Конспекты Инфекция и иммунный ответ

3.1

Инфекция и иммунный ответ: война внутри организма

Патогены проникают в организм, защита реагирует, а медицина вооружает борьбу. Этот справочник охватывает AQA GCSE Биология 8461, тема 4.3 Инфекция и иммунный ответ.

Как экзамен рассматривает эту тему:

Билет 1 включает эту тему; RP2 (антибиотики/антисептики на агаре) связан с темой 1.
Моноклональные антитела (4.3.2) и болезни растений (4.3.3) — только биология; моноклональные антитела и выявление болезней растений — только повышенный уровень (HT).
Точно вспомнить: каждая названная болезнь → тип патогена, симптомы и пути распространения; системы защиты; этапы тестирования лекарств.

3.1

Инфекционные заболевания и патогены (4.3.1.1)

Программа

Инфекционные заболевания, типы возбудителей и названия болезней (AQA 8461 утверждения 4.3.1.1-4.3.1.5).

Объяснить, как вирусы, бактерии, простейшие и грибы распространяются у животных и растений, и как распространение предотвращается.
Вспомнить корь, ВИЧ, TMV, сальмонеллез, гонорею, черную пятнистость роз и малярию, указав тип возбудителя, пути распространения, симптомы и меры контроля.

Источник: Программа Cambridge International

Четыре типа патогенов с их ключевыми особенностями.

Патогены — микроорганизмы, вызывающие инфекционные болезни: вирусы, бактерии, простейшие, грибы. Они поражают растения или животных и распространяются через прямой контакт, воду или воздух. Бактерии могут выделять токсины, повреждающие ткани; вирусы живут и размножаются внутри клеток.

Снижение распространения: гигиена (мытье рук), стерилизация ран, чистая вода, очистка сточных вод, использование презервативов, контроль переносчиков (москитные сетки, осушение воды).

Словарь Тренировать

English	Русский
Pathogens/ˈpæθədʒnz/	Патогены
toxins/ˈtɒksɪnz/	Токсины
phagocytosis/ˌfæɡəsɪˈtəʊsɪs/	фагоцитоз
antibody production/ˈæntɪbɒdi prəˈdʌkʃn/	Выработка антител
antitoxin production/ˌæntɪˈtɒksɪn prəˈdʌkʃn/	выработка антитоксина
Vaccination/ˌvæksɪˈneɪʃn/	вакцинация
Antibiotics/ˌæntɪbaɪˈɒtɪks/	антибиотики
Monoclonal antibodies/ˈmɒnəʊklɒnl ˈæntɪbɒdiz/	моноклональные антитела
hybridoma/ˌhaɪbrɪˈdəʊmə/	гибридома
aphids/ˈeɪfɪdz/	тлями
chlorosis/ˈklɔːrəʊsiz/	хлороз

3.1

Названные болезни (4.3.1.2–4.3.1.5)

Программа

Инфекционные заболевания, типы возбудителей и названия болезней (AQA 8461 утверждения 4.3.1.1-4.3.1.5).

Объяснить, как вирусы, бактерии, простейшие и грибы распространяются у животных и растений, и как распространение предотвращается.
Вспомнить корь, ВИЧ, TMV, сальмонеллез, гонорею, черную пятнистость роз и малярию, указав тип возбудителя, пути распространения, симптомы и меры контроля.

Источник: Программа Cambridge International

Болезнь	Возбудитель	Пути передачи	Симптомы/признаки	Меры контроля
Корь	Вирус	Воздушно-капельный (чихание, кашель)	Лихорадка, красная кожная сыпь; может быть смертельной	Вакцинация детей раннего возраста
ВИЧ	Вирус	Половые контакты, обмен биологическими жидкостями (общие иглы)	Гриппоподобное заболевание; атакует иммунные клетки → СПИД на поздней стадии	Антиретровирусные препараты; безопасный секс; стерильные иглы
TMV (вирус мозаики табака)	Вирус (растения)	Контакт между растениями	Мозаичная изменённая окраска листьев; снижение фотосинтеза и роста	Устойчивые сорта; гигиена
Сальмонеллёз	Бактерия	Попадание с пищей в негигиеничных условиях	Лихорадка, спазмы, рвота, диарея (бактерии + токсины)	Вакцинация птицы (Великобритания); гигиена при приготовлении пищи
Гонорея	Бактерия	Половые контакты	Густые желтовато-зелёные выделения, боль при мочеиспускании	Антибиотики (рост устойчивости); презервативы
Чёрная пятнистость роз	Грибок (растения)	Споры в воде/воздухе	Чёрные пятна на листьях; пожелтение и опадание листьев	Удаление/сжигание листьев; фунгициды
Малярия	Протист	Комар-переносчик	Периодические лихорадки; может быть смертельной	Сетчатые москитные сетки; уничтожение мест размножения комаров

3.2

Иммунная защита организма и иммунитет (4.3.1.6–4.3.1.7)

Программа

Защитные системы организма человека, вакцинация и лекарства (AQA 8461 утверждения 4.3.1.6-4.3.1.9).

Опишите неспецифические системы защиты и три вида действий белых кровяных телец.
Объясните вакцинацию на индивидуальном уровне и её влияние на популяцию.
Различайте антибиотики и обезболивающие; объясните, почему антибиотики не действуют на вирусы; опишите устойчивость.
Опишите источники открытия лекарств и этапы доклинических/клинических испытаний, включая двойные слепые испытания.

