Presentation is loading. Please wait.

Presentation is loading. Please wait.

מיקרוביולוגיה יחסי גומלין בין מיקרואורגניזמים לבין אורגניזמים אחרים

Similar presentations


Presentation on theme: "מיקרוביולוגיה יחסי גומלין בין מיקרואורגניזמים לבין אורגניזמים אחרים"— Presentation transcript:

1 מיקרוביולוגיה יחסי גומלין בין מיקרואורגניזמים לבין אורגניזמים אחרים
נושאי השיעור: יחסי גומלין: הדדיות (חזזית, מיקוריזה, חיידקים מפרקי תאית בכרס הפרה, חיידקים מייצרי ויטמינים במעי האדם). טפילות (בקטריופז'ים וחיידקים, נגיפים, חיידקים, פטריות וטפילים הגורמים למחלות באדם ובצמחים). מחלות באדם הנגרמות ע"י: נגיפים: איידס, שיתוק ילדים, צהבת, אבעבועות שחורות. חיידקים: שחפת, אנתרקס (גחלת). טפילים חד-תאיים: מלריה, מחלת השינה. פטריות. מחלות בצמחים הנגרמות ע"י: נגיפים: צהבון האמיר בעגבנייה. חיידקים: עפץ הכתר. פטריות: חילדון, קימחון.

2 יחסי גומלין בין מיקרואורגניזמים ובין אורגניזמים אחרים
כל האורגניזמים זקוקים למשאבים דומים: מזון, מים, חמצן, אור וכדומה. אך מכיוון שכמות המשאבים בכל בית גידול היא מוגבלת, האורגניזמים מקיימים ביניהם יחסי גומלין מסוגים שונים, חלקם מביאים תועלת ומסייעים להשיג את המשאבים הנחוצים להם, וחלקם גורמים לנזק. סוג יחסי הגומלין שותף א' שותף ב' תחרות טריפה סימביוזה* מסוג הדדיות סימביוזה* מסוג טפילות מקרא ניזוק מפיק תועלת סימביוזה (יחסי שיתוף): יחסי גומלין בין פרטים המקיימים קשר הדוק במשך תקופות זמן ארוכות ולעיתים למשך כל החיים.

3 הדדיות וטפילות במצגת זו נעסוק בדוגמאות ליחסי הדדיות ויחסי טפילות שמיקרואורגניזמים מקיימים עם אורגניזמים אחרים. טפילות הדדיות טפיל פונדקאי נגיפים (וירוסים): איידס, שיתוק ילדים, צהבת, אבעבועות שחורות אדם נגיף צהבון האמיר צמח עגבניות חיידק אגרובקטריום צמחים טפילים חד-תאיים: מלריה, מחלת השינה פטריות: מחלות עור פטריות: קימחון וחילדון שותף א' שותף ב' אצה פטרייה (חזזית) צמח פטריה (מיקוריזה) חיידקים מפרקי תאית פרה חיידקים מייצרי ויטמינים האדם

4 סימביוזה הדדית בין אורגניזמים מפרקי תאית לבין הפרה
בכרס חייה אוכלוסייה עצומה של מיקרואורגניזמים מפרקי תאית. אורה בר העשב מכיל כמויות גדולות של תאית שהיא המרכיב העיקרי בדופן תאי הצמח, ובסיבים בצמח. התאית היא רב-סוכר שמרבית בעלי-החיים אינם מסוגלים לעכלו, כי במערכת העיכול שלהם אין את האנזים הדרוש לפירוקו. במערכת העיכול של הפרה חיים חיידקים ומיקרואורגניזמים אחרים המפרקים את התאית.

5 התהליכים הייחודיים המתרחשים בכרס
תאית מרבית המזון שהפרה אוכלת מתפרק בכרס, הודות לפעילותם של מיקרואוגניזמים (חיידקים ומיקרואורגניזמים אחרים) המפרישים אנזימים מפרקי תאית הנקראים צלולאזות. אנזים צלולאז שהחיידק הפריש גלוקוז האנזימים מפרקים את התאית לחד-סוכרים (גלוקוז). הגלוקוז חודר בדיפוזיה לתוך תאי החיידקים ומתפרק בתהליך תסיסה (נשימה ללא חמצן). בתהליך משתחררת אנרגיה המנוצלת ליצירת ATP. חיידק ח. שומן דופן הכרס מערכת הדם של הפרה תוצר תהליך הנשימה הן חומצות השומן שהחיידקים מפרישים החוצה. חומצות השומן נספגות דרך דופן הכרס אל מערכת הדם של הפרה, ודרכה אל כל תאי הגוף. חומצות השומן הן חומרים אורגניים עתירי אנרגיה, שמשמשים כמקור לאנרגיה בתהליך הנשימה בתאי הפרה, וכשלד לבניית חומרים המרכיבים את תאיה. ©foto: Courtesy R. Bowen

