Анабиоздың гормоналдық метобиотикалық механизмі

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 9 бет
Таңдаулыға:

Жоспар:

І. Кіріспе.

ІІ. Негізгі бөлім.

2. 1. Анабиоздың гормоналдық метобиотикалық механизмі

ІІІ. Қорытынды.

ІV. Пайдаланылған әдебиеттер.

Кіріспе

Гомойотермдерден бастап жасушалық даму деңгейінің қарапайым ағзаларына дейінгі биологиялық өмірдің қайтымды минимизациясын зерттеу қазіргі ғылымның өзекті міндеті болып табылады. Бұл минимизацияның деңгейі соншалықты кең ауқымға ие, бұл олардың кейбіреулерін анықтау үшін "тіршілік әрекеті" терминін әрқашан қолдануға болмайды, ал неғұрлым дұрыс - "жасырын өміршеңдік қасиеті". Егер гомойотермдер үшін табиғаттағы өмір минимизациясының шекті деңгейлерінің классикалық үлгісі табиғи ұйықтау жағдайы болып табылса, онда қарапайым жануарлардың өмірін минимизациялаудың бірдей үлгісі анабиоз жағдайы бола алады. ХІХ ғасырда Прейер енгізген анабиоз ұғымы (ana-жоғарғы, bios-өмір) - өте сәтті емес, бірақ ғылымда берік орныққан, ол іс жүзінде өмірдің қандай да бір белгілерінің жоқтығын (немесе өміршеңдіктің жасырын қасиеті) анықтайды. Алайда, бұл "ескі" терминнің өзінде әр түрлі авторлар патологияның әртүрлі түрлерін анықтауға дейін әртүрлі және тіпті алыпсатарлық мәндерді беруге тырысады. Табиғи анабиоз жағдайында табиғатта болуы мүмкін биологиялық өмірді барынша азайту шегіне жетеді, ал жасушаның барлық морфологиялық құрылымы тұрақтылығы бойынша органикалық емес материямен салыстырылады.

2. 1Анабиоздың гормоналдық метобиотикалық механизмі

Қайтымды өміршеңдік қасиеті ондаған, жүздеген және тіпті мыңдаған жылдар бойы сақталуы мүмкін, бұл жасушалық құрылымның морфо-функционалдық қайта құру деңгейімен елеулі түрде анықталады. Өміртіршілік қауіпсіздігін барынша азайту қасиеттері әдетте 0°С-қа жақын температуралық диапазондармен, яғни тканьды құрылымдардың кристалдануының алдындағы деңгеймен шектеледі. Табиғи жағдайларда гомойотермдерде бұл шек әрқашан плюс температуралық диапазондарда болады және жануарлардың маусымдық қорытуының әртүрлі нұсқаларында белгілі. Бұл проблеманың практикалық медицина үшін табиғи ұйықтау мен анабиоздың аналогтарын жасау аспектісінде әлі Аристотелге түсінікті болды. Оларды эксперименталды модельдеудің әдістерін табу талпыныстары Ресейде XIX ғасырдың өзінде басталды және И. И. Мечников пен Н. Н. Аничковтан (антистарения және геронтология концепциясының негізін қалаушылар) және К. Э. Циолковский мен В. И. Вернадскийге дейін П. И. Бахметьевтің (1897-1902) және басқа ресейлік ғалымдардың есімдерімен байланысты.

