Infection and response

تغزو الممرضات، تستجيب الدفاعات، وتجهز الأدوية المعركة. يغطي هذا المرجع علم الأحياء AQA GCSE 8461، الموضوع 4.3 العدوى والاستجابة.

كيف يعالج الامتحان هذا الموضوع:

• Paper 1 يحمل هذا الموضوع؛ RP2 (المضادات الحيوية/المطهرات على وسط زجاجي) يرتبط بالموضوع 1.
• الأجسام المضادة وحيدة النسل (4.3.2) وأمراض النبات (4.3.3) هما موضوعان للأحياء فقط، بينما الأجسام المضادة وحيدة النسل وكشف أمراض النبات هما للمستوى العالي فقط.
• استرجاع بدقة: كل مرض مسمى → نوع الممرض، الأعراض، وطرق الانتشار؛ أنظمة الدفاع؛ مراحل اختبار الأدوية.

الممرضات هي كائنات دقيقة تسبب أمراضاً معدية: فيروسات، بكتيريا، طلائعيات، فطريات. تصيب النباتات أو الحيوانات وتنتشر عبر التلامس المباشر، الماء أو الهواء. قد تنتج البكتيريا سموماً تدمر الأنسجة؛ وتعيش الفيروسات وتتكاثر داخل الخلايا.

تقليل الانتشار: النظافة (غسل اليدين)، تعقيم الجروح، المياه النظيفة، معالجة الصرف الصحي، استخدام الواقيات، مكافحة ناقلات المرض (شباك البعوض، تصريف المياه).

الدفاعات غير النوعية: الجلد (حاجز، تجلط الجروح)؛ الأنف (شعر، مخاط)؛ القصبات الهوائية والقصبات (مخاط، أهداب)؛ المعدة (حمض الهيدروكلوريك).

يدمر الجهاز المناعي الممرضات التي تدخل. خلايا الدم البيضاء تدافع من خلال:

1. البلعمة — ابتلاع الممرضات;
2. إنتاج الأجسام المضادة — بروتينات ترتبط بالمستضد النوعي;
3. إنتاج مضادات السموم — معادلة السموم.

التطعيم: كميات صغيرة من ممرض ميت أو غير نشط تحفز خلايا الدم البيضاء لإنتاج أجسام مضادة؛ عند إعادة العدوى، تستجيب الخلايا الذاكرة بسرعة بأجسام مضادة صحيحة، مما يمنع العدوى. تأثير القطيع: تطعيم نسبة كبيرة يقلل الانتشار للجميع. التقييم: الفوائد (التحكم في الأوبئة، مثل الحصبة) مقابل الآثار الجانبية النادرة.

• المضادات الحيوية (مثل البنسلين) تعالج الأمراض البكتيرية عن طريق قتل البكتيريا داخل الجسم — مضادات حيوية محددة لبكتيريا محددة. لا يمكنها قتل الفيروسات (لأن الفيروسات تعيش داخل الخلايا؛ وقتلها سيؤذي أنسجة الجسم). المقاومة قضية رئيسية — سباق تطوير مضادات حيوية جديدة.
• مسكنات الألم تعالج الأعراض ولا تقتل الممرضات.

تطوير الأدوية: تُستخرج تقليدياً من النباتات والكائنات الدقيقة — الديجيتاليس من أصابع الخنثى (للقلب)، الأسبرين من الصفصاف، البنسلين من فطر بيسنيليوم (فليمنغ). معظم الأدوية الجديدة يتم تركيبها كيميائياً، لكن نقطة البداية قد لا تزال مواد كيميائية نباتية.

مراحل الاختبار: ما قبل السريري (خلايا، أنسجة، كائنات حيية) → تجارب سريرية على متطوعين أصحاء (جرعة منخفضة، سلامة) ثم مرضى (الجرعة المثلى، الفعالية) → تجارب عمياء مزدوجة مع دواء وهمي؛ نتائج خاضعة للمراجعة من الزملاء.

الأجسام المضادة وحيدة النسل تُنتَج من مستنسخ واحد من الخلايا، وهي محددة لموقع ارتباط واحد على بروتين مضاد واحد. إنتاجها: تحفيز الخلايا الليمفاوية للفأر لإنتاج الجسم المضاد → دمجها مع خلية ورمية لتكوين هجينوما — تنقسم وتُنتِج الجسم المضاد → استنساخ الهجينوما → جمع وتنقية كميات كبيرة من جسم مضاد واحد محدد.

الاستخدامات: اختبارات الحمل؛ قياس مستويات الهرمونات/المواد الكيميائية في الدم; اكتشاف الممرضات; البحث العلمي — حيث تحدد الأجسام المضادة الفلورية الجزيئات؛ علاج السرطان — حيث يرتبط الجسم المضاد بمادة مشعة/سامة لنقلها فقط إلى خلايا السرطان.

الكشف عنها (مستوى متقدم): تقزم النمو، بقع على الأوراق، مناطق تعفن، نمو زائد، تشوه السيقان/الأوراق، تغير اللون، وجود الآفات.

التحديد (مستوى متقدم): دليل البستنة/الموقع الإلكتروني؛ التحليل المخبري؛ مجموعات اختبار تستخدم الأجسام المضادة وحيدة النسل.

مشاكل نباتية مسماة: TMV (فيروسي)، بقعة سوداء للورد (فطري)، المن (حشرات).

نقص الأيونات: قلة النترات → تقزم النمو (النترات ضرورية لـ الأحماض الأمينية/البروتين)؛ نقص المغنيسيوم → الكلوروز (أوراق صفراء — المغنيسيوم ضروري لصنع الكلوروفيل).

استجابات الدفاع: فيزيائية — جدران خلوية من السليلوز، بشرة شمعية، لحاء/طبقات ميتة؛ كيميائية — مواد مضادة للبكتيريا، سموم؛ ميكانيكية — أشواك، شعر، ذبول/تجعد الأوراق، المحاكاة.

• أربعة أنواع من الممرضات؛ ثلاث طرق للانتشار؛ طريقتان لتقليل انتشار كل مرض مسمى.
• حفظ جدول الأمراض: الممرض، الانتشار، الأعراض، التحكم.
• أربع دفاعات غير متخصصة؛ ثلاثة أفعال للخلايا البيضاء.
• آلية التلقيح + التأثير السكاني؛ المضادات الحيوية مقابل المسكنات؛ لماذا تفشل المضادات الحيوية ضد الفيروسات.
• مصادر الأدوية (القرنفل، الصفصاف، Penicillium) ومراحل ما قبل السريرية/السريرية مع الدواء الوهمي والعمياء المزدوجة.
• (مستوى متقدم، علم الأحياء) تسلسل إنتاج الهجينوما وأربعة استخدامات للأجسام المضادة وحيدة النسل.
• (علم الأحياء) علامات أمراض النبات، طرق التحديد، نقص النترات والمغنيسيوم، ثلاث فئات من الدفاع.