Решение: Фотодинамическая терапия и обмен
Статья к заданиюОписание эксперимента по лечению грибковых инфекций
Прочитайте текст и выполните задания.
Экспериментатор исследовал эффективность новых способов лечения грибковых инфекций человека. Для этого он подвергал клетки гриба кандида воздействию препарата антимикотика (противогрибкового) и фотодинамической терапии (ФДТ). Результаты приведены на диаграмме.
Опираясь на материал, укажите один из физиологических процессов в клетках, сходный с механизмом действия фотодинамической терапии. Ответ поясните. Предположите, что можно было бы ожидать в аналогичном эксперименте, но с кишечной палочкой. Ответ поясните для каждого эффекта.
Решение по шагам
5 шаговСходным физиологическим процессом является клеточное дыхание, прежде всего биологическое окисление в дыхательной цепи. При переносе электронов часть кислорода может превращаться в активные формы кислорода.
Активные формы кислорода обладают высокой реакционной способностью и могут окислять липиды мембран, белки и нуклеиновые кислоты. Поэтому и при клеточном дыхании, и при фотодинамической терапии возможно повреждение клеточных структур; при ФДТ образование активных форм кислорода запускается поглощением света фотосенсибилизатором.
Антимикотик предназначен для подавления грибов и действует на структуры или процессы, характерные для грибковых клеток. Поэтому на кишечную палочку, являющуюся бактерией, он, скорее всего, не окажет заметного действия: рост бактерий и их жизнеспособность существенно не изменятся.
ФДТ может оказать повреждающее действие на кишечную палочку, если фотосенсибилизатор взаимодействует с бактериальной клеткой и освещается светом подходящей длины волны. Образующиеся активные формы кислорода повреждают клеточную мембрану, ферменты и ДНК, что приведёт к снижению жизнеспособности, подавлению размножения или гибели бактерий.
Эффект ФДТ может быть выражен слабее или сильнее, чем у грибов, поскольку результат зависит от проникновения фотосенсибилизатора в бактериальную клетку и особенностей её клеточной оболочки.
Клеточное дыхание сходно с ФДТ образованием активных форм кислорода; антимикотик, вероятно, не подействует на кишечную палочку, а ФДТ при наличии фотосенсибилизатора и света снизит жизнеспособность бактерий или вызовет их гибель.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Утверждать, что антимикотик обязательно уничтожит кишечную палочку, не учитывая его специфичность к грибам.
Называть кислород продуктом гликолиза.
Не объяснять, каким образом активные формы кислорода повреждают клетку.
Утверждать, что ФДТ действует только на клетки грибов.
Забывать, что для фотодинамического эффекта необходимы фотосенсибилизатор и освещение подходящей длиной волны.