυροσίνης και ρυθμίζουν τη φωσφορυλίωση των πρωτεϊνών. Οι υποδοχείς για την ινσουλίνη και ένας αριθμός αυξητικών παραγόντων σχεδιάζονται σύμφωνα με αυτήν την αρχή.
IV. Υποδοχείς που ελέγχουν τη μεταγραφή του DNA. Σε αντίθεση με τους υποδοχείς μεμβράνης των τύπων Ι-ΙΙΙ, αυτοί είναι ενδοκυτταρικοί υποδοχείς (διαλυτές κυτταροπλασματικές ή πυρηνικές πρωτεΐνες). Οι στεροειδείς και οι θυρεοειδικές ορμόνες αλληλεπιδρούν με τέτοιους υποδοχείς.
Κατά την εξέταση της επίδρασης των ουσιών στους μετασυναπτικούς υποδοχείς, θα πρέπει να σημειωθεί η πιθανότητα αλλοστερικής δέσμευσης ουσιών τόσο ενδογενούς (για παράδειγμα, γλυκίνη) όσο και εξωγενούς (για παράδειγμα, αγχολυτικά βενζοδιαζεπίνης). Η αλλοστερική αλληλεπίδραση με τον υποδοχέα δεν παράγει «σήμα». Ωστόσο, υπάρχει μια τροποποίηση του κύριου φαινομένου του μεσολαβητή, το οποίο μπορεί είτε να ενισχυθεί είτε να αποδυναμωθεί. Η δημιουργία ουσιών αυτού του τύπου ανοίγει νέες δυνατότητες για τη ρύθμιση των λειτουργιών του κεντρικού νευρικού συστήματος. Ένα χαρακτηριστικό των αλλοστερικών νευροδιαμορφωτών είναι ότι δεν έχουν άμεση επίδραση στη μετάδοση του κύριου νευροδιαβιβαστή, αλλά τον τροποποιούν μόνο προς την επιθυμητή κατεύθυνση.
Η ανακάλυψη των προσυναπτικών υποδοχέων έπαιξε σημαντικό ρόλο στην κατανόηση των μηχανισμών ρύθμισης της συναπτικής μετάδοσης. Μελετήθηκαν οι οδοί της ομοτροπικής αυτορρύθμισης (η επίδραση ενός μεσολαβητή απελευθέρωσης σε προσυναπτικούς υποδοχείς της ίδιας νευρικής απόληξης) και της ετεροτροπικής ρύθμισης (προσυναπτική ρύθμιση λόγω άλλου μεσολαβητή) της απελευθέρωσης μεσολαβητών, γεγονός που κατέστησε δυνατή την επαναξιολόγηση των χαρακτηριστικών της δράσης πολλών ουσιών. Αυτές οι πληροφορίες χρησίμευσαν επίσης ως βάση για μια στοχευμένη αναζήτηση για έναν αριθμό φαρμάκων (για παράδειγμα, πραζοσίνη).
Η συγγένεια μιας ουσίας για έναν υποδοχέα, που οδηγεί στο σχηματισμό ενός συμπλόκου «ουσίας-υποδοχέα» με αυτόν, προσδιορίζεται με τον όρο «συγγένεια». Η ικανότητα μιας ουσίας, όταν αλληλεπιδρά με έναν υποδοχέα, να τον διεγείρει και να προκαλεί το ένα ή το άλλο αποτέλεσμα ονομάζεται εσωτερική δραστηριότητα.
Η βιολογική επίδραση των ορμονών εκδηλώνεται μέσω της αλληλεπίδρασής τους με τους υποδοχείς των κυττάρων-στόχων. Για να επιδειχθεί βιολογική δραστηριότητα, η δέσμευση μιας ορμόνης σε έναν υποδοχέα πρέπει να έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό ενός χημικού σήματος μέσα στο κύτταρο που προκαλεί μια συγκεκριμένη βιολογική απόκριση, όπως μια αλλαγή στον ρυθμό σύνθεσης των ενζύμων και άλλων πρωτεϊνών ή μια αλλαγή στο τη δραστηριότητά τους. Ο στόχος για την ορμόνη μπορεί να είναι κύτταρα ενός ή περισσότερων ιστών. Επηρεάζοντας το κύτταρο στόχο, η ορμόνη προκαλεί μια συγκεκριμένη απόκριση. Για παράδειγμα, ο θυρεοειδής αδένας είναι ένας συγκεκριμένος στόχος για τη θυρεοτροπίνη, υπό την επίδραση της οποίας αυξάνεται ο αριθμός των κυψελοειδών κυττάρων του θυρεοειδούς αδένα και ο ρυθμός βιοσύνθεσης των θυρεοειδικών ορμονών αυξάνεται. Χαρακτηριστικό γνώρισμα του κυττάρου στόχου- την ικανότητα αντίληψης πληροφοριών που κωδικοποιούνται στη χημική δομή της ορμόνης.