6 שאלה 1: התהליכים הייחודיים המתרחשים בכרס
שאלה 1:  בתרשים מתוארים תהליכים המתרחשים בכרס הפרה. השלימו את המלים החסרות. היעזרו במחסן המילים: תהליך פירוק, חומצת שומן, גלוקוז, אנזים צלולאז, תהליך תסיסה, מערכת הדם של הפרה, תהליך ספיגה, תאית. כרס הפרה חיידק ____________ ________ ___________ ©foto: Courtesy R. Bowen

7 בתרשים מתוארים תהליכים המתרחשים בכרס הפרה. השלימו את המלים החסרות.
תשובה שאלה 1:  בתרשים מתוארים תהליכים המתרחשים בכרס הפרה. השלימו את המלים החסרות. כרס הפרה חיידק חומצת שומן גלוקוז אנזים צלולאז מערכת הדם של הפרה תאית תהליך תסיסה תהליך ספיגה תהליך פירוק ©foto: Courtesy R. Bowen

8 מיקוֹריזה היא יחסי הדדיות בין פטרייה ובים צמח.
מיקוריזה מיקוֹריזה היא יחסי הדדיות בין פטרייה ובים צמח. בין תפטיר של פטרייה ובין שורשי הצמח. מקור השם ביוונית: מיקו פירושו פטרייה, ריזה פירושו שורש. קור הפטרייה הכרוכים סביב שורשי הצמח קולטים מים ומינרלים עבורם ועבור הצמח. הם בעלי שטח פנים – דבר המייעל את הקליטה. הפטרייה נהנית מספיגת הפחמימות מהצמח. בגידולים חקלאיים שונים, החקלאים נוהגים להוסיף נבגי פטריות לקרקע על מנת לשפר את הצמיחה. קורי הפטרייה (הלבנים) כרוכים סביב שורשי הצמח Nilsson et al. BMC Bioinformatics :178   doi: /

9 שאלה 2: מיקוריזה שאלה 2: מעובד מבגרות תשס"ט גידלו צמחי אורן בשתי חלקות סמוכות, חלקה א וחלקה ב, שהתנאים האביוטיים בהן דומים. הצמחים באחת החלקות גדלו בנוכחות פטריות מיקוריזה, והצמחים בחלקה האחרת גדלו ללא פטריות מיקוריזה. א. השלימו את המשפטים בעזרת המילים: מים ומינרלים, חומרים אורגניים, הטרוטרופיות, אוטוטרופיים, הדדית, פוטוסינתזה. בין הצמחים והפטריות מתקיימים יחסי סימביוזה ______. הצמחים מעבירים לפטריות __________ תוצרי תהליך ה________, והפטריות קולטות מהקרקע ומעבירות לצמחים ___________ . הצמחים הם __________ . הפטריות הן__________ . ב. בתמונות שלפניכם צמח אופייני מחלקה א' וצמח אופייני מחלקה ב'. באיזו חלקה, א' או ב' גדלו הצמחים בנוכחות הפטריות? נמקו.

10 הצמחים הם אוטוטרופים. הפטריות הן הטרוטרופיות.
תשובה שאלה 2: גידלו צמחי אורן בשתי חלקות סמוכות, חלקה א וחלקה ב, שהתנאים האביוטיים בהן דומים. הצמחים באחת החלקות גדלו בנוכחות פטריות מיקוריזה, והצמחים בחלקה האחרת גדלו ללא פטריות מיקוריזה. א. השלימו את המשפטים בעזרת המילים: מים ומינרלים, חומרים אורגניים, הטרוטרופיות, אוטו טרופים, הדדית. בין הצמחים והפטריות מתקיימים יחסי סימביוזה הדדית. הצמחים מעבירים לפטריות חומרים אורגניים תוצרי תהליך הפוטוסינתזה, והפטריות קולטות מהקרקע ומעבירות לצמחים מים ומינרלים. הצמחים הם אוטוטרופים. הפטריות הן הטרוטרופיות. ב. בתמונות שלפניכם צמח אופייני מחלקה א וצמח אופייני מחלקה ב. באיזו חלקה, א' או ב' גדלו הצמחים בנוכחות הפטריות? נמקו. תשובה: ב. הצמחים בחלקה א גדלו בנוכחות פטריות מיקוריזה. הצמח מתפתח טוב יותר בנוכחות הפטרייה, מפני שהיא משפרת את קליטת המים והמינרלים בשורשיו.

