многообразие простейших | План-конспект урока по биологии (7 класс) по теме:
«Многообразие простейших, их значение в природе и в жизни человека. Паразитические простейшие»
Цель урока: повторить, обобщить, систематизировать и расширить знания о многообразии простейших в связи с обитанием в различных средах, показать их роль в природе и жизни человека.
Задачи урока.
1. Образовательные:
- на основе повторения и обобщения ранее изученного материала и в ходе знакомства с новым материалом, создать современное представление о многообразии простейших, их строении, происхождении, классификации и значении в природе и в жизни человека;
- раскрыть особенности строения паразитических простейших;
- выяснить основные отличия между представителями различных классов простейших.
2. Развивающие:
- развивать способности правильно формулировать свои мысли в процессе обобщения изученного материала;
- развивать у учащихся умения выделять главное, отбирать нужный материал, работать с таблицами, схемами, рисунками, текстами;
- развивать логическое мышление.
3. Воспитательные:
- воспитание бережного отношения к природе и к своему здоровью;
- прививать экологическую культуру учащимся;
- развивать мировоззренческие позиции.
Оборудование: таблицы: « Одноклеточные животные»; «Строение желудка крупно-рогатого скота», «Строение ротового аппарата мухи», рисунки представителей простейших; карточки; схемы, компьютер, презентация к уроку, основной раздаточный материал.
Структура урока.
По содержанию урок комбинированный , проблемно-развивающий; урок повторения и расширения знаний.
- Организационный момент:
- Приветствие.
Доброе утро, ребята! В это солнечное утро я шла на работу и наблюдала за облаками, желтыми листочками, слушала пение птиц. Я думаю, что вы тоже любовались красивой природой и у вас хорошее настроение. Давайте улыбнемся друг другу. И от этих улыбок мы будем добрее, счастливее, веселее. И с удовольствием будем работать на уроке.
Послушайте рассказ.
(Идет презентация слайды № 1-11)
— Ребята, послушайте, одну историю. Встретились как-то между собой три представителя подцарства Простейших и заспорили. Кому и где лучше живется?
Первая говорит : — И все- таки, живу я лучше всех. И тепло, и врагов нет, и пищи навалом. Человек ведь всеядное существо – глядишь, и колбаски, и яблочка перепадет, правда, в полупереваренном виде, да это ничего терпимо.
А как, что не по мне, так я ему – человеку – мигом дыру в кишечнике сделаю. У меня это просто.
Тут другая подхватывает : — Ну, да тут тебе и крышка. Поскольку человек существо разумное, знает, как себя лечить – мигом таблеток наглотается – и конец тебе. Думать о дырах забудешь, если жива останешься.
Первая говорит: — Ой-ой-ой, напугала та? А ты думаешь, тебе в животе термита живется лучше?
Другая: — Ну, вот еще. Ведь я живу в помещении, в отдельном кармашке, а непросто, как некоторые, в кишечнике болтаюсь. Тут мне и дом, и стол, — добром и сахарком хозяин готов расплачиваться, только знай себе усваивай.
И никаких тебе антибиотиков?
Тут третья вмешалась: — Нет, братцы, вот я вас послушала и поняла, что лучше моей родной лужи мест просто не бывает. Плыви куда хочешь, ешь что хочешь, правда всё это тяжелым трудом достается, да и невзгоды и лишения всякие приходиться терпеть. Например, пересохла моя лужа на прошлой неделе, так пришлось немного полетать, пока дождь снова её не наполнил. Но, зато полная свобода.
Так долго они ещё спорили, но к единому мнению так и не пришли.
— Ребята, как вы думаете, о чем мы сегодня будем говорить?
— Ребята, скажите, можно ли разрешить их спор?
Это проблема, решить которую мы, и постараемся на уроке. А сейчас открываем тетради и записываем тему урока: «Многообразие простейших, их значение в природе и в жизни человека. Паразитические простейшие».
Реализация домашнего задания.
- Работа по карточкам для более слабых учащихся ( 3 ученика)
- Индивидуальный опрос.
- Какое строение имеет амеба обыкновенная?
Амеба обитает на дне небольших пресных водоемов.
Ее величина 0,5 мм. И не имеет постоянной формы тела, так как лишена плотной оболочки. Она питается бактериями, одноклеточными животными и водорослями, мелкими органическими частицами. Наталкиваясь на добычу, амеба захватывает ее ложноножками и обволакивает со всех сторон. Для переваривания пищи ей требуется от 12 часов до 5 суток.
- Каковы особенности строения и жизнедеятельности эвглены зеленой?
Эвглена зеленая- очень необычное существо. Ее описание можно встретить в учебниках ботаники и в учебниках зоологии. Эвглена живет в пресноводных водоемах, богатых органическими соединениями. Тело ее вытянутое, длиной около 0,05 мм. Ее передний конец притуплен, задний заострен. У эвглены, в отличии от растительных клеток, нет клеточной стенки. Наружный слой цитоплазмы плотный, он образует вокруг тела эвглены оболочку. На переднем конце тела эвглены находится жгутик, при помощи которого она передвигается. Эвглена обладает положительным фототаксисом – ее цитоплазма содержит светочувствительный глазок.
В цитоплазме эвглены содержится около 20 хлоропластов, придающих ей зеленый цвет. В хлоропластах находится хлорофилл. На свету эвглена питается как растения – путем фотосинтеза. В темноте она усваивает готовые органические вещества, образующиеся при разложении различных отмерших организмов, т. е. питается как животное.
- Каковы особенности строения и жизнедеятельности инфузории- туфельки?
Туфелька – обитатель стоячих водоемов с большим количеством органического материала. Она имеет постоянную, удлиненную форму тела, длина которого достигает 0,1-0,3мм. Все тело инфузории покрыто продольными рядами многочисленных коротких ресничек, при помощи которых туфелька плавает тупым концом вперед. Инфузория туфелька отличается от других простейших сложностью внутриклеточной организации. В клетке имеется два ядра: вегетативное, регулирующее процессы питания, движения, выделения, и генеративное , отвечающее за процесс размножения.
Ближе к переднему концу тела инфузории находится углубление- перистом( ротовая воронка), которое ведет в глотку.
