Со­вре­мен­ные вак­ци­ны и сы­во­рот­ки

ПО­ЛЕЗ­НЫЕ БАК­ТЕ­РИИ

Тер­мин «анаэ­ро­бы» ввёл в науку фран­цуз­ский учёный Л. Па­стер, от­крыв­ший в 1861 г. бак­те­рии мас­ля­но­кис­ло­го бро­же­ния. У анаэ­ро­бов рас­щеп­ле­ние ор­га­ни­че­ских ве­ществ идёт без уча­стия кис­ло­ро­да. Бес­кис­ло­род­ное окис­ле­ние про­ис­хо­дит в клет­ках мо­лоч­но­кис­лых и мно­гих дру­гих бак­те­рий. Имен­но так они по­лу­ча­ют энер­гию для своих жиз­нен­ных про­цес­сов. Такие бак­те­рии очень рас­про­стра­не­ны в при­ро­де. Каж­дый день, съе­дая тво­рог или сме­та­ну, вы­пи­вая кефир или йо­гурт, мы стал­ки­ва­ем­ся с мо­лоч­но­кис­лы­ми бак­те­ри­я­ми, — они участ­ву­ют в об­ра­зо­ва­нии мо­лоч­но­кис­лых про­дук­тов.

В 1 см³ пар­но­го мо­ло­ка на­хо­дит­ся боль­ше 3 мил­ли­ар­дов бак­те­рий. При ски­са­нии мо­ло­ка коров по­лу­ча­ет­ся йо­гурт. В нём можно найти бак­те­рию под на­зва­ни­ем «бол­гар­ская па­лоч­ка», ко­то­рая и со­вер­ши­ла пре­вра­ще­ние мо­ло­ка в кис­лый мо­лоч­ный про­дукт.

Бол­гар­ская па­лоч­ка — вид мо­лоч­но­кис­лой бак­те­рии, из­вест­ный во всём мире; она пре­вра­ща­ет мо­ло­ко во вкус­ный и по­лез­ный йо­гурт. Все­мир­ную славу этой бак­те­рии принёс рус­ский учёный И.И. Меч­ни­ков. Он за­ин­те­ре­со­вал­ся при­чи­ной не­обыч­но­го дол­го­ле­тия в не­ко­то­рых де­рев­нях Бол­га­рии. Меч­ни­ков вы­яс­нил, что ос­нов­ным про­дук­том пи­та­ния дол­го­жи­те­лей был йо­гурт. Учёному уда­лось вы­де­лить из про­дук­та мо­лоч­но­кис­лую бак­те­рию, а затем он ис­поль­зо­вал её для со­зда­ния осо­бой про­сто­ква­ши. Он по­ка­зал, что до­ста­точ­но до­ба­вить в све­жее мо­ло­ко не­мно­го этих бак­те­рий, и через не­сколь­ко часов в тёплом по­ме­ще­нии из мо­ло­ка по­лу­чит­ся про­сто­ква­ша.

Бол­гар­ская па­лоч­ка сбра­жи­ва­ет лак­то­зу мо­ло­ка, т.е. рас­щеп­ля­ет мо­ле­ку­лу мо­лоч­но­го са­ха­ра на мо­ле­ку­лы мо­лоч­ной кис­ло­ты. Мо­лоч­но­кис­лые бак­те­рии для своей ра­бо­ты могут ис­поль­зо­вать не толь­ко сахар мо­ло­ка, но и мно­гие дру­гие са­ха­ра, со­дер­жа­щи­е­ся в ово­щах и фрук­тах. Бак­те­рии све­жую ка­пу­сту пре­вра­ща­ют в ква­ше­ную, яб­ло­ки — в мочёные, а огур­цы — в солёные. В любом слу­чае из са­ха­ра об­ра­зу­ет­ся мо­лоч­ная кис­ло­та, а энер­гия рас­па­да мо­ле­кул са­ха­ра обес­пе­чи­ва­ет жиз­не­де­я­тель­ность бак­те­рий. Про­цесс рас­щеп­ле­ния са­ха­ра без уча­стия кис­ло­ро­да от­но­сят к ре­ак­ци­ям бро­же­ния. Рас­щеп­ле­ние ве­ществ при уча­стии кис­ло­ро­да более эф­фек­тив­но, так как вы­де­ля­ет­ся го­раз­до боль­ше энер­гии, чем при бро­же­нии. По­сколь­ку энер­гия ре­ак­ций бес­кис­ло­род­но­го окис­ле­ния за­мет­но мень­ше, чем кис­ло­род­но­го, бак­те­ри­ям при­хо­дит­ся пе­ре­ра­ба­ты­вать боль­шие ко­ли­че­ства ве­ществ и вы­де­лять много про­дук­тов об­ме­на ве­ществ.