11 בחזזיות יש סימביוזה בין אצות חד-תאיות ובין פטריות.
שאלה 3: חזזית שאלה 3: בחזזיות יש סימביוזה בין אצות חד-תאיות ובין פטריות. I. מהי ההשפעה של כל אחד מן היצורים בחזזית על היצור האחר? II. מהו סוג הסימביוזה בחזזית? א. סימביוזה מסוג טפילות ב. סימביוזה מסוג הדדיות ד"ר נורית קינן © ד"ר נורית קינן © ד"ר נורית קינן ד"ר נורית קינן מיני חזזיות שונים על גזע עץ ועל סלע. לא ניתן להבחין בנפרד באצה ובפטרייה המרכיבות כל חזזית, אלא רק בתצפית מיקרוסקופית

12 תשובה שאלה 3: בחזזיות יש סימביוזה בין אצות חד-תאיות ובין פטריות. I. מהי ההשפעה של כל אחד מן היצורים בחזזית על היצור האחר? II. מהו סוג הסימביוזה בחזזית? א. סימביוזה מסוג טפילות ב. סימביוזה מסוג הדדיות תשובה: I. שני השותפים בחזזית, האצות החד-תאיות והפטריות, מפיקים תועלת מיחסי הגומלין ביניהם: האצות שבחזזית מבצעות פוטוסינתזה. חלק מן החומרים האורגניים שהן מייצרות עוברים אל הפטריות שבחזזית, ומהווים מקור המזון של הפטריות. הפטריות הן חסרות כלורופיל, ולכן הן חייבות לקבל מזון ממקור חיצוני כלשהו – מהאצות, במקרה זה. לפטריות, הבנויות מקורים, יש שטח פנים גדול. לכן הן סופגות ביעילות רבה מים ומינרלים מן הסביבה. חלק מן המים והמינרלים עוברים אל האצות שבחזזית. כמו כן, האצות גדלות בתוך סבך הקורים. כך הן מוגנות, במידה רבה, מהתייבשות, מקרינה חזקה וכדומה. II. משפט ב'.

13 שאלה 4: גרפים המתארים יחסי הדדיות ויחסי טפילות בין שני אורגניזמים
א. יצורים ממין א' ו-ב' מקיימים יחסי סימביוזה הדדית. עקומות א' ו-ב' מתארות את השנויים בגודל אוכלוסיות של יצורים ממינים א ו-ב, החיים בנפרד. ציירו במערכת הצירים השמאלית עקומות המראות את השינויים הצפויים בגודל אוכלוסיותיהם כאשר הם חיים יחד באותו בית גידול, בהשוואה למצב שבו הם חיים בנפרד. ב. כיצד יראה הגרף אם שני היצורים מתקיימים יחסי טפיל-פונדקאי? מספר פרטים מין א' לבד מין ב' לבד מספר פרטים שני המינים יחד הדדיות מספר פרטים מספר פרטים מספר פרטים מין א' לבד מין ב' לבד שני המינים יחד טפילות מספר פרטים מספר פרטים מספר פרטים

14 תשובה שאלה 4: מספר פרטים מין א' לבד מין ב' לבד א. שני המינים יחד – סימביוזה הדדית מין א' מין ב' תשובה: יש עלייה במספר הפרטים של שני המינים כאשר הם גדלים יחד, לעומת החיים בנפרד, כי יחסי הגומלין עוזרים לשניהם. מספר פרטים מין א' לבד מין ב' לבד א. שני המינים יחד – טפילות מין א' הטפיל מין ב' הפונדקאי תשובה: יש עלייה במספר הפרטים של הטפיל כאשר הם גדלים יחד, לעומת החיים בנפרד, כי הוא מפיק תועלת מהקשר, לעומת זאת יש ירידה במספר הפרטים של הפונדקאי כי הוא ניזוק מהקשר.

15 סימביוזה הדדית בין חיידקים מייצרי ויטמינים לבין האדם +שאלה 5
 חיידקים החיים בגופנו מייצרים ומספקים לנו ויטמינים שונים. לדוגמה חיידקים המייצרים ויטמין B או ויטמין K. לשותפות עם חיידקים יש עוד חיידקים ה"גרים" בפתחי הגוף אינם גורמים לנזק, ואינם מאפשרים למיקרואורגניזמים גורמי מחלות להתיישב בפתחים או לחדור לגוף. (לדוגמא בפה, בעור ובנרתיק האישה). שאלה 5: א. בקטע למעלה, תוארו שני סוגים של יחסי גומלין. הסבירו אילו. ב. מבגרות תשס"ו: אצל תינוקות שמקבלים כמויות גדולות של אנטיביוטיקה לאורך זמן ממושך, עלולים להתפתח פצעים בפה, הנגרמים מפטרייה. הסבירו מדוע. חיידקים מיצרי ויטמינים חיים במעי הגס