Реснички желобка постоянно работают, создавая ток воды. Вода подхватывает и подносит ко рту основную пищу туфельки- бактерий. Через глотку бактерии попадают внутрь тела инфузории. В цитоплазме вокруг них образуется пищеварительная вакуоль. Переваривание пищи и усвоение питательных веществ у туфельки происходит так же, как и у амебы. Непереваренные остатки выбрасываются наружу через отверстие- порошицу.
- Давайте, вспомним, как передвигаются представители Простейших. Способы передвижения простейших разнообразны. Наиболее простым является движение за счет изменения формы тела. В этом случае образуются непостоянные органеллы движения, которые получили название ложноножки. Так передвигаются амебы, со скоростью 0,2 мм в минуту.
У эвглены зеленой на переднем конце тела имеется жгутик. Он тянет тело эвглены за собой.
На поверхности тела инфузории- туфельки имеются реснички. Сокращение ресничек приводит тело инфузории в движение. Скорость движения 2,5 мм в секунду.
У инфузории сувойки развиваются особые сократительные волокна. С их помощью сувойка быстро сокращает длинный стебелек.
Игра «Горячий стул».
Термины для игры:
ложноножка, амеба Протей, стигма, реснички, сократительная вакуоль, хлоропласты, порошица, фотосинтез, вегетативное ядро, жгутик.
Работа в группах. Ученики делятся на 2 группы.
Давайте, сравним изученные нами простейшие, используя знания об их особенностях, заполним таблицу, поставив знак «+» там, где верный ответ. Ответы затем сверим с таблицей на экране.
«Сходство и различия простейших».
Органоиды | П р о с т е й ш и е | ||
Амеба | Эвглена зеленая | Инфузория-туфелька | |
1.Оболочка | + | + | + |
2.Цитоплазма | + | + | + |
3 Ядро | + | + | +(2) |
4. | + | — | — |
5. Жгутик | — | + | — |
6. Ресничка | — | — | + |
7.Пищеварительная вакуоль | + | — | + |
8.Сократительная вакуоль | + | + | +(2) |
9.Ротовое отверстие | — | — | + |
10.Порошица | — | — | + |
11.Хлоропласты | — | + | — |
12.Светочувствительный глазок | — | + | — |
ЛожноножкаУчащиеся обмениваются таблицами, и осуществляется взаимопроверка.
Игра – викторина «Вопросы из бочонка»
Вопрос № 1: Что произойдет с амебой, если поместить её в пробирку с прокипяченной и охлажденной до комнатной температуры водой?
( Амеба или погибнет, или образует цисту, так как кипяченая вода бедна кислородом и в ней отсутствуют микроорганизмы, которыми амеба питается).
Вопрос №2: Какая опасность грозила бы пресноводным простейшим в случае отсутствия у них сократительных вакуолей?
( Сократительные вакуоли удаляют избыток воды из организма, при их отсутствии простейшие могут погибнуть от высокого внутреннего давления)
Вопрос № 3: Некоторые амебы, например, раковинные и лучевики, имеют раковины с отверстиями, через которые выходят ложноножки. Каково значение этих раковин?
( Раковины – средство защиты, кроме того, выросты, шипы обеспечивают плавучесть морских амеб).
Вопрос № 4: В пазухах листьев высокой пальмы скопилась дождевая вода. Через некоторое время в ней обнаружены те же инфузории, что и в расположенном рядом озере. Каким образом инфузории «взобрались» на пальму?
(Неблагоприятные условия, например, пересыхание водоема, инфузории переживают в состоянии цисты. Цист много в пыли на берегу озера. Ветром цисты могли быть занесены на пальму).
Вопрос № 5: В ходе опытов отметили, что эвглена зеленая всегда плывет из более темной в более светлую часть водоема; инфузория-туфелька- из капли соленой жидкости в чистую воду, из капли чистой воды в каплю с бактериями.
Что общего между этими явлениями.
(Эти явления – проявление раздражимости – ответной реакции организма на изменение окружающей среды. В опытах наблюдаем положительные пищевой и световой \таксисы, таксис – это направленное движение простейших, отрицательный хемотаксис).
Вопрос №6. Могут ли жить простейшие в песках пустыни?
(Не могут, простейшие живут только в жидкой среде- в воде разнообразных водоемов- от морей до капелек болот, в увлажненной почве, внутри растений и животных)
Масса всех инфузорий в желудке коровы может достигать 3 кг. А что они там делают?
Многие жвачные животные (крупный рогатый скот, верблюды, овцы, антилопы) постоянно жуют. Желудок этих животных устроен очень сложно, он состоит из нескольких отделов. Сначала пища поступает в рубец, здесь пищеварительный сок не выделяется, зато здесь живет огромное количество инфузорий и бактерий, которые и переваривают целлюлозу, скатывая её в шарики, которые в свою очередь скатываются в другой отдел желудка – сетку, а от туда снова в рот.
Это и есть та «жвачка», которую усердно пережёвывают животные. Затем пища вновь проглатывается в следующий отдел желудка – книжку, а из неё в сычуг. Где и окончательно переваривается под действием пищеварительного сока.
Ю.И.Полянский пишет: «Если взять каплю содержимого рубца и рассмотреть её под микроскопом, то в поле зрения инфузории буквально кишат. Трудно даже в условиях культуры получить такую массу инфузорий. Количество инфузорий в 1куб.см содержимого рубца достигает миллиона, а нередко и более»
Работа с микроскопами (дифференцированная)
Задание 1. Среди готовых препаратов найти препарат эвглены зеленой.
Задание 2. Приготовить микропрепарат амебы, используя ранее подготовленную культуру простейших, рассмотреть под микроскопом.
Задание 3. Приготовить микропрепарат инфузории, используя ранее подготовленную культуру простейших, рассмотреть под микроскопом.
Физминутка для глаз.
Изучение нового материала.
-Какую же роль играют простейшие в нашей жизни?
Составление схемы «Роль простейших в природе и жизни человека», при помощи цветных карточек.
Схема выстраивается совместно с учащимися на доске при помощи магнитов.
Мы с вами выяснили роль простейших, давайте познакомимся с паразитическими простейшими.
ТРИПАНОСОМА
— Класс Жгутиконосцы, вид Трипаносома. Паразитирует у человека и млекопитающих (овцы, козы, свиньи, иногда собаки). Переносчиком служат муха це-це ( это только для Западной Африки). Муха при сосании крови больного животного заражается трипаносомами, которые попадают в желудок мухи, где активно размножаются. После чего передвигаются в хоботок насекомого и слюнные железы. (смотри таблицу «Строение ротового аппарата мухи»). Кусая человека муха ему передает трипаносом со слюной. Паразиты попадают в кровь и лимфу, затем переходят в лимфатические сосуды, спинно-мозговую жидкость, а там, в ткани головного и спинного мозга. Основная профилактика – уничтожение мухи це-це и мест её размножения (водоемов).