Το αρχικό στάδιο της δράσης μιας ορμόνης σε ένα κύτταρο στόχο είναι η αλληλεπίδραση της ορμόνης με τον κυτταρικό υποδοχέα. Η συγκέντρωση των ορμονών στο εξωκυττάριο υγρό είναι πολύ χαμηλή και συνήθως κυμαίνεται από 10-6-10-11 mmol/l. Τα κύτταρα-στόχοι διακρίνουν την αντίστοιχη ορμόνη από πολλά άλλα μόρια και ορμόνες λόγω της παρουσίας στο κύτταρο στόχο του αντίστοιχου υποδοχέα με μια συγκεκριμένη θέση δέσμευσης για την ορμόνη.
Οι υποδοχείς είναι πρωτεΐνες από τη χημική τους φύση και, κατά κανόνα, αποτελούνται από πολλούς τομείς.
Μόρια σήματοςΜπορεί να υπάρχουν μη πολικές και πολικές ουσίες. Μη πολικές ουσίες, όπως οι στεροειδείς ορμόνες, εισέρχονται στο κύτταρο περνώντας από τη λιπιδική διπλοστιβάδα. Τα πολικά μόρια σηματοδότησης δεν διεισδύουν στο κύτταρο, αλλά δεσμεύονται από συγκεκριμένους υποδοχείς στις κυτταρικές μεμβράνες. Αυτή η αλληλεπίδραση προκαλεί μια αλυσίδα διαδοχικών γεγονότων στην ίδια τη μεμβράνη και μέσα στο κύτταρο. Τα πολικά μόρια σηματοδότησης περιλαμβάνουν πρωτεϊνικές ορμόνες (για παράδειγμα, γλυκαγόνη, ινσουλίνη, παραθυρεοειδική ορμόνη), νευροδιαβιβαστές (για παράδειγμα, ακετυλοχολίνη, γλυκίνη, γ-αμινοβουτυρικό οξύ), αυξητικούς παράγοντες, κυτοκίνες, εικοσανοειδή.
Εσωτερικό -σχηματίζονται σήματα και δρουν στο ίδιο κύτταρο, συχνά οι μεταβολίτες ενεργούν ως σήματα. Δρουν ως αλλοστερικοί ενεργοποιητές/αναστολείς των ενζύμων.
Εξωτερικός– τα σήματα ελέγχου εισέρχονται στην κυψέλη από το εξωτερικό περιβάλλον.
Καθήκοντα:
Ø Εσωτερικός και διακυτταρικός συντονισμός μεταβολικών διεργασιών.
Ø Εξάλειψη των αδρανών μεταβολικών κύκλων.
Ø Ρύθμιση των διαδικασιών σχηματισμού και χρήσης ενέργειας.
Ø Διατήρηση της ομοιόστασης.
Ø Προσαρμογή του σώματος στις περιβαλλοντικές αλλαγές.
Μόρια σήματος -ενδογενείς χημικές ενώσεις που, ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης με τους υποδοχείς, παρέχουν εξωτερικό έλεγχο των βιοχημικών αντιδράσεων στα κύτταρα στόχους.
Κύτταρο-στόχος- αυτό είναι ένα κύτταρο που έχει εξειδικευμένους υποδοχείς αντίληψης για έναν δεδομένο τύπο μορίων σηματοδότησης.
Χαρακτηριστικά των μορίων σηματοδότησης:
ü Σύντομη περίοδος ζωής.
ü Υψηλή βιολογική δραστηριότητα.
ü Μοναδικότητα δράσης.
ü Ενισχύοντας αποτέλεσμα.
ü Ένας τύπος μορίου σηματοδότησης μπορεί να έχει πολλά κύτταρα-στόχους.
ü Η απόκριση διαφορετικών κυττάρων-στόχων σε ένα μόριο σηματοδότησης μπορεί να διαφέρει.
Οι χημικές ενώσεις που αλληλεπιδρούν με έναν συγκεκριμένο υποδοχέα ονομάζονται Ligands.
Τύποι ρυθμιστικών επιδράσεων:
1. Ενδοκρινικό– το μόριο του σήματος εισέρχεται στην κυκλοφορία του αίματος στο κύτταρο στόχο από τους ενδοκρινείς αδένες (απομακρυσμένη δράση).
2. Παρακρινής- παράγεται ένα σηματοδοτικό μόριο και δρα στα κύτταρα ενός οργάνου ή ιστού.