16 חיידקים מיצרי ויטמינים
תשובה  חיידקים החיים בגופנו מייצרים ומספקים לנו ויטמינים שונים. לדוגמה חיידקים המייצרים ויטמין B או ויטמין K. לשותפות עם חיידקים יש עוד חיידקים ה"גרים" בפתחי הגוף אינם גורמים לנזק, ואינם מאפשרים למיקרואורגניזמים גורמי מחלות להתיישב בפתחים או לחדור לגוף. (לדוגמא בפה, בעור ובנרתיק האישה). שאלה 5: א. בקטע למעלה, תוארו שני סוגים של יחסי גומלין. הסבירו אילו. ב. מבגרות תשס"ו: אצל תינוקות שמקבלים כמויות גדולות של אנטיביוטיקה לאורך זמן ממושך, עלולים להתפתח פצעים בפה, הנגרמים מפטרייה. הסבירו מדוע. חיידקים מיצרי ויטמינים חיים במעי הגס תשובה: א. בין האדם לחיידקים יש יחסי הדדיות. ואילו בין החיידקים "הטובים" למיקרואורגניזמים גורמי מחלות יש תחרות (על מקום מחייה, מזון). ב. האנטיביוטיקה פגעה באוכלוסיית החיידקים השוכנת דרך קבע בפה, ולכן לפטרייה קל יותר לחדור ולהתבסס כי יש לה פחות תחרות עם אורגניזמים אחרים.

17 שאלה 6 שאלה 6: בגרות תשס"ב עם גילוי העובדה שבמערכת העיכול של בעלי-חיים בריאים נמצאים חיידקים, הועלתה ההשערה שנוכחות חיידקים הכרחית לחייהם התקינים של בעלי חיים. הטבלה שלפניך מציגה ניסוי שנערך בעכברים ואת תוצאותיו: א. האם תוצאות הניסוי מאשרות (מאששות) את ההשערה? נמקו. ב. איזה סוג של יחסי גומלין סביר שמתקיימים בין העכברים לחיידקי המעיים הסבירו. ג. אילו ממצאים יחזקו את המסקנה שסימני המחלה והמוות נגרמים דווקא בשל היעדר חיידקים במערכת העיכול? הקבוצה הטיפול התזונה התוצאה א עכברים ללא טיפול דיאטה ענייה בוויטמינים B ו- K בריאים ב עכברים שמרגע היוולדם גודלו בתנאים סטריליים ללא חיידקים הראו סימני מחלה האופייניים לחסר ומתו בתוך שבועיים

18 א. האם תוצאות הניסוי מאשרות (מאששות) את ההשערה? נמקו.
תשובה שאלה 6: בגרות תשס"ב א. האם תוצאות הניסוי מאשרות (מאששות) את ההשערה? נמקו. ב. איזה סוג של יחסי גומלין סביר שמתקיימים בין העכברים לחיידקי המעיים הסבירו. ג. אילו ממצאים יחזקו את המסקנה שסימני המחלה והמוות נגרמים דווקא בשל היעדר חיידקים במערכת העיכול? הקבוצה הטיפול התזונה התוצאה א עכברים ללא טיפול דיאטה ענייה בוויטמינים B ו- K בריאים ב עכברים שמרגע היוולדם גודלו בתנאים סטריליים ללא חיידקים הראו סימני מחלה האופייניים לחסר ומתו בתוך שבועיים תשובה: א. כן, העכברים שגודלו בתנאים סטריליים, ולא קיבלו ויטמינים במזון, פיתחו סימני מחלה האופיינית לחסר בויטמינים. ב. יחסי גומלין מסוג הדדיות. העכברים מקבלים מהחיידקים ויטמינים B ו-K , והחיידקים מקבלים במעי העכברים מזון ותנאי חיים נוחים טמפרטורה/לחות/הגנה. ג. אם יוסיפו למזון העכברים את החיידקים, והעבריםיבריאו, סימן שהמחלה נגרמה מהיעדר החיידקים (שגרם למחסור בויטמינים).

19 שאלה 7 שאלה 7: בגרות תשס"ג גם צמחים וגם בעלי חיים מקיימים מערכות של סימביוזה מסוג הדדיות עם מיקרואורגניזמים. א. מהי סימביוזה מסוג הדדיות? ב. הבא דוגמה אחת של סימביוזה מסוג הדדיות בין צמח למיקרואורגניזמים ודוגמה אחת של סימביוזה מסוג הדדיות בין בעל חיים למיקרואורגניזמים. בכל אחת מן הדוגמאות ציין מיהו הצמח או בעל החיים, ומה הם היתרונות שהסימביוזה מקנה לכל אחד מן השותפים.  