ЛЕЙШМАНИЯ
Среди паразитических жгутиконосцев особое внимание заслуживают паразиты многих позвоночных –лейшмании.
Они очень мелкие: длина их тела всего 2-4 мкм. Лейшмании являются внутриклеточными паразитами, так как вызывают тяжелые поражения внутренних органов и кожи (лейшманиозы). Паразиты передаются через укусы москитов В организме человека паразит теряет жгутик, а в теле москита его жгутик восстанавливается.Один из видов лейшманий, распространенных в Южной Европе, Индии и Средней Азии вызывает болезнь человека кала Азар, при которой увеличиваются печень и селезенка. Болезнь сопровождается непрерывной лихорадкой, малокровием, истощением и чаще всего заканчивается смертельным исходом. Другой вид лейшманий вызывает болезнь кожи , рапространенную в Северной Африке, Южной Европе и Южной Азии, Закавказье и Средней Азии.
Профилактика. Личная – индивидуальная защита от укусов москитов; общественная – уничтожение природных резервуаров (бродячих собак, шакалов, грызунов и т. д.) Одновременно рекомендуется проводить санитарно-просветительную работу среди населения, а также делать прививки.
Продолжим знакомство с паразитическими простейшими.
Послушаем проектно-исследовательскую работу.
ДИЗЕНТЕРИЙНАЯ АМЕБА (ПРОЕКТНАЯ РАБОТА)
В своей работе я хочу рассказать о дизентерийной амёбе
Чтобы миновать личного знакомства, надо хорошо её знать заочно!
Это простейшее из отряда амёб; возбудитель амёбной дизентерии.
- Дизентерия — заразное инфекционное кишечное заболевание. Встречается по всему миру у людей всех возрастов, но особенное распространение получает в жаркий сезон.
- Источником заражения служит больной человек. Дизентерия — это болезнь грязных рук . Впрочем, можно заболеть, и употребляя заражённую воду или продукты, мытые такой водой и недостаточно обработанные термически.
- Зрелые цисты, попав в желудочно-кишечный тракт человека, проникают в начальные отделы толстого кишечника и внедряются в стенку кишки. Амебы активно разрушают окружающие ткани, проникая в подслизистый слой кишки, где образуются микроабсцессы (микрогнойники), а затем и язвы, иногда распространяющиеся достаточно глубоко, приводя к прободению стенки кишечника. Нарушение проницаемости сосудов в слизистой оболочке может повлечь за собой кишечное кровотечение.
Нарушение проницаемости сосудов в слизистой оболочке может повлечь за собой кишечное кровотечение.Сообщение ученика
Малярия
Одним из опасных болезнетворных простейших является малярийный плазмодий, относящийся к типу Споровиков. Это простейшие животные, ведущие паразитический образ жизни и обитающие внутри клеток других организмов. В кровь человека малярийный плазмодий проникает при укусе малярийного комара на стадии очень мелких червеобразных одноядерных клеток. Они с током крови попадают в печень человека, где растут и размножаются делением. Образовавшиеся в процессе размножения клетки попадают в кровяное русло и внедряются в эритроциты, где также размножаются. Когда паразиты выходят из эритроцитов, ядовитые продукты их жизнедеятельности попадают в кровь – происходит изнуряющий больного приступ лихорадки. При сосании крови больного человека малярийным комаром плазмодии попадают в желудок насекомого.
Там происходит половое размножение малярийного плазмодия, в результате чего снова образуется множество очень мелких клеток. Они проникают в слюнные железы комара, а в момент укола человека вновь проникают паразиты. Вызываемая малярийным плазмодием малярия — очень опасная болезнь. Раньше от неё умирало много людей. Распространена малярия в тропиках и субтропиках. Для профилактики применяют различные лекарственные препараты, прививки. Осушают болота, в которых выводятся малярийные комары.
А вы знаете, как борются с малярией на Кавказе?
Просмотр видео о гамбузии.
Закрепление изученного материала.
Составление памятки профилактики.
Говоря о заболеваниях, которые вызывают простейшие, необходимо повторить с учащимися профилактические меры
- соблюдение правил личной гигиены;
- кипячение воды;
- добросовестное приготовление пищи
- требования к качеству сырых продуктов;
- своевременное прохождение медицинских исследований (медосмотр)
- научно-просветительская работа среди населения.
Рефлексия. На доске нарисовано озеро. Если вам понравился урок приклейте веселый смайлик так чтобы озеро «зацвело».
Итоги урока. Выставление оценок.
Домашнее задание.
Стр.§- 12, стр 52- 54. Повторить гл.1-3, подготовиться к контрольной работе.
Сведения об образовательной организации
Размер:
AAAЦвет: CCC
Изображения Вкл.Выкл.
