Практикум по паразитологии

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

С.П. Гапонов, И.А. Будаева

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ ПО ПАРАЗИТОЛОГИИ

Учебное пособие

Воронеж 2012

1

Утверждено научно-методическим советом биолого-почвенного факультета Июня 2012 г., протокол №

Рецензенты доктор биологических наук, профессор В.Б. Голуб,

доктор биологичсеких наук, профессор Н.А. Харченко

Учебное пособие подготовлено на кафедре зоологии и паразитологии биолого-почвенного факультета Воронежского государственного университета

Рекомендуется для дисциплин «Паразитология», «Спецпрактикум» и научно-исследовательской работы студентов классических университетов для специальности 020201 – Биология, направления 020400 - Биология

2

3

ВЕДЕНИЕ

Учебное пособие предназначено для студентов биологических специальностей. При его написании были использованы как классические работы, в частности Е.Н. Павловского, В.Н. Беклемишева, В.А. Догеля, Ю.С.

Балашова, К.И. Скрябина, так и монографии по отдельным группам паразитов.

Основные задачи пособия заключаются в знакомстве с особенностями строения и жизненных циклов представителей разных групп паразитов на примере наиболее распространенного вида, а также в формировании на основе полученных знаний целостного представления о паразитической группе: о морфологических, биохимических, экологических адаптациях,

этапах и вариантах эволюции жизненых циклов и медико-

эпидемиологическом значении.

В своей работе авторы исходили из принципов сравнительно-

морфологического анализа, филогенетических связей различных групп паразитических организмов, однако при структурировании материала основное внимание уделялось дедуктивному формированию представлений о конкретной группе паразитов.

В качестве объектов, изучаемых на лабораторных занятиях, в пособии представлены паразиты, имеющие наибольшее медико-эпидемиологическое значение в России или представляющие существенную опасность по данным Всемирной организации здравоохранения. При этом учитывалось наличие в учебной и музейной коллекции кафедры зоологии и паразитологии препаратов и других материалов по изучаемым видам и группам организмов.

Пособие содержит три основных темы: «Паразитические простейшие», «Паразитические черви», «Паразитические членистоногие». На каждую тему отводится 6 лабораторных занятий, задания для самостоятельной работы; в

конце рассмотрения темы предусмотрена промежуточная аттестация в виде коллоквиума.

4

Самостоятельная работа, предлагаемая в большом объеме по каждой из тем позволяет оптимально распределять внеаудиторную и учебную нагрузку.

Задания для самостоятельной работы требуют изучения и анализа разнообразной учебной и специальной литературы и способствуют формированию не только специальных (ПК 1, ПК 2, ПК 3, ПК 4 и др.), но и общекультурных (ОК 3, ОК 4) компетенций, предусмотренных ФГОС третьего поколения.

Учебное пособие рекомендуется для использования в комплексе с учебником С.П. Гапонова «Паразитология» (2011), что позволит учащимся более подробно рассмотреть различные вопросы, касающиеся изучаемого на лабораторных занятиях материала, и соотнести их с лекционным курсом.

5

Тема 1 «Паразитические простейшие»

Занятие 1. Общая характеристика царства Protista. Представители типа

Sarcomastigophora: Entamoeba histolytica (дизентерийная амеба)

Учебно-целевые вопросы занятия:

1.Познакомиться с общими особенностями организации простейших их паразитических представителей.

2.Рассмотреть особенности организации представителей типа

Sarcomastigophora, подтипа Sarcodina.

3.Изучить и зарисовать строение и жизненный цикл Entamoeba histolytica (дизентерийной амебы). Рассмотреть эпидемиологию,

патогенез, симптомы, осложнения, диагностику и меры профилактики амебиаза (данные оформить в виде таблицы (табл.1)).

Материал и оборудование:

1.Тотальные препараты Entamoeba histolytica, Amoeba proteus,

Paramecium caudatum, Euglena, Difflugia.

2.Микроскопы.

3.Таблицы.

Царство Protista. Представители царства протистов являются простейшими эукариотическими организмами. Это большая и разнообразная группа живых существ, в которую включены простейшие, одноклеточные водоросли и слизневики. С точки зрения паразитологии интерес представляют некоторые представители подцарства простейших (Protozoa). К

простейшим отнесены протисты с животным типом строения клетки.

Клеточная стенка не содержит полисахаридов.

Простейшие – это животные, тело которых состоит морфологически из одной клетки, которая является целостным организмом со всеми присущими

6

ему функциями, то есть.– это животные, находящиеся на клеточном уровне организации жизни.

Строение простейших разнообразно. Клетка состоит из цитоплазмы и ядра и отделена от внешней среды плазматической мембраной. У многих простейших поверх клеточной мембраны образуется защитная оболочка,

называемая пелликулой. Цитоплазма простейших, как правило, состоит из плотной наружной части – эктоплазмы – и вязкой, содержащей органоиды и включения, внутренней части – эндоплазмы. Цитоплазма содержит одно или несколько ядер, эндоплазматическую сеть, рибосомы, митохондрии,

комплекс Гольджи, клеточный центр, лизосомы. У многих простейших имеются специализированные органоиды передвижения, представленные либо ресничками, либо жгутиками. В клетке развиты микротрубочки,

фибриллярные образования, сократительные волоконца и т.п. Простейшие с непостоянной формой тела передвигаются с помощью временных выростов клетки – ложноножек, или псевдоподий.

В основе питания простейших лежат процессы фагоцитоза и пиноцитоза с образованием пищеварительной вакуоли. Пищеварительная вакуоль содержит ферменты, расщепляющие компоненты пищевой частицы.