Жер ғаламшарында белгілі қарапайым анабиоздың көптеген түрлерінде осы жағдайлардың екі негізгі түрлерін бөліп көрсетуге болады: ксеро - және анабиоз. "Ксеробиоз" термині құрғақшылыққа төзімді өсімдіктер - ксерофиттер анықтаудан пайда болды, және бұл термин п. Ю. Шмидт және басқа да авторлар өсімдіктердің терең леофилизация және өзіндік тыныштық жағдайына мерзімді өту қасиеттерін анықтау үшін пайдаланды. Осындай құбылыс дегидратация процесінде қорғаныш қабықшаларының күрделі құрылымын қалыптастыратын қарапайым организмдерге қатысты да табылды. Бұл ретте жасушаның құрылымы барынша тығыздалады, сығылады және бөшке тәрізді пішінге ие болады немесе бір мезгілде қорғаныс қабықтарын (цисталарды) қалыптастыра отырып, тығыз спиральға оралады. 1701 ж. құрғақ құмнан алынған жануарлардың жандануы туралы алғашқы ғылыми хабар голланд ғалымы Антон Левенгукпен жасалды. Жасырын өмір туралы - "анабиоз" ("anabiosis" - өмірді консервациялау "жалпыланған ұғым ретінде) туралы түсінік кейінірек Прейермен (Preyer, 1873) енгізілді. Бұл мәселеге арналған әлемдік ғылымдағы ең танымал іргелі жұмыстардың бірі П. Ю. Шмидттің "Анабиоз" кітабы болды, ол өз құндылығын жоғалтпаған және бүгін ғана Ресейде төрт басылымға шыдады (1923, 1935, 1948, 1955) . Қоршаған ортада өмір сүретін қарапайым өмір түрлерінің жоғары температураға төзімділігі көп жағдайда шамалы. Қарапайым ағзалар (амеба, инфузория, жгутик және т. б. ) әдетте 50-60°С температурасында өледі. Осындай төзімділігі төмен және дауасыз бактериялар, олар осы температурада 30 минут бойы, ал 70°С болғанда - 5-10 минут бойы өледі. Алайда, ерекше" термофильді " бактериялар да жылы кілттерде және аридті аймақтарда топырақтың бетінде бар, олар 70°С орта температурасында табысты өмір сүреді және көбеюде.

Жануардың өмір сүруінің жоғарғы температуралық шегі әдетте дене температурасы 43°С болып саналады, бірақ тірі қалу жағдайлары белгілі және дене температурасы 43, 6°с дейін жоғарылағаннан кейін. Тіршілік әрекетінің жоғарғы температуралық деңгейінің шектеулі шегі ақуыздар мен ферменттер қызметінің бұзылуымен байланысты, ал 70°С шектегі температураларда барлық ақуыздар ұйытылады. Алайда, ұлпалық құрылымдардың алдын ала дегидратациясы ақуыздың ұю температурасын арттыруға мүмкіндік береді, бұл табиғи табиғатта ксерорезистенттілік түсінігімен анықталады. Өмірдің ксеробиотикалық "консервациялау" процесінде көптеген қарапайым және бактериялар, сондай-ақ өсімдік жасушалары әртүрлі зақымдаушы факторлардан және оттегінің қол жеткізуінен қорғайтын қабықшаның (даулар) әртүрлі сапасын құрайды.

Кейбір бактериялар мен өсімдік жасушаларының даулары кейде жалпы құрғақ қалдықтың 20-30% салмағына жететін құрылымдық қабаттардың үлкен санына ие. Бұл ретте сыртқы қабықшалардың құрылымы екі немесе үш қабат (экзоспория) болады, ал ішкі қабықшаның құрылымы (энзина) сондай-ақ қорғаудың бірнеше қабаты болады. Сонымен қатар, жасушаның протоплазмасы тарапынан цитоплазмалық мембрананың түрі кортикальды пленка (итина) пайда болады. Осы қуатты "броньның" әрбір қабаты өзінің, белгілі бір функциясын орындайды, ал бірге алынған олар жасушаға оттегінің, қышқылдардың және сілтілердің, улардың және ортаның басқа да зақымдаушы факторларының енуінен қорғауды қамтамасыз етеді.