20 תשובה שאלה 7: בגרות תשס"ג גם צמחים וגם בעלי חיים מקיימים מערכות של סימביוזה מסוג הדדיות עם מיקרואורגניזמים. א. מהי סימביוזה מסוג הדדיות? ב. הבא דוגמה אחת של סימביוזה מסוג הדדיות בין צמח למיקרואורגניזמים ודוגמה אחת של סימביוזה מסוג הדדיות בין בעל חיים למיקרואורגניזמים. בכל אחת מן הדוגמאות ציין מיהו הצמח או בעל החיים, ומה הם היתרונות שהסימביוזה מקנה לכל אחד מן השותפים.   תשובה: א+ב. אדם- חיידקים מייצרי ויטמינים במעי הגס. האדם מקבל ויטמינים. החיידקים מקבלים מזון, מקום מחייה שיש בו תנאים מתאימים לגידולם (לחות, טמפרטורה ו-pH מתאימים) אצה – פטרייה (חזזית). האצה מקבלת מים ומינרלית והגנה מהתייבשות וקרינה. הפטרייה מקבלת חומרים אורגניים תוצרי הפוטוסינתזה של האצה. צמחים ממשפחת הקטניות – חיידקים קושרי חנקן. הצמח מקבל אמוניה; תרכובת חנקן שהוא יכול לנצל. החיידקים מקבלים חומרים אורגניים תוצרי הפוטוסינתזה של הצמח, ומקום מחייה נוח.

21 טפילות טפילות חיים משותפים של שני אורגניזמים שבהם צד אחד תלוי לקיומו בשני, ואילו הצד השני ניזוק מהקשר. האורגניזם הנהנה נקרא טפיל, והאורגניזם המנוצל נקרא פונדקאי. מיקרואורגניזמים שונים חיים כטפילים בגופם של מיקראורגניזמים אחרים. לדוגמה נגיפים הנקראים בקטריופז'ים התוקפים תאי חיידקים, מתרבים בתוכם וגורמים למותם. ראו בשקף הבא.

22 התרבות בקטריופאז'ים בתוך תאי חיידקים
היצמדות הבקטריופאז' לתא החיידק, והחדרת ה-DNA שלו לתוך תא החיידק. א. מסלול ליטי ב. מצב ליזוגני החיידק מייצר קופסיות ו-DNA של הבקטריופאז', ומורכבים בקטריופאז'ים חדשים. תא החיידק מתפרק, והבקטריופאזים משתחררים החוצה. ה-DNA של הבקטריופאז' משתלב ב-DNA של החיידק, והוא משוכפל יחד אתו ומועבר לצאצאי תא החיידק. לעתים יש מעבר ממצב ליזוגני למצב ליטי.

23 טפילות: מיקראורגניזמים הגורמים למחלות בבעלי חיים ובצמחים
בגופו של האדם חיים מיקרואורגניזמים שונים, אשר אינם מזיקים ולעיתים אף מועילים לו. לעיתים מופר המאזן הטבעי ונגרמת מחלה ע"י מיקרואורגניזמים שונים (חיידקים, נגיפים, טפילים חד-תאיים, פטריות), ונגרמת מחלה זיהומית. מחלה נגרמת עקב חשיפה לגורם המחלה ו/או מצב רגיש ופגיע של הגוף/פעילות לקויה של מערכת החיסון או גורמים תורשתיים. גם בעלי חיים וצמחים סובלים לעיתים ממחלות זיהומיות. דוגמאות: טפיל פונדקאי נגיפים (וירוסים): איידס, שיתוק ילדים, צהבת, אבעבועות שחורות אדם נגיף צהבון האמיר צמח עגבניות חיידק אגרובקטריום צמחים טפילים חד-תאיים: מלריה, מחלת השינה פטריות: מחלות עור פטריות: קימחון וחילדון

24 מחלות באדם הנגרמות ע"י נגיפים: מחלת שיתוק ילדים הנגרמת ע"י נגיף הפוליו
שיתוק ילדים היא מחלה של מערכת העצבים, הנגרמת על ידי נגיף הפוליו. המחלה מועברת מאדם לאדם, בעיקר באמצעות מגע עם מזון ומים מזוהמים במי ביוב. אצל חלק מהחולים הנגיף פוגע במערכת העצבים וגורם לשיתוק. במהלך ההיסטוריה אירעו בעולם מגיפות של מחלת שיתוק ילדים, ובמיוחד במהלך המאה ה-20. מגיפות אלו - שהותירו אלפי ילדים ומבוגרים משותקים - הניעו מדענים להשקיע מאמצים בפיתוח חיסון למחלה. במהלך שנות החמישים פותח חיסון לנגיף, שלזכותו נזקף צמצום של מספר החולים במחלה בעולם מדי שנה ממאות אלפים לסביבות אלף. Imprensalauro/FLIKER F.P. Williams, U.S. EPA הגורם למחלה – נגיף הפוליו החיסון נגד שיתוק ילדים ניתן דרך הפה