Обычная версия сайта Горно-Алтайский государственный университет- Университет
- Обращение ректора
- История
- Ученый совет
- Администрация
- Медиацентр
- Отдел делопроизводства
- Юридический отдел
- Управление бухгалтерского учета и финансового контроля
- Планово-финансовое управление
- Центр цифрового развития
- Управление стратегического развития
- Управление по административно-хозяйственной работе
- Административно-хозяйственное и материально-техническое подразделение
- Международная деятельность
- Контрактный управляющий
- Противодействие коррупции
- Координационный центр
- Антитеррористическая безопасность
- Безопасность и охрана труда
- Сведения о доходах
- Лучшие студенты
- Структура
- Календарь мероприятий
- Профком студентов и аспирантов
- Республиканская профсоюзная организация высшей школы
- Вопросы ректору
- Образование
- Факультеты и институт
- Учебно-методическое управление
- Методический совет ГАГУ
- Образовательная деятельность
- Заочное обучение
- Центр дополнительного образования
- Центр карьеры
- Методические и иные документы
- Консультационный центр поддержки студентов
- Региональный центр финансовой грамотности
- Учебно-тренинговый центр
- Центр развития педагогического образования
- Локальный центр тестирования иностранных граждан
- Совет родителей (законных представителей) несовершеннолетних обучающихся ГАГУ
- Воспитание
- Центр воспитательной и внеучебной работы
- Центр социально-психологической помощи
- Совет по воспитательной работе
- Волонтёрский центр
- Cовет обучающихся
- Информационные материалы
- Совет кураторов
- Клуб выпускников
- Наука
- Новости науки
- Отдел научно-технической информации
- Отдел подготовки научно-педагогических кадров
- Библиотечно-издательский центр
- Лаборатории, НШ, НИЦ, вузовско-академическая кафедра
- Музейный комплекс ГАГУ
- Научные мероприятия в ГАГУ
- Центр развития туризма и гостеприимства
- Национальный проект «Наука и университеты»
- Культура и спорт
- Немецкий культурный центр
- Центр языка и культуры Китая
- Туристский клуб «Горизонт»
- Спортивный клуб «Буревестник»
- Киберспорт
- Военно-патриотический клуб «БАРС»
- Контакты и адреса
- Телефонный справочник
- Платежные реквизиты
- Символика ГАГУ
- Карта корпусов
- Карта сайта
- Сведения об образовательной организации
- ›
- Файлы
Микробы: бактерии, вирусы, грибы и простейшие (для подростков)
en español: Немецкие: бактерии, вирусы, гонго и простейшие
Отзыв: Ямини Дурани, доктор медицины
Педиатрия первичной медико-санитарной помощи в Nemours Children’s Health
Что такое микробы?
Термин «микробы» относится к микроскопическим бактериям, вирусам, грибкам и простейшим, которые могут вызывать заболевания.
Тщательное и частое мытье рук — лучший способ предотвратить попадание микробов в инфекции и заболевания.
Бактерии
Бактерии — крошечные одноклеточные организмы, получающие питательные вещества из окружающей среды.
Некоторые бактерии полезны для нашего организма — они помогают поддерживать пищеварительную систему в рабочем состоянии и препятствуют проникновению вредных бактерий. Некоторые бактерии используются для изготовления лекарств и вакцин.
Но бактерии также могут вызывать проблемы, например, кариес, инфекции мочевыводящих путей, ушные инфекции или острый фарингит. Антибиотики используются для лечения бактериальных инфекций.
Вирусы
Вирусы еще меньше, чем бактерии. Они даже не полноценная ячейка. Это просто генетический материал (ДНК или РНК), упакованный внутри белковой оболочки. Им необходимо использовать структуры другой клетки для размножения, что означает, что они не могут выжить, если не живут внутри чего-то другого (например, человека, животного или растения).
Вирусы могут жить только очень короткое время вне других живых клеток. Например, вирусы в инфицированных биологических жидкостях, оставленные на таких поверхностях, как столешница или сиденье унитаза, могут жить там в течение короткого времени, но быстро погибают, если не появляется живой носитель.
Однако, попав в чье-то тело, вирусы легко распространяются и могут вызвать у человека заболевание. Вирусы вызывают некоторые легкие заболевания, такие как простуда, распространенные заболевания, такие как грипп, и очень серьезные заболевания, такие как оспа или ВИЧ/СПИД.
Антибиотики неэффективны против вирусов. Противовирусные препараты были разработаны против небольшой избранной группы вирусов.
Грибы
Грибы (произносится: FUN-guy) — многоклеточные растительноподобные организмы. Грибок получает питание от растений, пищи и животных во влажной и теплой среде.
Многие грибковые инфекции, такие как микоз и дрожжевые инфекции, не опасны для здорового человека.
Однако у людей с ослабленной иммунной системой (из-за таких заболеваний, как ВИЧ или рак) могут развиться более серьезные грибковые инфекции.
Простейшие
Простейшие (произносится: pro-toe-ZO-uh) — одноклеточные организмы, подобные бактериям. Но они крупнее бактерий и содержат ядро и другие клеточные структуры, что делает их более похожими на клетки растений и животных.
Простейшие любят влагу, поэтому кишечные инфекции и другие вызываемые ими заболевания, такие как амебиаз и лямблиоз, часто распространяются через загрязненную воду. Некоторые простейшие являются паразитами, что означает, что они должны жить в другом организме или в другом организме (например, в животном или растении), чтобы выжить. Например, простейшие, вызывающие малярию, растут внутри эритроцитов, в конечном итоге разрушая их. Некоторые простейшие инкапсулированы в цисты, которые помогают им жить вне человеческого тела и в суровых условиях в течение длительных периодов времени.
Отзыв: Ямини Дюрани, доктор медицины
Дата пересмотра: март 2019 г.
Преобладание видов простейших в источниках питьевой и окружающей воды в Судане
На этой странице патогенных бактерий. С другой стороны, в окружающей среде многие роды простейших являются патогенами человека и животных. Имеется лишь ограниченная информация об этих организмах в развивающихся странах, и до сих пор нет информации об их присутствии в Судане. Необходимо установить молекулярную идентификацию видов простейших из питьевой и природной воды. 600 проб воды были отобраны в пяти штатах (Гадариф, Хартум, Кордофан, Джуба и Вад-Мадани) в Судане и проанализированы с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) и секвенирования.
57 из 600 проб воды оказались положительными на простейшие методом ПЦР. 38 из 57 положительных образцов были идентифицированы путем секвенирования и содержали 66 видов простейших, в том числе 19(28,8 %) амебы, 17 (25,7 %) Apicomplexa, 25 (37,9 %) инфузорий и 5 (7,6 %) жгутиконосцев. В этом исследовании использовались молекулярные методы, идентифицированные виды, принадлежащие ко всем типам простейших, и было представлено быстрое и точное молекулярное обнаружение и идентификация патогенных, а также свободноживущих простейших в воде, раскрывающих опасности для здоровья населения.
1. Введение
Простейшие представляют собой эукариотические клетки, распространенные в природе по всему миру, и им уделяется все больше внимания в качестве патогенов человека и животных и потенциальных переносчиков бактерий в окружающей среде. К сожалению, каждый второй человек в мире заражен паразитами, передающимися через воду или пищу [1]. Простейшие являются одними из наиболее распространенных паразитарных патогенов, присутствующих в образцах окружающей среды.
Они имеют многостадийный жизненный цикл, состоящий из активной стадии трофозоита и резистентной стадии (ооциста или киста), выделяемой с фекалиями и способной заражать новых хозяев [2].