Бұл броньның сыртқы қабаты әдетте мықты байланысқан фосфордың жоғары құрамы бар ақуыздардан тұрады, ал екінші қабаты - целлюлоза және т. б. сияқты қасиеттерімен сілтілерге ерімейтін полисахаридтерден тұрады, бұл құрылымды ортаның әртүрлі физикалық және химиялық факторларының әсеріне тығыз, қатты және өте төзімді етеді. Мәселен, с. Т. зерттеулерінде Колесова (1959) патогенді микроорганизмдердің сақталуы (B. Gartneri, Streptoccus equi және басқалар) оларды құрғатқаннан кейін оттегінің қол жеткізу деңгейімен айтарлықтай анықталады. Микробтары құрғатылмаған ампулаларда, яғни атмосфералық ауа еркін қол жеткізгенде микробтардың өміршеңдігі 6-7 ай бойы сақталды.

Атмосфералық ауасының аз мөлшері бар дәнекерленген ампулаларда өміршеңдігі 15 ай, ал дәнекерленген және жартылай вакуумдалған ампулаларда - 75 айға дейін сақталған. Ксеробиоз күйіндегі қарапайым түрлердегі метаболикалық процестерді тереңірек зерттеу көміртектің таңбаланған атомдарын (14-СО2) пайдалана отырып, Клегг (Clegg, 1977) арқылы жүргізілді. Бұл зерттеулер көрсеткендей, құрғақ күйінде 150 күн бойы болған Аrtemia salina шаяндарының цисталары радиоактивтілігін өзгертпеді. Биоэнергетиканың толық басылуы (анабиоз түрінің жай-күйі) цистадағы судың құрамы 5% - дан төмен төмендегеннен кейін ғана қол жеткізілуі мүмкін, ал қайтымды кептірудің шекті деңгейі бастапқы судың 2% - дан аспауы тиіс.

Қарапайым қабықшалардың қалыптасуының маңызды ерекшелігі криопротектор рөлін атқаратын глицериннің жиналуы болып табылады және кептіру кезінде немесе төмен температурада мұздату кезінде суды ішінара алмастырады. Алайда, " таза " түрінде дегидратация механизмі сирек іске асырылады, бірақ анабиоз дамуының кез келген нұсқасы ортаның температурасына қарамастан, тканьды құрылымдарды дегидратациялаудан басталады, содан кейін мұздату процесі ретінде жалғасады. Мұздату арқылы дегидратация механизмінің артықшылығы, құрғатудан айырмашылығы, бұл ретте ұю немесе ақуыз молекулалары мен ферменттердің қандай да бір басқа конформациялық бұзылулары, тіпті сұйық ауа температурасына жеткенде де болмайды.

Біздің планетамыздың су айдындарында өмір сүретін қарапайым барлық спектрі анабиоз жағдайына көшуге қабілетті, бірақ оның дамуы әрдайым өте күрделі морфо-функционалдық қайта құру және тканьді құрылымдардың терең дегидратациясын болжайды. Мысалы, зерттеу үшін дәстүрлі қарапайым түрлер (коловраткалар, тардиградтар, тихоходкалар, нематодтар және т. б. ) дегидратациядан кейін қандай да бір зиянсыз атмосфераның қалыпты құрамында да, ғарыштық вакуум жағдайында да сұйық гелий (-268, 7°С) температурасына дейін салқындатқанда да өміршеңдігін сақтай алады. - белсенді күйдегі және анабиоз жағдайына көшкеннен кейін, олар биологиялық өмірдің барлық қасиеттерін жоғалтқанда және тек жасырын өміршеңдік қасиетін сақтап қалады. Қазіргі уақытта ортаның әртүрлі температураларында анабиоздағы қарапайым түрлердің өміршеңдігін ұзақ сақтау фактілерінің көптігі белгілі. Оның үстіне, олардың кейбірінің уақытша параметрлері жүздеген және тіпті мыңдаған жылдар бойы есептеледі, әсіресе, анабиоз жағдайы құрғақ және жақсы оқшауланған ортада немесе мәңгілік мұзда болған жағдайда.