25 (ע"פ הופעת נוגדנים נגד הנגיף בדם)
צהבת נגיפית צהבת היא מצב שבו שוקע צבען (פיגמנט) צהוב בשם בילירובין ברקמות. צבען זה נוצר בגוף באופן טבעי בעת פירוק חלבוני המוגלובין ומיוגלובין ובאופן טבעי הוא מפורק בכבד ומסולק מהגוף (דרך הצואה, והוא מקנה לה את צבעה החום). צהבת אינה מחלה אלא סימפטום, שיכול להתלוות למחלות רבות, כגון צהבת ילודים או דלקת כבד הנגרמת ע"י חיידקים. צהבת נגיפית היא מחלה זיהומית הנגרמת ע"י כמה זנים של נגיף הצהבת. המחלה מועברת דרך המחלה מועברת במזון ובמים, כאשר זיהום צואתי מגיע לפה ומאדם, והיא נפוצה בארצות העולם השלישי. הצהבת היא מחלה קשה העלולה לגרום לנזקים כרוניים לכבד ולהתפתחות מחלת שחמת הכבד. חיסון נגד צהבת B ניתן לתינוקות מיד עם הוולדם. © Cambodia4kids.org , Beth Kanter   CDC/ Dr. Thomas F. Sellers/Emory University ילד חולה בצהבת בדיקת דם לגילוי צהבת (ע"פ הופעת נוגדנים נגד הנגיף בדם)

26 אבעבועות שחורות היא מחלה מדבקת קשה הנגרמת על ידי הנגיף ה-variola.
נגיף האבעבועות השחורות קטל ככל הנראה יותר בני אדם מכל מחלה אחרת בהיסטוריה. מחלת האבעבועות השחורות נכחדה כנראה, מן העולם, עקב מבצע חיסונים שנערך ברחבי העולם. CDC/ World Health Organization; Stanley O. Foster M.D., M.P.H CDC/ Fred Murphy חזה של אדם חולה באבעבועות שחורות נגיף הוריולה הגורם למחלת האבעבועות השחורות

27 וירוסים של אבעבועות שחורות (הנקודות השחורות הקטנות) פורצים מתוך התא
וירוסים של אבעבועות שחורות (הנקודות השחורות הקטנות) פורצים מתוך התא המאכסן בו הם נוצרו. CDC/ Dr. Fred Murphy; Sylvia Whitfield

28 כשל חיסוני נרכש – איידס אחת המחלות הקשות ביותר שגורמת לקריסה של מערכת החיסון היא מחלת האיידס ( AIDS –Acquired Immune Deficiency Syndrome), ובעברית: תסמונת הכשל החיסוני הנרכש. גורם המחלה הוא נגיף ששמו HIV (Human Immunodeficiency Virus). תמונת מצב האיידס היא מחלה "חדשה" יחסית – המחלה הובחנה לראשונה בשנת 1981 בקרב כמה גברים צעירים בארה"ב, ומאז התפשטה בכל העולם. מדי שנה בשנה כחמישה מיליון בני אדם נדבקים במחלה, וכשלושה מיליון מתים ממנה. למרות המאמצים האדירים שהושקעו במחקר, עדיין לא נמצאה דרך לריפוי מוחלט של המחלה. לכן, הדרך היעילה ביותר להתמודדות עם המחלה היא מניעתה בעזרת מאבק הסברתי למניעת התפשטות המחלה ולחינוך מיני נכון. הסרט האדום הפך לסמל המאבק העולמי במחלת האיידס

29 בו קולטנים לנגיף האיידס
כשל חיסוני נרכש – איידס לרוע המזל, נגיף האיידס תוקף תאים שיש להם תפקיד מפתח במערכת החיסון: תאי T-עוזרים. מדוע דווקא את התאים האלה? כי בקרום התאים האלה יש מולקולה מיוחדת הנקראת CD4, והיא משמשת קולטן לנגיף. (לכן התאים נקראים גם תאי T4). מהו הנזק הנגרם לגוף? הנגיף חודר לתאים אלו, פורץ מתוכם ותוקף עוד תאים. כך נגרמת ירידה מתמשכת במספר תאי T-עוזרים. הירידה פוגעת פגיעה קשה מאוד בתגובה התאית וההומורלית בגוף, המופעלת על ידי תאי T-עוזרים, והגוף נותר חסר הגנה בפני מחלות הנגרמות על ידי גורמים זרים (כגון חיידקים, נגיפים, פטריות). רוב החולים מתים בתוך ארבע שנים מזמן הופעת סימני המחלה הראשונים. נגיף האיידס נצמד לקולטן CD4 חומר גנטי האנטיגנים במעטפת החלבונית, שדרכם הנגיף נצמד לקוטני CD4 בתאי T-עוזרים קטע מקרום תא T-עוזר שיש בו קולטנים לנגיף האיידס קולטן CD4

30 נגיף האיידס – HIV תוקף תא T-עוזר
נגיף איידס (העיגולים הירוקים) תא T-עוזר (בצבע כחול) Photo: C. Goldsmith. Content Providers: CDC/ C. Goldsmith, P. Feorino, E. L. Palmer, W. R. McManus בתמונה נראה גם מקרופג' (הורוד) תמונה ממיקרוסקופ אלקטרוני, שבה נראה נגיף איידס יוצא מתא T-עוזר(בדרך להדבקת עוד תא). ראו תזכורת לפעילות תאי T-עוזרים בשקף הבא.