Простейшие подразделяются на четыре типа в зависимости от способа их передвижения. Мастигофоры (жгутиковые) передвигаются с помощью одного или нескольких жгутиков. Саркодины (амебы) имеют расширения цитоплазмы, называемые псевдоподиями, которые способствуют фагоцитозу и движению организмов. Ciliophora (инфузории) передвигаются с помощью ресничек. У споровиков (Apicomplexa) отсутствует локомоция [3].
За последние несколько десятилетий патогенные кишечные простейшие все чаще становятся причиной угрозы здоровью миллионов людей, в основном в развивающихся странах. Эти простейшие вносят значительный вклад в ошеломляющую заболеваемость диарейными заболеваниями, встречающимися в этих регионах, а также являются серьезной проблемой в промышленно развитых странах, несмотря на улучшение санитарии [4].
Acanthamoeba — род свободноживущих амеб (FLA), представляющих собой экологические эукариотические клетки, распространенные по всему миру в природе [5, 6]. Жизненный цикл Acanthamoeba включает две стадии: стадию питающегося трофозоита и стадию покоящейся цисты. Acanthamoeba поддерживает рост и выживание бактерий и защищает бактерии от хлорирования [7–9], повышая риск заболевания человека, вызванного бактериями или Acanthamoeba . Виды Acanthamoeba проявляют все большую роль в качестве патогенов человека, вызывающих энцефалит, кератит, пневмонит и дерматит [10, 11] во всем мире, и пути заражения в основном происходят из окружающей среды.
Виды Cryptosporidium и Giardia кишечная являются основными возбудителями инфекций, передающихся через воду, и они способны сохраняться в окружающей среде благодаря стойкости ооцист и цист. Наличие этих микроорганизмов в различных типах воды подтверждено, и во всем мире зарегистрировано значительное количество вспышек заболеваний, связанных с водой [12–14].
В Судане виды Cryptosporidium являются важной причиной диареи у детей, и предполагается, что происходит внутрисемейное распространение [15]. Самая высокая распространенность диарейных заболеваний была зарегистрирована среди детей Порт-Судана (15,5%), за ними следуют дети, проживающие в районах, где люди черпают воду из неректификованного гафира (13,5%), и, наконец, дети, проживающие в районах, где вода берется из ректифицированного гафира (6,0%). ) [16]. Однако сведений о наличии простейших видов, кроме 9, нет.0079 Криптоспоридии . Целью этого исследования было обнаружение простейших из проб воды с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) с использованием праймеров (P-SSU-342f и Medlin B) и идентификация видов простейших путем секвенирования.
2. Материалы и методы
2.1. Сбор проб
600 проб было отобрано из водных источников (зир, хафир, резервуар, озеро и ручей), которые принадлежали к различным районам (Гадариф, Хартум, Кордофан, Джуба и Вад-Мадани) в Судане в течение одного года в 2008 г.
(табл. 1, рис. 1).
Хафир (подземное водохранилище, предназначенное для хранения дождевой воды, переносимой ручьями и используемой для хозяйственно-питьевого водоснабжения и сельскохозяйственных целей в сельских районах Судана) [17] является одним из наиболее распространенных источников воды в периферийных районах, и в нем накапливаются (за счет эрозии) различные виды материалов (загрязнителей), а также фекалии диких и домашних животных. Зир — это традиционный суданский кувшин для хранения, сделанный из обожженной глины, обычно используемый для хранения питьевой воды. Пробы воды были собраны в стерильные пробирки объемом 50 мл и доставлены в лабораторию кафедры микробиологии Университета медицинских наук и технологий в Хартуме.
2.2. Экстракция ДНК
Образцы центрифугировали в течение 10 мин при 4000 об/мин. Супернатант удаляли, а осадок использовали для выделения ДНК. ДНК экстрагировали, используя обычные процедуры с протеиназой К, используя мини-набор Qiagen DNA (Qiagen, Валенсия, Калифорния, США).
2.3. Амплификация ДНК
Использовали специфический для простейших прямой праймер (P-SSU-342f) и специфический для эукариот обратный праймер (Medlin B), направленный на ген 18S рРНК. Прямой праймер — P-SSU-342f (5′ CTTTCGATGGTAGTGTATTGGACTAC-3′), а обратный праймер — Medlin B (5′-TGATCCTTCTGCAGGTTCACCTAC-3′), [18, 19].] в ПЦР с получением продукта длиной около 1360 п.н. Реакцию ПЦР проводили при 95°С в течение 10 мин, 35 циклов при 94°С в течение 1 мин 50°С в течение 1 мин 72°С в течение 1 мин, окончательное удлинение при 72°С в течение 10 мин с использованием 0,4 мкМ М каждый праймер. Осуществляли стадию ПЦР-амплификации, и конечную реакционную смесь ПЦР разделяли на две части. Одну часть использовали для электрофореза в 2% агарозном геле с окрашиванием бромистым этидием, а другую часть использовали для секвенирования ДНК.
А. Кастеллани использовали в качестве положительного контроля. Чувствительность детекции определяли путем серийного разведения A.
castellanii (от 10 клеток/мл до 10 х клеток/мл).
2.4. Секвенирование
После сбора образцов, выделения ДНК и ПЦР-анализа было проведено прямое секвенирование гена 18S рРНК простейших с использованием очищенных продуктов гнездовой ПЦР. Секвенирование проводили опероном MWG (MWGoperon, Германия). Затем нуклеотидные последовательности редактировали и выравнивали с помощью программы Blast; секвенирование подтвердило существование простейших видов в соответствии с регистрационными номерами GenBank для их нуклеотидных последовательностей.
2.5. Статистический анализ
Тестиспользовали для проверки различий в наличии простейших в пробах воды, взятых из разных источников. Значение ≤0,05 считалось статистически значимым.
3. Результаты
В ходе данного исследования были собраны пробы воды из окружающей среды и извлечены, амплифицированы, визуализированы и секвенированы продукты ПЦР с использованием программы Blast. Для Acanthamoeba был найден предел обнаружения 10 клеток в соответствии с серийными разведениями (рис.
2). ПЦР-амплификация геномной ДНК, выделенной из проб воды, дала единственную полосу ожидаемого размера 1360 пар оснований (рис. 3). Из 600 проб воды 57 положительных проб были обнаружены с помощью ПЦР и гель-электрофореза с использованием праймера, нацеленного на ген 18S рРНК простейших (табл. 1).