Бол­гар­скую па­лоч­ку от­но­сят к фа­куль­та­тив­ным (не­обя­за­тель­ным) анаэ­ро­бам. Это озна­ча­ет, что они могут ис­поль­зо­вать и кис­ло­род для окис­ле­ния уг­ле­во­дов

За­да­ние 29Ис­поль­зуя со­дер­жа­ние тек­ста «Что такое си­сте­ма?» и зна­ния школь­но­го курса био­ло­гии, от­веть­те на во­про­сы и вы­пол­ни­те за­да­ние.

1) Что яв­ля­ет­ся глав­ным усло­ви­ем воз­ник­но­ве­ния си­сте­мы?

2) Чем с по­зи­ции ана­то­мии от­ли­ча­ет­ся си­сте­ма «рука» от си­сте­мы «мышца»?

3) На при­ме­ре стро­е­ния цвет­ка до­ка­жи­те, что это си­сте­ма.

ЧТО ТАКОЕ СИ­СТЕ­МА?

Все живые и не­жи­вые тела (ме­бель, по­су­да, при­бо­ры, рас­те­ния, жи­вот­ные), с ко­то­ры­ми Вы встре­ча­е­тесь каж­дый день, и все ве­ще­ства (вода, сахар, соль, сода, ук­сус­ная кис­ло­та и мно­гие дру­гие), из чего-то со­сто­ят:

пред­ме­ты – из опре­делённых де­та­лей, эти де­та­ли со­сто­ят из ве­ществ, а ве­ще­ства, в свою оче­редь, со­сто­ят из мель­чай­ших ча­стиц – мо­ле­кул и ато­мов. Атомы и мо­ле­ку­лы, вза­и­мо­дей­ствуя друг с дру­гом, об­ра­зу­ют новые, более

слож­ные ве­ще­ства. Мель­чай­шие ча­сти­цы, вза­и­мо­дей­ствуя между собой, об­ра­зу­ют си­сте­му.

Вза­и­мо­дей­ству­ю­щие между собой части си­сте­мы на­зы­ва­ют эле­мен­та­ми этой си­сте­мы. Чем боль­ше вза­и­мо­дей­ству­ю­щих эле­мен­тов со­став­ля­ют си­сте­му, тем она слож­нее. Вспом­ни­те хотя бы раз­ные кон­струк­то­ры. Чем боль­ше в них де­та­лей, тем слож­нее и дли­тель­ней будет их сбор­ка.

Де­та­ли раз­лич­ных при­бо­ров и ме­ха­низ­мов, части ор­га­низ­мов вза­и­мо­дей­ству­ют между собой. В ре­зуль­та­те та­ко­го вза­и­мо­дей­ствия при­бо­ры нор­маль­но ра­бо­та­ют, а в ор­га­низ­ме идут про­цес­сы жиз­не­де­я­тель­но­сти. И при­бор, и ор­га­низм – это си­сте­мы, ра­бо­та­ю­щие бла­го­да­ря вза­и­мо­дей­ствию де­та­лей или ор­га­нов. Но при­бор – это не­жи­вая си­сте­ма, а ор­га­низм – живая. Так как мы изу­ча­ем био­ло­гию, то нас будут ин­те­ре­со­вать живые си­сте­мы, т.е. ор­га­низ­мы.

При­ме­ром не самой слож­ной си­сте­мы в ор­га­низ­ме может слу­жить рука че­ло­ве­ка. Она со­сто­ит из ко­стей, мышц, свя­зок. Лишённая хотя бы од­но­го из со­став­ля­ю­щих эле­мен­тов, рука ра­бо­тать не смо­жет. Рука яв­ля­ет­ся под­си­сте­мой (эле­мен­том) более слож­ной си­сте­мы «че­ло­ве­че­ский ор­га­низм».