Источник: Программа Cambridge International

Слои защиты и цепочка тестирования лекарств.

Неспецифические защиты: кожа (барьер, образование корок); нос (волоски, слизь); трахея и бронхи (слизь, реснички); желудок (соляная кислота).

Иммунная система уничтожает возбудителей, попавших внутрь. Лейкоциты защищают путём:

фагоцитоза — захвата возбудителей;
выработки антител — белков, связывающихся со специфическим антигеном;
выработки антитоксинов — нейтрализации токсинов.

Вакцинация: малые количества мертвого или инактивированного возбудителя стимулируют лейкоциты к выработке антител; при повторном заражении клеточная память реагирует быстро, вырабатывая нужные антитела, предотвращая инфекцию. Коллективный иммунитет: вакцинация значительной части населения снижает распространение болезни для всех. Оценка: преимущества (контроль эпидемий, например, кори) против редких побочных эффектов.

3.2

Антибиотики, обезболивающие и разработка лекарств (4.3.1.8–4.3.1.9)

Программа

Защитные системы организма человека, вакцинация и лекарства (AQA 8461 утверждения 4.3.1.6-4.3.1.9).

Опишите неспецифические системы защиты и три вида действий белых кровяных телец.
Объясните вакцинацию на индивидуальном уровне и её влияние на популяцию.
Различайте антибиотики и обезболивающие; объясните, почему антибиотики не действуют на вирусы; опишите устойчивость.
Опишите источники открытия лекарств и этапы доклинических/клинических испытаний, включая двойные слепые испытания.

Источник: Программа Cambridge International

Антибиотики (например, пенициллин) лечат бактериальные заболевания, убивая бактерии внутри организма — конкретные антибиотики эффективны против конкретных бактерий. Они не могут убить вирусы (вирусы живут внутри клеток; их уничтожение повредило бы ткани тела). Устойчивость является серьёзной проблемой — гонка за новыми антибиотиками.
Обезболивающие устраняют симптомы, но не уничтожают возбудителей.

Разработка лекарств: традиционно извлекалась из растений/микроорганизмов — дигоксин из наперстянки (сердце), аспирин из вербы, пенициллин из Penicillium (плесень Флеминга). Большинство новых лекарств синтезируются химически, но отправными точками могут служить растительные соединения.

Этапы тестирования: доклинические (клетки, ткани, живые животные) → клинические испытания на здоровых добровольцах (низкая доза, безопасность), затем на пациентах (оптимальная доза, эффективность) → двойные слепые исследования с плацебо; результаты проходят рецензирование.

3.3

Моноклональные антитела (биология только, HT)

Программа

Моноклональные антитела: биология только и HT (AQA 8461 утверждение 4.3.2).

Опишите процесс получения моноклональных антител с помощью гибридом.
Опишите применение в диагностике, измерениях, исследованиях и лечении рака.

Источник: Программа Cambridge International

Моноклональные антитела производятся из одного клона клеток, специфичных к одному сайту связывания одного белкового антигена. Процесс производства: стимуляция лимфоцитов мыши для выработки антитела → слияние с опухолевой клеткой для получения гибридомы — она делится И производит антитело → клонирование гибридомы → сбор и очистка больших количеств одного конкретного антитела.

Применение: тесты на беременность; измерение уровня гормонов/химических веществ в крови; обнаружение патогенов; исследования — флуоресцентные антитела локализуют молекулы; лечение рака — антитело, связанное с радиоактивным/токсичным веществом, доставляет его только к раковым клеткам.

3.4

Болезни растений (биология только)

Программа

Болезни растений: биология только (AQA 8463 утверждение 4.3.3).

Обнаруживайте болезни растений по признакам и идентифицируйте их с помощью ручных, лабораторных или моноклональных тестов.
Объясните дефицит нитрат-ионов и ионов магния.
Опишите физические, химические и механические защитные реакции растений.

Источник: Программа Cambridge International

Выявление (HT): задержка роста, пятна на листьях, участки гниения, наросты, деформация стеблей/листьев, изменение цвета, наличие вредителей.

Идентификация (HT): садоводческий справочник/сайт; лабораторный анализ; тест-наборы с использованием моноклональных антител.

Известные проблемы растений: TMV (вирус), черная пятнистость роз (грибок), тля (насекомые).

Дефицит ионов: недостаточно нитратов → задержка роста (нитраты нужны для аминокислот/белков); дефицит магния → хлороз (желтые листья — магний необходим для синтеза хлорофилла).

Защитные реакции: физические — целлюлозные клеточные стенки, восковой кутикула, кора/мертвые слои; химические — антибактериальные вещества, яды; механические — шипы, волоски, опадание/скручивание листьев, мимикрия.

3.4

Чек-лист перед завершением этой темы

Четыре типа патогенов; три пути распространения; два способа снижения распространения каждого названного заболевания.
Выучить таблицу болезней: патоген, путь распространения, симптомы, контроль.
Четыре неспецифические защиты; три действия лейкоцитов.
Механизм вакцинации + эффект в популяции; антибиотики vs обезболивающие; почему антибиотики не действуют на вирусы.
Источники лекарств (наперстянка, ива, Penicillium) и доклинические/клинические этапы с плацебо и двойным слепым методом.
(HT, биология) Последовательность получения гибридомы и четыре применения моноклональных антител.
(Биология) Признаки болезней растений, методы идентификации, дефицит нитратов/магния, три класса защит.