ПЦР-положительные образцы были секвенированы, 38 образцов прошли секвенирование, а 19 образцов не прошли секвенирование. Секвенированные образцы дают 66 видов простейших, принадлежащих к четырем типам, из которых 28,8% составляют амебы, 25,7% Apicomplexa, 37,9% инфузории и 7,6% жгутиковые.
Идентифицированные амебы: Acanthamoeba castellanii, Capsaspora owczarzaki, Dictyostelium purpureum, Entamoeba dispar и Naegleria gruberi . Апикомплексы были Ascogregarina taiwanensis, Blastocystis hominis, Cryptosporidium muris, Cryptosporidium parvum, Neospora caninum, Theileria parva и Toxoplasma gondii . Инфузориями были Ichthyophthirius multifiliis, Oxytricha trifallax и Stylonychia lemnae .
Жгутиконосцами были Perkinsus marinus и Trichomonas vaginalis (табл. 2).
4. Обсуждение
Небезопасная вода и плохая санитария и гигиена, как сообщается, занимают третье место среди 20 ведущих факторов риска для здоровья в развивающихся странах, включая Судан [20].
Хафир, резервуар, зир, озеро и ручей являются основными источниками питьевой воды в Судане, особенно в сельской местности, и используются не только для людей. Потребление также используется для животных и, соответственно, это общий источник заражения простейшими и другими вредными микроорганизмами. Хотя существует много доступной научной литературы о связи простейших с болезнями, передающимися через воду, в Судане это не так.
Наше исследование впервые применило молекулярный тест на основе ПЦР для поиска потенциально болезнетворных простейших в питьевой воде, что привело к обнаружению четырех типов хорошо задокументированных патогенных простейших. Это первое исследование в Судане по обнаружению и идентификации простейших, обнаруженных в питьевой воде.
Результат предоставит жизненно важную информацию о простейших, обнаруженных в разных географических точках, что облегчит корреляцию идентифицированных организмов с клиническими фенотипами инфекционных заболеваний, распространенных среди населения, подавляющего определенные географические местоположения.
Результат этого исследования показал, что простейшие распространены во всех источниках воды, особенно в Гадарифе, Кордофане и Джубе, и распространены даже во всех источниках питьевой воды: хафирах, зирах, озерах, резервуарах и ручьях. Путем секвенирования было идентифицировано 66 видов простейших, в том числе виды амеб (28,8%), виды Apicomplexa (25,7%), инфузории (37,9%) и жгутиконосцы (7,6%).
В этом контексте исследования Leiva et al. [21] и Цветкова и соавт. [22] сообщили, что амебы были обнаружены в 43% и 61% проб воды соответственно. Более того, в недавнем исследовании, проведенном в Турции, только три вида свободноживущих амеб, A. castellanii, A. polyphaga и Hartmannella vermiformis были идентифицированы из водопроводной воды [23].
Кроме того, на станциях рекреационных озер Малайзии выделены Cryptosporidium, Giardia и Acanthamoeba [24].
Однако в этих исследованиях было обнаружено ограниченное количество амеб, Cryptosporidium и Giardia только в пробах воды по сравнению с нашим исследованием, в ходе которого было выявлено 49 микроорганизмов, состоящих из 16 видов, принадлежащих к четырем различным типам простейших, что предупреждает о риск загрязнения воды, поскольку большинство этих простейших являются патогенами человека или зоонозными паразитами.
Насколько нам известно, в Судане не проводилось надлежащих исследований по поиску простейших в источниках воды. Однако Адам и др. [15] сообщили, что Cryptosporidium был важной причиной диареи у детей в Судане. В большинстве международных исследований в этой области было обнаружено ограниченное количество видов простейших, таких как Cryptosporidium и Giardia [25, 26].
Хорошо известно, что в водной среде наблюдается сложное взаимодействие между организмами, особенно амебами и бактериями.
Свободноживущие амебы — это эукариотические клетки, встречающиеся в природе и включающие несколько родов, таких как Acanthamoeba, Balamuthia, Naegleria и Sappinia . Было показано, что Acantamoebae получают пользу от E. coli и Klebsiella aerogenes в качестве пищи. Напротив, роль Acantamoebae в качестве хозяев и переносчиков бактерий была предложена для многих патогенных бактерий [27].
Взаимодействие между бактериями и амебами очень сложное. Выход этого взаимодействия зависит от того, является ли взаимодействующая бактерия внеклеточной или внутриклеточной, и обладает ли она системой секреции третьего типа (TTSS) или нет, поскольку эффекторные белки TTSS сильно влияют на результат взаимодействия [27]. Внеклеточные бактерии не могут размножаться внутри клетки амебы и СТСС, обладающих внеклеточными бактериями, такими как P. aeruginosa убивает амеб. Однако внеклеточная бактерия E. coli не обладает TTSS и поэтому попадает в пищу амеб.
Внутриклеточная бактерия размножается внутри клетки амебы. Внутриклеточная бактерия, не обладающая TTSS F. tularensis , симбиотически размножается внутри амебы, тогда как TTSS, обладающая внутриклеточной бактерией E. coli K1 и Shigella flexneri , лизирует амеб в соответствии с активацией TTSS [27].
Факультативные внутриклеточные бактерии, такие как Vibrio cholerae , способны размножаться в воде и внутри фагоцитирующих эукариот окружающей среды, таких как свободноживущие амебы. Таким образом, присутствие амеб в воде увеличит присутствие бактерий, таких как V. cholerae [7, 28, 29]. Удивительно, но в этом контексте видов Acanthamoeba и V. cholerae были обнаружены в одних и тех же пробах воды, взятых из разных водных источников в Судане [27, 30], а Newsome et al. выделил амебу, естественно обладающую характерным Legionella видов [31, 32]. V. cholerae и Legionella pneumophila хорошо известны как возбудители болезней, передающихся через воду, холеры и легионеллеза.
Простейшие играют двойную инфекционную роль в общественном здравоохранении. Они могут вызывать инфекции сами по себе, такие как амебиаз, криптоспоридиоз, лямблиоз, амебный энцефалит и амебный кератит, и они могут действовать как вектор для своих внутриклеточных бактерий, вызывая множественные инфекции простейших и бактерий [31].