3. Αυτοκρινές- ένα μόριο σηματοδότησης δρα στο κύτταρο που το σχημάτισε.
Ταξινόμηση μορίων σηματοδότησης:
Από χημική φύση:
ο Βιολογικά -πρωτεϊνικές ενώσεις, στεροειδή κ.λπ.
ο Ανόργανο -μονοξείδιο του αζώτου κ.λπ.
Σύμφωνα με τις φυσικές ιδιότητες:
ο Λιποφοβικό -δεν μπορεί να διεισδύσει στην κυτταρική μεμβράνη. Είναι διαλυτά στο νερό.
ο Λιπόφιλο -διαλύονται σε λίπη. Διεισδύουν ελεύθερα στο CPM και δρουν στους υποδοχείς μέσα στο κύτταρο.
Από βιολογική φύση:
ο ορμόνες(στον τόπο σχηματισμού) σηματοδοτικά μόρια με έντονο ενδοκρινικό αποτέλεσμα.
ο Αυξητικοί παράγοντες και κυτοκίνες– αυξητικοί παράγοντες. Πρόκειται για μόρια σήματος πρωτεϊνικής φύσης που εκκρίνονται από μη εξειδικευμένα κύτταρα του σώματος. Ρυθμίζουν την ανάπτυξη, τη διαφοροποίηση και τον πολλαπλασιασμό των γειτονικών κυττάρων. Η δράση είναι παρα- και αυτοκρινή.
ο Νευροδιαβιβαστές– εκκρίνεται από νευρικά κύτταρα και προκαλεί εκπόλωση της μεμβράνης. μόρια σηματοδότησης που παράγονται από νευρικά κύτταρα που συντονίζουν τη λειτουργία των νευρώνων και τον έλεγχο των περιφερειακών ιστών. Η δράση τους συνδέεται με την επιρροή τους στα κανάλια ιόντων. Αλλάζουν τη διαπερατότητά τους και προκαλούν εκπόλωση της μεμβράνης. Ο υποθάλαμος είναι ένα συστατικό και ένα είδος «καναλιού εξόδου» του μεταιχμιακού συστήματος. Αυτό είναι ένα τμήμα του διεγκεφαλικού που ελέγχει διάφορες παραμέτρους της ομοιόστασης. Από τη μια, συνδέεται με το κεντρικό νευρικό σύστημα (κέντρα ANS), από την άλλη, με την υπόφυση μέσω νευρικών αγωγών και ενός ειδικού συστήματος πυλών.
Ο υποθάλαμος εμπλέκεται σε πολλές λειτουργίες νευρικής ρύθμισης και επίσης ρυθμίζει το ενδοκρινικό σύστημα.
Ρύθμιση του μεταβολισμού: εσωτερικός και εξωτερικός. Εσωτερική ρύθμιση - σήματα ελέγχου σχηματίζονται και δρουν μέσα στην ίδια κυψέλη (αυτορύθμιση). Εξωτερική ρύθμιση - σήματα ελέγχου έρχονται στην κυψέλη από το εξωτερικό περιβάλλον. Η εσωτερική ρύθμιση πραγματοποιείται αλλάζοντας τη δραστηριότητα των ενζύμων με ενεργοποιητές ή αναστολείς. Η εξωτερική ρύθμιση παρέχεται από εξειδικευμένα μόρια σηματοδότησης, τα οποία, ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης με τα ένζυμα, παρέχουν εξωτερικό έλεγχο των βιοχημικών διεργασιών στα κύτταρα-στόχους.
Γενικά στάδια δράσης των μορίων σηματοδότησης:
1. Αναγνώριση σημάτων από υποδοχείς κυττάρων-στόχων
2. Μετάδοση και ενίσχυση σήματος
3. Αλλαγές στις βιοχημικές διεργασίες στο κύτταρο
4. Εξάλειψη σήματος
Δεύτεροι μεσολαβητές στη δράση λιπόφοβων μορίων σηματοδότησης, cAMP και cGMP-εξαρτώμενοι μηχανισμοί δράσης. Αδενυλική κυκλάση, πρωτεϊνική κινάση. Επίδειξη των επιδράσεων των ορμονών που έχουν ρυθμιστική δράση με τη συμμετοχή του cAMP.
Χαρακτηριστικά του μηχανισμού των λιποφοβικών μορίων σηματοδότησης:
ü Αλληλεπίδραση με τον υποδοχέα της κυτταρικής επιφάνειας
ü Το σήμα μεταδίδεται από τον υποδοχέα στο κύτταρο και ενισχύεται εκεί με τη βοήθεια ενδοκυτταρικών ρυθμιστών. Δευτερογενείς αγγελιοφόροι υψηλού μοριακού βάρους - Αγγελιοφόροι, Χαμηλού μοριακού βάρους - cAMP, cGMP, διακυλογλυκερόλη, Ca.