1. Кірпік парамециясы (P. Ciliaris) Біз ұсынатын қысқаша шолу осы мәселе бойынша белгілі барлық әдебиетті атап өтуді мақсат етпейді, тек жалпы бағдарға арналған. Өйткені, фактілердің шексіз саны бар, бірақ олардың әдептілігі әрдайым сындарға төтеп бере бермейді, және олардың кез келгеніне дерлік сақтықпен қарауға тура келеді, өйткені, оны тексеру мүмкін емес ғасырлар мен мыңжылдықтармен анықталатын мерзімдер бағаланады. Көптеген мыңжылдықтар бұрын мұзға қатқан немесе мәңгілік мұзда жер астында терең қалған жануарлар мен өсімдік организмдерінің (немесе олардың споралары мен жұмыртқаларының) өміршеңдігін анықтау бойынша ақпараттың үлкен көлемі бар. Бұл мәселені ғылыми негізге алғаш рет Геолог П. Р. Каптерев (1936, 1938) қойды, ол Амур өлкесіндегі Мәңгілік мұззлоттың әр түрлі тереңдігінде өсімдіктер мен балдырлардың Жандану мүмкіндігін зерттеді. Сынамаларды алу қоршаған ортаның заманауи биосферасын енгізбеу үшін үлкен сақтықпен өткізілді. Стерильді жағдайда өндірілген сынамалар 20°С кезінде тазартылған суға орналастырылды және биологиялық өмірдің қарапайым формаларының болуы анықталды. Осы зерттеулерде биологиялық өмірдің тереңдікке тәуелділігі анықталды, ол топырақтағы тұтас топырақ қоршалған.

Айта кету керек, 5-6 метр тереңдіктен алынған сынамаларда 16 түрлі жасыл балдырлар, 18 көк - жасыл, 10 - диатомдар анықталды және бактериялардың 8 түрі табылды, олардың тек 3 түрін микробиолог-мамандар сәйкестендірген. Алайда, 9-10 метр тереңдікте Мәңгілік мұзда болған Березовский мамонтының (в. Л. Омелянский, 1941) микрофлорасын зерттеу кезінде, ол мұздың монолитінде Орталық Якутиядан Мәскеуге жеткізілген биологиялық өмірдің қандай да бір нысандарын анықтау мүмкін емес. 1973 ж. (M. R. Seaward et all, 1976) Рим фортының археологиялық қазбаларында Нортумберлендте (Ұлыбритания) сабан төсенішінің қалдықтары құрылымында жасы 1890 жылы бағаланған өміршең бактериялық даулар табылды. 1975 жылы КСРО ҒА Микробиология институтының зерттеуімен (А. А. Имшенецкий, 1979) өміршең организмдер табылды, олардың жасы 8-13 мың жыл.

Биологиялық өмірдің "жасырын" формаларын сақтау ұзақтығы айтарлықтай шамада оттегінің биообъектілерге қол жеткізуімен анықталады. Анабиоз күйіндегі өмір сүрудің қарапайым түрлерінің зақымдану қаупін ӨРЖ процестерімен растау оларды мінсіз Зертханалық жағдайларда және қайтарылатын жер серіктерінде ашық ғарыш жағдайында ұстап тұруды салыстырмалы бағалау кезінде алынды. Осы зерттеулер көрсеткендей, ашық ғарыш жағдайында бірнеше жыл бойы биологиялық өмірді "консервациялау" сенімділігі 100% - ды, ал жердің зертханалық шарттарының кез келген нұсқасында 80-90% - дан аспады.

Бұл зерттеулер ашық ғарышта қарапайым ғана қауіп ультракүлгін тікелей әсерден тұратынын көрсетті. Бұл мәселені арнайы зерттеу спутниктердің көмегімен (жер бетінен 150-300 км биіктікте) қарапайым вирустардың әр түрлерінде, вирустарда (полимиэлит, шешек, тұмау, гепатит және т. б. ), саңырауқұлақтар мен әр түрлі бактериялар дауларында жүргізілді. Осы зерттеулердің нәтижелері тікелей күн сәулесінің вирустардың, бактериялардың және әр түрлі споралардың таза дақылдарына әсері шынымен қауіпті және олардың өлуіне әкеп соқтыратынын көрсетті. Алайда, кез келген құрылымдық экран құру жеткілікті, мұндай қауіп толығымен жоғалды.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.