В дополнение к нашим выводам об идентифицированных простейших в этой статье, Fletcher et al. [33] проанализировали, что G. enteralis, Cryptosporidium spp. и Entamoeba spp. были наиболее часто регистрируемыми простейшими, связанными с кишечными инфекциями, и были связаны в основном со вспышками, передающимися через пищу и воду. Эти кишечные простейшие часто выделяют от пациентов с диареей в развивающихся регионах, таких как Азия и Африка к югу от Сахары [33]. Однако недавно Мучеса и соавт. обнаружено 12,8% Acanthamoeba из 172 проб сточных вод [34]. В нашем исследовании представлен первый отчет об обнаружении следующих простейших: A.
castellanii, T. gondii, C. owczarzaki, B. hominis, C. muris и T. vaginitis у зиров, обнаруженных в Гадарифе, Джубе и Хартум.
Общая распространенность простейших, обнаруженных с помощью ПЦР, составила 9,5%, а распространенность в Гадарифе, Джубе, Хартуме, Кордофане и Вад-Мадани составила 14,3%, 14,0%, 9,1%, 14,0% и 2,8% соответственно. Распространенность идентифицированных простейших в Гадарифе, Джубе, Хартуме и Кордофане не была статистически значимой по тесту (1). Кроме того, распространенность идентифицированных простейших в Вад-Мадани по сравнению с таковыми в Гадарифе, Джубе и Кордофане была высоко статистически значимой (значения составляли 0,0012, 0,0007 и 0,0003 соответственно). Но распространенность идентифицированных простейших в Вад-Мадани и Хартуме не была статистически значимой; значение было 0,1210.
Этот результат раскрывает опасность, исходящую от воды для распространения инфекций между популяциями, и наше исследование представило быстрое и точное молекулярное обнаружение и диагностику видов простейших в воде.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Ссылки
C. N. L. Macpherson, «Человеческое поведение и эпидемиология паразитарных зоонозов», International Journal for Parasitology , том. 35, нет. 11–12, стр. 1319–1331, 2005.
Посмотреть по адресу: Сайт издателя | Google ScholarД. С. Зарленга и Дж. М. Траут, «Концентрация, очистка и обнаружение паразитов, передающихся через воду», Veterinary Parasitology , vol. 126, нет. 1–2, стр. 195–217, 2004 г.
Посмотреть по адресу: Сайт издателя | Google ScholarS. K. Soni, Microbes: A Source of Energy for 21st Century , New India Publishing Agency, 2007.
J. A. Moss и R. A. Snyder, «Pathogenic Protozoa», in Microbial Source Tracking: Methods, Applications, and Case Studies , C. Hagedorn, A. R. Blanch, and VJ Harwood, Eds., стр. 157–188, Springer, New York, NY, USA, 2011.
Посмотреть по адресу: Сайт издателя | Google ScholarТ. Дж. Браун, Р. Т. М. Керсонс и Э. А. Киз, «Амебы из антарктической почвы и воды», Applied and Environmental Microbiology , vol. 44, нет. 2, стр. 491–493, 1982.
Посмотреть по адресу: Google ScholarA. J. Martinez and G. S. Visvesvara, «Free-living, amphizoic and opportunistic amebas», Brain Pathology , об. 7, нет. 1, стр. 583–598, 1997.
Посмотреть по адресу:Х. Абд, А. Саид, А. Вайнтрауб, Г. Б. Наир и Г. Сандстрем, « Штаммы Vibrio cholerae O1 представляют собой факультативные внутриклеточные бактерии, способные выживать и симбиотически размножаться внутри водной свободноживущей амеба Acanthamoeba castellanii , FEMS Microbiology Ecology , vol. 60, нет. 1, стр. 33–39, 2007 г.
Посмотреть по адресу: Сайт издателя | Google ScholarХ. Дж. Чжон, Э.
Посмотреть по адресу: Сайт издателя | Академия Google С. Джанг, Б. И. Хан и др., « Acanthamoeba : может ли он быть экологическим хозяином Shigella ?» Экспериментальная паразитология , том. 115, нет. 2, стр. 181–186, 2007 г.Ч. Х. Кинг, Э. Б. Шоттс мл., Р. Э. Вули и К. Г. Портер, «Выживание кишечных палочек и бактериальных патогенов в простейших во время хлорирования», Applied and Environmental Microbiology , vol. 54, нет. 12, pp. 3023–3033, 1988.
Посмотреть по адресу: Google ScholarИмам А. М. и Махгуб С. «Слепота из-за Acanthamoeba : первый случай из Судана» », Международный журнал здоровья наук (Касим) , том. 2, нет. 2, стр. 163–166, 2008.
Посмотреть по адресу: Google ScholarР. Валия, Дж. Г. Монтойя, Г. С. Висвесвера, Г. К. Бутон и Р. Л. Дойл, «Случай успешного лечения кожной инфекции Acanthamoeba в a l реципиент трансплантата легких», Инфекционные заболевания трансплантатов , vol.
Посмотреть по адресу: Сайт издателя | Google Scholar 9, нет. 1, стр. 51–54, 2007 г.P. Karanis, C. Kourenti, and H. Smith, «Передача простейших паразитов через воду: всемирный обзор вспышек и извлеченных уроков», Журнал «Вода и здоровье» , том. 5, нет. 1, стр. 1–38, 2007 г.
Посмотреть по адресу: Сайт издателя | Google ScholarС. Балдурссон и П. Каранис, «Передача простейших паразитов через воду: обзор мировых вспышек — обновление 2004–2010 гг.», Water Research , vol. 45, нет. 20, стр. 6603–6614, 2011.
Посмотреть по адресу: Сайт издателя | Google ScholarК. Монс, А. Дюметр, С. Госселин, К. Галлио и Л. Мулен, «Мониторинг Cryptosporidium и Giardia , загрязнение рек в районе Парижа», Water Research , vol. 43, нет. 1, стр. 211–217, 2009 г.
Посмотреть по адресу: Сайт издателя | Google ScholarА. А. Адам, Х. С. Хассан, П. Ширс и Э.
View по адресу: Google Scholar Элшибли, «Криптоспоридии в Хартуме, Судан», Восточноафриканский медицинский журнал , том. 71, нет. 11, pp. 745–746, 1994.M. A. Awad El Karim, B. M. El Hassan и K. K. Hussein, «Социальное и общественное здоровье водоснабжения в засушливых зонах в Судан», Социальные науки и медицина , том. 20, нет. 4, стр. 393–398, 1985.