По способу питания простейшие являются гетеротрофами, как и другие животные. Однако среди Protozoa имеются представители, в клетке которых содержатся хроматофоры. Эти простейшие способны к фотосинтезу и являются автотрофами-фотосинтетиками.

Дыхание простейших осуществляется диффузно, через поверхность клеточной мембраны. Дышат они кислородом, растворенным в воде. У

паразитических форм дыхание видоизменяется. В теле свободноживущих пресноводных простейших имеется сократительная вакуоль, через которую выбрасываются излишки воды для поддержания осмотического давления.

Размножение простейших происходит бесполым путем, в основе которого лежит митотическое деление клетки в той или иной плоскости. У

паразитических простейших, в частности у споровиков, имеются формы

7

множественного деления клетки – эндодиогения и шизогония. Некоторым простейшим свойственно и половое размножение, которое носит характер копуляции гамет (в гамету превращается вся особь животного), как у споровиков и некоторых жгутиконосцев, или конъюгации (у инфузорий).

Для простейших, размножающихся бесполым путем, жизненный цикл соответствует клеточному циклу (митотический цикл). Для простейших,

размножающихся как бесполым, так и половым путями, характерно чередование в жизненном цикле указанных форм размножения. Обычно бесполое размножение повторяется многократно, а затем следует образование гамет, слияние которых приводит к формированию диплоидной зиготы. Место мейоза в жизненных циклах простейших может быть различным. У ряда простейших имеется чередование бесполого и полового поколений – метагенез.

Многие простейшие способны к инцистированию. В неблагоприятных условиях клетка округляется, прекращает питание и окружается плотной оболочкой. Образуется циста, способная переживать неблагоприятный период.

Простейшие обитают в пресных и морских водоемах, в почве, где они связаны с пленочной водой, а паразитические виды обитают в телах своих хозяев.

Паразитические представители простейших встречаются в типах

Sarcomastigophora (Саркомастигофора), Ciliophora (Инфузории), Apicomlexa

(Апикомплекса), Microsporidia (Микроспоридии) и Myxozoa (Миксозоа).

Тип Sarcomastigophora (Саркомастигофоры) – одноклеточные организмы, форма тела которых может быть непостоянной вследствие отсутствия пелликулы и образования ложноножек (у саркодовых) и

постоянной из-за развития пелликулы и стабильных органоидов движения – жгутиков (у жгутиковых). Цитоплазма, как правило, разделяется на две части. Полужидкая и зернистая внутренняя цитоплазма – эндоплазма –

заполняет содержимое клетки и содержит органоиды и включения. Плотная

8

наружная цитоплазма – эктоплазма – прилегает изнутри к клеточной мембране. Клетка содержит ядро, сократительную вакуоль (у пресноводных видов), пищеварительные вакуоли (результат фагоцитоза или пиноцитоза) и

типичные органоиды эукариотической клетки. Сократительная вакуоль обеспечивает осморегуляцию, выталкивая из клетки избыток воды,

поступающей через плазматическую мембрану из окружающей среды. У

морских и паразитических простейших этот органоид отсутствует из-за иного соотношения концентраций веществ внутри клетки и во внешней среде. Многие способны к инцистированию.

Подтип Sarcodina (Саркодовые). Форма клетки саркодовых непостоянна, так как поверх клеточной мембраны нет дополнительных структур или оболочки-пелликулы. Корненожки меняют форму тела.

Передвижение осуществляется с помощью псевдоподий – временных выростов клетки.

Среди амеб имеются одноядерные и многоядерные виды. Размножение осуществляется бесполым путем. Питание осуществляется путем фагоцитоза.

Entamoeba histolytica (рис. 1) встречается повсеместно, особенно в зонах с теплым и жарким климатом и вызывает амебиаз (амебиазис, амебную дизентерию). Паразитирует в толстом кишечнике человека. По смертности амебиаз занимает 3 место среди всех паразитарных болезней человека.

Ежегодно заболевание регистрируется у 40 миллионов человек во всех странах мира, от 40 до 100 тысяч ежегодно умирает от этой болезни.

Заражение человека осуществляется при проглатывании цист с водой или загрязненной пищи (овощей, фруктов).

Трофозоиты дизентерийной амебы могут быть нескольких форм,

сменяющихся в жизненном цикле. Человек заражается при проглатывании цист. Из цисты выходит мелкая вегетативная форма паразита (forma minuta).

Она питается бактериями и не вызывает заболевания. В толстом кишечнике мелкая вегетативная форма образует цисты. Ядро цисты делится, и цисты становятся четырехядерными. У некоторых людей при определенных

9

условиях (ослабленный иммунитет, переохлаждение, гиповитаминоз, смена диеты и т.п.) f. minuta проникает в стенку кишки, размножается делением и образует крупную вегетативную форму (forma magna), которая питается эритроцитами, вызывая образование глубоких кровоточащих язв в стенке толстой кишки. Эта форма имеет крупное ядро, причем хроматин ядра формирует радиальные структуры, важные при диагностике (рис. 1,2).

Рис. 1. Entamoeba histolytica: А – крупная вегетативная форма; Б, В – мелкая вегетативная форма; Г – циста.

Рис. 2. Цикл развития Entamoeba histolytica: 1 – циста; 2 – трофозоиты; 3 – просветная форма; 4 – тканевая форма; 5 – эритрофагия; 6 – предциста.

В центре ядра имеется крупная глыбка хроматина – кариосома

(эндосома). Псевдоподии широкие, тупые, движение осуществляется толчками. Эта форма активно размножается в тканях органа и образует тканевую форму амебы. Тканевая форма выходит в просвет кишечника,

превращаясь в крупных амеб, не способных, однако, питаться эритроцитами.

10