ü Η βιολογική επίδραση οφείλεται σε συνδυασμό ρύθμισης της δραστηριότητας ενζύμων που είχαν συντεθεί προηγουμένως.
Αδενυλική κυκλάση ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΔΡΑΣΗΣ, ΕΞΑΡΤΗΜΑ ΑΠΟ ΚΑΤΑΣΚΗΤΟΠΟΙΗΣΗ.
Παράγοντες που απαιτούνται για αυτό:
- αδιάλυτο στο νερό σηματοδοτικό μόριο?
- υποδοχείς κυτταρικής επιφάνειας στόχου.
- ενδοκυτταρικός μετατροπέας G πρωτεΐνη. Αποτελείται από 3 μονάδες: άλφα, βήτα, γάμα.
- Η πρωτεΐνη G μπορεί να είναι ανασταλτική ή ενεργοποιητική. Η πρωτεΐνη G είναι ικανή να προσκολλήσει GDP ή GTP.
- Αδενυλική κυκλάση (AC) (μετατρέπει το ATP σε κυκλικό AMP).
- Η πρωτεϊνική κινάση εξαρτάται από το CAMP. Καταλύει την αντίδραση φωσφορυλίωσης των πρωτεϊνών.
- Ρυθμιστικά στοιχεία DNA (EEHANNSER και SILENCER).
- ΦΩΣΦΟΔΙΕΣΤΕΡΑΣΗ - καταστρέφει το κυκλικό AMP.
- ΦΩΣΦΑΤΑΣΗ - αποφωσφορυλικές πρωτεΐνες.
- Η πρωτεΐνη είναι η συνθετική συσκευή του κυττάρου.
Στάδια που διεγείρουν τον κυκλικό μηχανισμό που εξαρτάται από το AMP:
1. αλληλεπίδραση ενός μορίου σηματοδότησης με έναν υποδοχέα.
2. Αλλαγή στη διαμόρφωση της πρωτεΐνης G.
3. Αντικατάσταση του GDP με GTP στη μονάδα άλφα S της πρωτεΐνης G διαχωρίζεται η υπομονάδα α και προστίθεται στο AC.
4. Το alpha-S GTP ενεργοποιεί το AC.
5. Το AC συνθέτει κυκλικό AMP.
6. Το CAMP ενεργοποιεί την ΠΡΩΤΕΪΝΗ ΚΙΝΑΣΗ-Α (PKA).
7. Η PKA φωσφορυλιώνει πρωτεΐνες και παράγοντες μεταγραφής πρωτεϊνών που αλλάζουν τη δραστηριότητα και την ποσότητα των ενζύμων.
8. Τερματισμός.
Διαχωρισμός α-υπομονάδας από AC
ΦΩΣΦΟΔΙΕΣΤΕΡΑΣΗ - καταστρέφει τα κυκλοφωσφορικά.
ΦΩΣΦΑΤΑΣΕΙΣ - ΑΦΩΣΦΟΡΥΛΙΚΕΣ πρωτεΐνες.
Βήματα αναστολής του κυκλικού μηχανισμού που εξαρτάται από το AMP:
Από το πρώτο έως το τρίτο τα ίδια στάδια, η διαφορά είναι στην πρωτεΐνη G (μονάδα άλφα Ι). Το τέταρτο στάδιο - η σύνδεση του GTP στη μονάδα άλφα-Ι θα αναστείλει το AC. Ο ανασταλτικός μηχανισμός εξουδετερώνει και σταματά τις επιδράσεις του κυκλικού AMP στο κύτταρο. Ο εξαρτώμενος από το CGMP διεγερτικός μηχανισμός δράσης.
Μηχανισμός που εξαρτάται από το cGMP
Ο υποδοχέας είναι ενσωματωμένος στην κυτταρική μεμβράνη και σχετίζεται με το ένζυμο GUANYLATE CYCLASE (GC). Με την προσάρτηση ενός μορίου σήματος, το GC ενεργοποιείται και καταλύει την αντίδραση GTP * CGMP. Η τελευταία ενεργοποιεί την ΠΡΩΤΕΪΝΗ ΚΙΝΑΣΗ-G (PKO) και πυροδοτεί την αντίδραση φωσφορυλίωσης των πρωτεϊνών (ένζυμα και παράγοντες μεταγραφής).
Αλδοστερόνη - ρύθμιση του όγκου του ενδοκυτταρικού υγρού, αυξάνοντας την επαναρρόφηση νερού και νατρίου. Θυροξίνη – αύξηση του βασικού μεταβολισμού