Посмотреть по адресу: Сайт издателя | Google ScholarА. А. Э. Гаддал, «Сбор дождевой воды для будущих поколений», в Proceedings of the 5th International Conference on Rain Water Cistern Systems , Keelung, Taiwan, 1991.
Посмотреть по адресу: Google УченыйМедлин Л., Элвуд Х. Дж., Стикел С. и Согин М. Л., «Характеристика ферментативно амплифицированных эукариотических 16S-подобных рРНК-кодирующих областей», Джин , том. 71, нет. 2, стр. 491–499, 1988.
Посмотреть по адресу: Сайт издателя | Google ScholarС.
Посмотреть по адресу: Google Scholar К. Р. Карнати, З. Ю, Дж. Т. Сильвестр, Б. А. Дехорити, М. Моррисон и Дж. Л. Фиркинс, «Техническое примечание: специфическая ПЦР-амплификация протозойных последовательностей рДНК 18S из ДНК, выделенной из образцов жвачки коров», Журнал зоотехники , том. 81, нет. 3, стр. 812–815, 2003.ВОЗ, Emerging Issues in Water and Infectious Disease , Всемирная организация здравоохранения, Женева, Швейцария, 2003 г.
B. Leiva, E. Clasdotter, E. живые Acanthamoeba и Naegleria spp. амебы в водных источниках Леона, Никарагуа», Revista de Biologia Tropical , vol. 56, нет. 2, pp. 439–446, 2008.
Просмотр по адресу: Google ScholarЦветкова Н., Шильд М., Панайотов С. и др., «Идентификация свободноживущих экологических изолятов амеб из Болгария», Исследования в области паразитологии , vol. 92, нет. 5, стр. 405–413, 2004 г.
Посмотреть по адресу: Сайт издателя | Google ScholarК.
Посмотреть по адресу: Сайт издателя | Google Scholar А. Джошкун, С. Озчелик, Л. Тутар, Н. Элальди и Ю. Тутар, «Выделение и идентификация свободноживущих амеб из водопроводной воды в Сивасе, Турция», BioMed Research International , об. 2013 г., идентификатор статьи 675145, 8 страниц, 2013 г.С. Оничандран, Т. Кумар, Ю. А. Л. Лим и др., «Водные паразиты и физико-химическая оценка отдельных озер в Малайзии», Исследования в области паразитологии , vol. 112, нет. 12, стр. 4185–4191, 2013.
Посмотреть по адресу: Сайт издателя | Google ScholarМ. Адамска, «Молекулярная характеристика Cryptosporidium и Giardia , встречающихся в естественных водоемах Польши», Parasitology Research , vol. 114, нет. 2, стр. 687–692, 2015 г.
Посмотреть по адресу: Сайт издателя | Google ScholarА. П. Бальдеррама-Кармона, П. Гортарес-Моройоки, Л. Х. Альварес-Валенсия и др., «Количественная оценка микробного риска Cryptosporidium и Giardia в колодезной воде местного населения Мексики», International Journal of Environmental Health Research , стр.
Посмотреть по адресу: Сайт издателя | Google Scholar 1–13, 2014 г.H. Abd, S. Shanan, A. Saeed и G. Sandström, «Выживание Vibrio cholerae внутри Acanthamoeba и обнаружение обоих микроорганизмов в образцах природной воды может указывать на то, что амеба является протозойный хозяин на V. cholerae », Journal of Bacteriology & Parasitology , vol. S1-003, 2012.
Посмотреть по адресу: Сайт издателя | Google ScholarH. Abd, A. Saeed, A. Weintraub и G. Sandström, «Vibrio cholerae O139 не требует ни капсулы, ни боковой цепи LPS O для роста внутри Acanthamoeba castellanii», Journal of Medical Microbiology , vol. . 58, нет. 1, стр. 125–131, 2009 г.
Посмотреть по адресу: Сайт издателя | Академия GoogleG. Sandström, A. Saeed и H. Abd, « Acanthamoeba polyphaga является возможным хозяином для Vibrio cholerae в водной среде», Experimental Parasitology , vol.
Посмотреть по адресу: Сайт издателя | Google Scholar 126, нет. 1, стр. 65–68, 2010.С. Шанан, Х. Абд, И. Хеденстрем, А. Саид и Г. Сандстрем, «Обнаружение видов Vibrio cholerae и Acanthamoeba в одних и тех же природных пробах воды, взятых из разных эндемичных по холере районов. в Судане» BMC Research Notes , vol. 4, статья 109, 2011.
Посмотреть по адресу: Сайт издателя | Google ScholarА. Л. Ньюсом, Т. М. Скотт, Р. Ф. Бенсон и Б. С. Филдс, «Изоляция амебы, естественно содержащей отличительные виды Legionella », Applied and Environmental Microbiology , vol. 64, нет. 5, pp. 1688–1693, 1998.
Посмотреть по адресу: Google ScholarМ. Хенке и К. М. Зайдель, «Ассоциация между Legionella pneumophila и амебами в воде», Израильский журнал медицинских наук , том. 22, нет. 9, pp. 690–695, 1986.
Посмотреть по адресу: Google ScholarС.
С. Джанг, Б. И. Хан и др., « Acanthamoeba : может ли он быть экологическим хозяином Shigella ?» Экспериментальная паразитология , том. 115, нет. 2, стр. 181–186, 2007 г.
9, нет. 1, стр. 51–54, 2007 г.
Элшибли, «Криптоспоридии в Хартуме, Судан», Восточноафриканский медицинский журнал , том. 71, нет. 11, pp. 745–746, 1994.
К. Р. Карнати, З. Ю, Дж. Т. Сильвестр, Б. А. Дехорити, М. Моррисон и Дж. Л. Фиркинс, «Техническое примечание: специфическая ПЦР-амплификация протозойных последовательностей рДНК 18S из ДНК, выделенной из образцов жвачки коров», Журнал зоотехники , том. 81, нет. 3, стр. 812–815, 2003.
А. Джошкун, С. Озчелик, Л. Тутар, Н. Элальди и Ю. Тутар, «Выделение и идентификация свободноживущих амеб из водопроводной воды в Сивасе, Турция», BioMed Research International , об. 2013 г., идентификатор статьи 675145, 8 страниц, 2013 г.
1–13, 2014 г.
126, нет. 1, стр. 65–68, 2010.