Глаза и уши, мозг и серд­це, кости и мышцы – это эле­мен­ты си­сте­мы «че­ло­век». Все вме­сте они уди­ви­тель­но сла­жен­но ра­бо­та­ют, об­ра­зуя ор­га­низм, хотя каж­дый из ор­га­нов имеет свои осо­бен­но­сти стро­е­ния. Толь­ко вза­и­мо­дей­ствуя, от­дель­ные ор­га­ны об­ра­зу­ют пол­но­цен­ный ор­га­низм и обес­пе­чи­ва­ют его дол­гую и сла­жен­ную ра­бо­ту. Важно по­нять ещё одну мысль: свой­ства любой си­сте­мы от­ли­ча­ют­ся от свойств тех эле­мен­тов, ко­то­рые со­став­ля­ют си­сте­му. Так, на­при­мер, лист, отделённый от рас­те­ния, не спо­со­бен со­зда­вать ор­га­ни­че­ские ве­ще­ства, так как в него не по­сту­па­ет вода из кор­ней. Клет­ка, лишённая ядра, не спо­соб­на к раз­мно­же­нию. Можно на­звать много по­доб­ных при­ме­ров, чтобы до­ка­зать, что си­сте­ма при­об­ре­та­ет новые свой­ства, ко­то­рых не было у эле­мен­тов, со­став­ля­ю­щих дан­ную си­сте­му.

Спрятать текст

За­да­ние 29 Ис­поль­зуя со­дер­жа­ние тек­ста «Куз­не­чик пев­чий» и зна­ния школь­но­го курса био­ло­гии, от­веть­те на во­про­сы.

1) На какой ста­дии раз­ви­тия куз­не­чи­ка по­яв­ля­ют­ся кры­лья?

2) Кто из куз­не­чи­ков издаёт «стре­ко­та­нье» и какие «ин­стру­мен­ты» они для этого ис­поль­зу­ют?

3) К ка­ко­му от­ря­ду от­но­сит­ся куз­не­чик и сколь­ко у него пар ко­неч­но­стей?

КУЗ­НЕ­ЧИК ПЕВ­ЧИЙ

Куз­не­чик пев­чий – наи­бо­лее ти­пич­ный пред­ста­ви­тель се­мей­ства Длин­но­усые, от­ря­да Пря­мо­кры­лые. У этих на­се­ко­мых удлинённое тело, ха­рак­тер­ные пря­мые кры­лья и силь­ные, длин­нее осталь­ных, зад­ние ноги. Бла­го­да­ря таким ногам они пре­крас­но пры­га­ют.

У куз­не­чи­ка раз­ви­тие про­ис­хо­дит с не­пол­ным пре­вра­ще­ни­ем, и на­се­ко­мое по­сте­пен­но с рядом линек при­бли­жа­ет­ся к взрос­лой форме, за­чат­ки кры­льев уве­ли­чи­ва­ют­ся, и при по­след­ней линь­ке куз­не­чик ста­но­вит­ся кры­ла­тым. Стре­ко­та­нье куз­не­чи­ков мы на­чи­на­ем слы­шать лишь в июле, когда они ста­но­вят­ся взрос­лы­ми, так как зву­ко­вой ап­па­рат по­ме­ща­ет­ся у них на кры­льях.

Чаще всего за­ме­тить куз­не­чи­ка очень слож­но, по­сколь­ку окрас­ка тела обес­пе­чи­ва­ет ему надёжную мас­ки­ров­ку. Они ловко мас­ки­ру­ют­ся: зелёный – в зелёной траве; бурый – ближе к обо­чи­нам дорог. По­мочь делу может от­ча­сти спо­соб­ность куз­не­чи­ка про­из­во­дить из­вест­ное стре­ко­та­нье. При­слу­ши­ва­ясь к нему и по­не­мно­гу осто­рож­но по­дви­га­ясь к ис­точ­ни­ку зву­ков, можно об­на­ру­жить си­дя­ще­го где-ни­будь самца куз­не­чи­ка.