31 דרכי הידבקות במחלה העברת הנגיף מאדם לאדם מתרחשת באחת מן הדרכים הבאות: מגע מיני נוזל הזרע, הפרשות דרכי המין דרך האם היריון, לידה, הנקה מדם לדם עירוי דם מזוהם בנגיף מחטים מזוהמות קבלת טיפול תרופתי נגד איידס בתוך 72 שעות מזמן ההידבקות, גורמת לחיסול הנגיף לפני שהתבסס בגוף ולהקטנת הסיכוי להידבקות במחלה. לאחר מכן, אי אפשר להירפא מהמחלה. אם יש לאדם חשש סביר שנדבק באיידס, עליו להגיע מידית לטיפול רפואי, למרות המבוכה. לפעמים, הבושה הורגת!!!! עם זאת, הטיפול הזה אינו צריך, בשום אופן, להוות תחליף לקיום יחסי מין מוגנים!

32 טיפול ומניעה הטיפול במחלה הטיפול המקובל הוא מתן צירוף של תרופות, שזכה לשם קוקטֵיל. אחת התרופות מעכבת את האנזים המעורב בשינוי שנעשה בחומר הגנטי של הנגיף (הרחבה: האנזים הוא ריברס – טרנקריפטאז, שהופך את ה־RNA של הנגיף ל־DNA המשתלב ב־DNA של התא המאכסן. תהליך זה אינו מתרחש בטבעיות בתאי אדם, ולכן האנזים אינו פוגע בתאים עצמם). הטיפול התרופתי משפר את איכות החיים של החולים, ודוחה את התפרצות המחלה, אך אינו מרפא ממנה. מדוע קשה לפתח חיסון נגד נגיף האיידס? בחומר הגנטי של הנגיף מתרחשות מוטציות בתדירות גבוהה. המוטציות גורמות לשינויים בחלבוני המעטפת של הנגיף. לכן נוגדנים, תאי T-הורגים ותאי זיכרון שנוצרו נגד נגיף מסוים, לא יזהו את אותו הנגיף לאחר שחלו בו שינויים בחלבוני המעטפת. מניעת המחלה הדרך היעילה ביותר להתמודדות עם המחלה היא מניעתה על ידי: 1. קיום יחסי מין מוגנים. 2. הימנעות מוחלטת משימוש במחטים ובמזרקים מזוהמים. ברחבי העולם נערך מאבק הסברתי למניעת התפשטות המחלה ולחינוך מיני נכון.

33 שאלה 8 שאלה 8: בגרות תשס"ו א. ציינו שתי דרכים שבהן אנשים עלולים להידבק בנגיף HIV הגורם לאיידס, והסבירו מה משותף מבחינה ביולוגית לשתי הדרכים שציינת. ב. כאשר בודקים את סיבת המוות של אנשים שנדבקו בנגיף HIV מוצאים שאצל חלקם נגרם המוות ממחלות זיהומיות שונות. הסבירו מדוע

34 תשובה שאלה 8: בגרות תשס"ו א. ציינו שתי דרכים שבהן אנשים עלולים להידבק בנגיף HIV הגורם לאיידס, והסבירו מה משותף מבחינה ביולוגית לשתי הדרכים שציינת. ב. כאשר בודקים את סיבת המוות של אנשים שנדבקו בנגיף HIV מוצאים שאצל חלקם נגרם המוות ממחלות זיהומיות שונות. הסבירו מדוע תשובה: א. דרכי הדבקה: יחסי מין בלתי מוגנים או עירוידם/מוצרי דם או שימוש במזרק מזוהם או הנקה או לידה. המשותף: מגע עם נוזלי גוף ומגע עם דם. ב. הנגיף פוגע בתאים של מערכת החיסון (תאי T עוזרים שיש להם תפקיד מפתח בתגובה החיסונית), ועל כן החולים נותרים חסרי הגנה בפני גורמי מחלות כגון חיידקים וירוסים ופטריות.

