Контрольная работа по микробиологии — 10 вопросов

1. Морфология и значение в патологии РНК-содержащих вирусов

У некоторых вирусов геномом служит не ДНК, как обычно, а РНК. Такие вирусы были названы ретровирусами (ретро − обратный). В 1970 г. Д. Балтимор и Х. М. Темин открыли механизм передачи информации от вирусной РНК к ДНК, т. е. наоборот тому, что имеет место в клетках высших организмов. Такой процесс получил название обратной транскрипции, а фермент, его осуществляющий, был назван обратной транскриптазой или ревертазой.

Ретровирусы − обширное семейство вирусов (Retroviridae), заражающих преимущественно позвоночных. Это РНК-содержащие вирусы, обладающие уникальным механизмом репродукции. Группа онкогенных РНК геномных вирусов. Вирионы сферической формы размером 80−100 нм, покрыты внешней липопротеиновой оболочкой, имеющей ворсинки длиной 8−10 нм. Внутри икосаэдрального капсида находится спиральный РНП. Наружная оболочка, капсидная мембрана и нуклеопд на разрезе вириона расположены концентрически.

Ретровирусы пронизывают жизнь многих существующих на земле видов от дрожжей и дрозофилы, до приматов и человека. Это вирусы, которые, как и другие вирусы, для собственного размножения используют сложную молекулярную и надмолекулярную систему жизнеобеспечения клетки, заставляя ее подчиняться своим регуляторным сигналам. Но это и необычные вирусы, поскольку они подстраивают свой жизненный цикл под жизненный цикл клетки-хозяина, превращая свою генетическую молекулу − РНК в ДНК и стабильно встраивая эту ДНК в геном клетки.

Семейство Retroviridae включает три подсемейства:

Oncovirinae (онковирусы), важнейший представитель которого −

T-лимфотропный вирус человека типа 1;

Lentivirinae (лентивирусы), к которому относится ВИЧ;

Spumavirinae (спумавирусы, или пенящие вирусы).

В состав ретровирусов входит фермент обратная транскриптаза, которая обеспечивает синтез ДНК на матрице вирусной РНК внутри клетки-хозяина. Открытие обратной транскрипции (отсюда название ретровирусы) опровергло центральную догму молекулярной биологии, утверждавшую, что перенос генетической информации возможен только в направлении от ДНК к РНК и затем к белку.

Ретровирус раздваивает функции своего генетического материала: инфекционную функцию, т. е. функцию самораспространения, выполняет вирусная РНК, а функцию экспрессии вирусных генов и синтеза молекул РНК, которые затем перенесут генетическую информацию в другие клетки, выполняет вирусная ДНК.

2. Участие микроорганизмов в процессах круговорота углерода на Земле. Микробное разложение целлюлозы. Различные типы брожений

Углерод является одним из самых необходимых для жизни компонентов. В состав органического вещества он включается в процессе фотосинтеза. Затем основная его масса поступает в пищевые цепи животных и накапливается в их телах в виде различного рода углеводов.

Главную роль в круговороте углерода играет атмосферный и гидросферный фонды углекислого газа СО2. Этот фонд ополняется при дыхании растений и животных, а также при разложении мертвой органики. Некоторая часть углерода ускользает из круговорота в захоронения. Однако человек в последнее время достаточно успешно разрабатывает эти захоронения, возвращая в круговорот жизни углерод и другие важные для жизни элементы, накопленные за миллионы лет.

В анаэробных условиях углеводороды под воздействием микроорганизмов подвержены брожению. Возбудители спиртового брожения − дрожжи, молочнокислого, пропионового − бактерии, маслянокислого − бациллы. Продуцентами органических кислот − лимонной, щавелевой, янтарной и других − являются грибы.

Входящая в состав растений клетчатка, при их гибели разлагается. Превращение клетчатки происходит в аэробных и анаэробных условиях. В природе распад клетчатки наблюдается в почве, водоемах, навозе, пищеварительном тракте травоядных. При водородном разложении клетчатки образуется масляная, уксусная кислоты, а также углерода диоксид и водород. При метановом брожении газообразных продуктов бывает больше, они составляют половину разложившейся клетчатки.

Аеробное окисление клетчатки широко распространено в природе. Возбудителями этого процесса являются: род Сytophaga, Cellvibrio, Cellfalcicuba.

3. Нормальная микрофлора кишечника и ее значение для организма человека

В желудке и двенадцатиперстной кишке обычно отсутствует микрофлора, либо имеется скудная, главным образом, грам-положительная. Чем дистальнее отдел пищеварительного тракта, тем богаче он заселен микрофлорой. В норме в кишечнике сосуществуют в оптимальном соотношении кишечная палочка, гнилостные бактерии, анаэробные и аэробные лактобациллы, энтерококки, дрожжеподобные грибки. Это состояние иногда называют эубиоз.

Нормальная микрофлора кишечника участвует в пристеночном пищеварении и синтезе витаминов группы В и витамина К, обезвреживании чужеродных веществ (ксенобиотиков), в поддержании местного иммунитета. В то же время при снижении реактивности организма кишечная микрофлора может инициировать (провоцировать) развитие неспецифического язвенного колита и злокачественных опухолей. Различные воздействия (психогенные, химические, механические, лекарственные − антибиотики и др.) приводят к изменению естественного, оптимального соотношения микрофлоры и, в конечном итоге, − дисбактериозу.