Обыч­но «песни» куз­не­чи­ков лучше всего слыш­ны тихим тёплым ве­че­ром. Для стре­ко­та­ния боль­шин­ство сам­цов-куз­не­чи­ков трут­ся но­га­ми о самые тол­стые про­жил­ки на своих над­кры­льях, по­доб­но тому, как скри­пач водит смыч­ком по стру­нам скрип­ки. На груди куз­не­чи­ка свер­ху по­ме­ща­ют­ся 2 пары кры­льев. Их над­кры­лья яв­ля­ют­ся до­воль­но плот­ны­ми, снаб­же­ны мно­же­ством жилок, по­ра­зи­тель­но на­по­ми­на­ю­щих жил­ко­ва­ние ли­стьев.

Каж­дый вид куз­не­чи­ков издаёт свой, толь­ко ему при­су­щий звук. Мно­гие учёные могут даже опре­де­лить, к ка­ко­му виду при­над­ле­жит куз­не­чик, про­сто вслу­ши­ва­ясь в его стре­кот. Чем быст­рее самец-куз­не­чик по­ти­ра­ет но­га­ми о кры­лья, тем выше из­да­ва­е­мый звук. Куз­не­чик, мед­лен­но ра­бо­та­ю­щий но­га­ми, про­из­во­дит лишь низ­кое гу­де­ние. У сам­цов-куз­не­чи­ков есть не­сколь­ко по­во­дов для «песен»; ве­ро­ят­но, самый важ­ный из них – это при­вле­че­ние вни­ма­ния самок. Учёные даже ста­ви­ли опыт, про­иг­ры­вая за­пись «песни» самца-куз­не­чи­ка сам­кам, ко­то­рые при этом не­мед­лен­но при­хо­ди­ли в вол­не­ние.

Кроме ча­стей тела, про­из­во­дя­щих звуки, у куз­не­чи­ков име­ют­ся об­ра­зо­ва­ния, вос­при­ни­ма­ю­щие звуки, – ор­га­ны слуха. Они рас­по­ло­же­ны на го­ле­нях пе­ред­них ног в виде двух про­доль­ных щелей, по­ме­ща­ю­щих­ся с боков верх­ней части го­ле­ней, не­да­ле­ко от со­чле­не­ния их с бед­ра­ми.

За­да­ние 29 Ис­поль­зуя со­дер­жа­ние тек­ста «Со­вре­мен­ные вак­ци­ны и сы­во­рот­ки» и зна­ния школь­но­го курса био­ло­гии, от­веть­те на во­про­сы.

1) Чем живая вак­ци­на от­ли­ча­ет­ся от инак­ти­ви­ро­ван­ной?

2) К какой груп­пе от­но­сят за­бо­ле­ва­ния, пе­ре­чис­лен­ные в пер­вом аб­за­це тек­ста?

3) В чём за­клю­ча­ет­ся не­до­ста­ток ис­поль­зо­ва­ния живых вак­цин?

СО­ВРЕ­МЕН­НЫЕ ВАК­ЦИ­НЫ И СЫ­ВО­РОТ­КИ

С глу­бо­кой древ­но­сти людям были из­вест­ны такие страш­ные за­бо­ле­ва­ния, как чума, хо­ле­ра, оспа, ко­клюш, си­бир­ская язва, столб­няк. Эпи­де­мии мно­гих из этих бо­лез­ней при­во­ди­ли к ги­бе­ли мил­ли­о­нов людей, ко­то­рые были со­вер­шен­но без­за­щит­ны перед не­ми­ну­е­мой смер­тью. Так, от чумы в Ев­ро­пе толь­ко в 14 веке по­гиб­ла чет­верть всего на­се­ле­ния. Ещё в се­ре­ди­не 17 века почти каж­дый че­ло­век болел оспой. При этом каж­дый две­на­дца­тый по­ги­бал.

В на­сто­я­щее время су­ще­ству­ет хо­ро­шо себя за­ре­ко­мен­до­вав­шая си­сте­ма про­фи­лак­ти­ки, где цен­траль­ным зве­ном яв­ля­ет­ся вак­ци­на­ция. В се­го­дняш­ней прак­ти­че­ской ме­ди­ци­не су­ще­ству­ют раз­ные типы вак­цин, каж­дый из ко­то­рых имеет опре­делённые до­сто­ин­ства и не­до­стат­ки. В ка­че­стве живых вак­цин обыч­но ис­поль­зу­ют так на­зы­ва­е­мые ослаб­лен­ные штам­мы воз­бу­ди­те­лей, ко­то­рые утра­ти­ли боль­шин­ство па­то­ген­ных свойств. Живые вак­ци­ны от­но­си­тель­но дёшевы, так как для им­му­ни­за­ции тре­бу­ет­ся не­боль­шая доза ви­ру­са, по­сколь­ку он раз­мно­жа­ет­ся в заражённом ор­га­низ­ме, вы­зы­вая вы­ра­бот­ку ан­ти­тел В-лим­фо­ци­та­ми. Их глав­ный не­до­ста­ток за­клю­ча­ет­ся в том, что ино­гда у людей с ослаб­лен­ной им­мун­ной си­сте­мой они могут вы­зы­вать тяжёлые формы за­бо­ле­ва­ния.

Инак­ти­ви­ро­ван­ные вак­ци­ны пред­став­ля­ют собой пре­па­ра­ты уби­то­го па­то­ген­но­го мик­ро­ор­га­низ­ма, со­хра­нив­ше­го ан­ти­ген­ные свой­ства. Риск за­ра­же­ния при такой вак­ци­на­ции прак­ти­че­ски от­сут­ству­ет. Не­до­ста­ток этих вак­цин – не­об­хо­ди­мость по­втор­но вво­дить от­но­си­тель­но боль­шие дозы с опре­делённой пе­ри­о­дич­но­стью.

Ан­ти­те­ла можно вво­дить в ор­га­низм и в го­то­вом виде. Это осо­бен­но важно, если за­ра­же­ние уже про­изо­шло и на предо­хра­ни­тель­ную при­вив­ку уже нет вре­ме­ни. Им­му­ни­тет, при­об­ретённый таким об­ра­зом, будет пас­сив­ным.

Чтобы из­го­то­вить ле­чеб­ную сы­во­рот­ку, берут кровь либо у че­ло­ве­ка, перенёсшего дан­ное за­бо­ле­ва­ние, либо у жи­вот­ных, ко­то­рых пред­ва­ри­тель­но им­му­ни­зи­ру­ют, вводя им воз­бу­ди­те­ля ин­фек­ци­он­но­го за­бо­ле­ва­ния или его ток­син. В ответ на это в ор­га­низ­ме жи­вот­но­го вы­ра­ба­ты­ва­ют­ся за­щит­ны­еан­ти­те­ла. На­при­мер, про­ти­во­диф­те­рий­ная сы­во­рот­ка пред­став­ля­ет собой ан­ти­ток­син, ко­то­рый по­лу­ча­ют путём вве­де­ния в ор­га­низм жи­вот­но­го ослаб­лен­но­го диф­те­рий­но­го ток­си­на.

Все вак­ци­ны и сы­во­рот­ки стро­го спе­ци­фич­ны, то есть на­прав­ле­ны на опре­делённое за­бо­ле­ва­ние. На­при­мер, сред­ством экс­трен­ной про­фи­лак­ти­ки столб­ня­ка яв­ля­ет­ся про­ти­во­столб­няч­ная сы­во­рот­ка, со­дер­жа­щая ан­ти­ток­си­ны к столб­няч­но­му ток­си­ну.

За­да­ние 29Ис­поль­зуя со­дер­жа­ние тек­ста «Со­вре­мен­ные ме­то­ди­ки пе­ре­ли­ва­ния крови» и зна­ния школь­но­го курса био­ло­гии, от­веть­те на во­про­сы.

1) Что поз­во­ли­ло вра­чам успеш­но пе­ре­ли­вать кровь от до­но­ра к ре­ци­пи­ен­ту?

2) В каком слу­чае при­бе­га­ют к ауто­ге­мот­ранс­фу­зи­он­но­му пе­ре­ли­ва­нию крови?

3) Де­фи­цит каких эле­мен­тов крови будет вос­пол­нять­ся в первую оче­редь у по­стра­дав­ше­го при ане­мии, вы­зван­ной боль­шой по­те­рей крови?