35 מחלות באדם הנגרמות ע"י חיידקים: שחפת
שחפת ((Tuberculosis) היא מחלה זיהומית מדבקת הנגרמת על ידי חיידקים הנקרא מיקובקטריום טוברקולוזיס, ופוגעת לרוב בריאות. ההדבקה מאדם לאדם נעשית דרך הטיפות הקטנות של השיעול או הרוק של אדם החולה במחלה פעילה. שחפת היא אחת הסיבות הנפוצות ביותר למוות בכל הגילאים ברחבי העולם, בעיקר בארצות העולם השלישי. 95% ממקרי השחפת מופיעים בארצות מתפתחות. מספר המקרים החדשים בשנה הוא כ-8 מיליון, ומקרי המוות לשנה בעולם כולו משחפת מוערכים ב-3 מיליון. בעבר, לפני עידן האנטיביוטיקה, אחוז התמותה, גם בארצות המערב היה גבוה יותר. חתך רוחב בריאות נגועות במחלה צילום רנטגן המגלה חוסר אחידות בריאות מושבה CDC/Dr. George Kubica חיידק השחפת יוצר מושבות בעל מראה אופייני, מראה המושבה הוא אחד מדרכים לאבחון החיידק. (לוקחים דגימה מריאות החולה, ממגדלים על קרקע מזון מוצק, ובוחנים את צורת המושבות) Yale Rosen (Pulmonary Pathology at flickr) (CC BY-SA 2.0) במחלה נגרם נזק לריאות: נוצרים בהן חללים.

36 אנתרקס=גחלת גַּ‏‏חֶ‏לֶ‏ת (אנתרקס) היא מחלה הפוגעת באדם ובבעלי חיים. הגחלת יכולה להתבטא בשלושה אופנים: כמחלה עורית, כמחלה נשימתית וכמחלת מעי, בהתאם לאופן חדירת החיידק לגוף. מקור השם "אנתרקס" במילה היוונית Anthrakis, שפירושה "פחם". השם מתאר את הנגע העורי השחור המופיע אצל חולי הגחלת. החיידק משמש גם כנשק ביולוגי. הוא נבחר למטרה זו בשל אלימותו ובשל נטייתו ליצור נבגים השורדים בקרקע שנים רבות. ככל הידוע, הראשונה שהשתמשה בו היא יפן, ב-1937 במלחמתה נגד סין.

37 מחלות באדם הנגרמות ע"י טפילים חד תאיים אאוקריוטים: מלריה
מעביר המחלה המחלה מועבר מאדם לאדם ע"י נקבת יתוש האנופלס. גורם המחלה המלריה נגרמת על-ידי יצור חד-תאי אאוקריוטי השייך לפרוטוזואה הנקרא בשם פלסמודיום. CDC/ James D. Gathany Ute Frevert; false color by Margaret Shear (PloS) © תפוצת המחלה במדינות המתועשות כבר כמעט שלא קיימת מלריה, אבל במדינות המתפתחות היא עדיין נפוצה. על פי ההערכה, נדבקו בשנת 2002כ-400 מיליון איש בעולם במחלה, רובם ביבשת אפריקה ומתוכם מתו כ-3 מיליון נפש. כמה עשרות חולים מאובחנים בישראל מדי שנה, רובם ישראלים ששבו מביקור באפריקה או באסיה. הטיפול במחלה התרופות נגד מלריה מבוססות על החומר כינין המופק מעץ הכינין. מניעת המחלה האמצעי היעיל ביותר להילחם במלריה הוא חיסול יתושי האנופלס על ידי מניעת התרבותו במקווי המים באמצעות: ייבוש הביצות, החדרת דגי גמבוזיה למקווי המים על מנת שיטרפו את הזחלים והגלמים של היתושים או, כמוצא אחרון, כיסוי הביצות בשכבת נפט שאינה מאפשרת לזחלי היתושים לנשום וקוטלת אותם. כמו כן, יש למנוע עקיצה באמצעות שימוש בכילות (רשתות), מריחה חומרים דוחי יתושים, לבישת בגדים ארוכים והימנעות מיציאה החוצה בלילה.

38 היתושה עוקצת אדם בריא ומעבירה אליו
מלריה – מהלך המחלה מהלך המחלה: היתושה עוקצת אדם חולה ומוצצת את דמו המכיל את הטפיל. היתושה עוקצת אדם בריא ומעבירה אליו את הטפיל דרך הרוק. הטפיל בתוך תא דם אדום © Ed Uthman CDC/ James D. Gathany CDC/ James D. Gathany הטפיל מגיע לכבד, ולאחר מכן לתאי הדם האדומים, ובהם הוא מתרבה. מידי כמה ימים הטפיל פורץ מתאי הדם האדומים אל הפלסמה ותוקף תאי דם אחרים. בפרק זמן זה נגרם התקף של המחלה המאופיין בחום גבוה, רעד, כאבי פרקים, כאב ראש עז, הקאות העשויות להכיל דם, הזעה מרובה, צמרמורת, שלשול, כאבי בטן, והרגשה כללית לא טובה.

39 שאלה 9: שינויים בטמפרטורת הגוף אצל חולי מלריה (גרף)
א. אצל אדם שנדבק במלריה סימני המחלה, כמו חום וצמרמורת, מופיעים במחזוריות כל כמה ימים. הסבירו את הסיבה למחזוריות זו. ב יש מספר זנים של אנופלס הגורמים למלריה. העקומות בגרף מתארות את השינויים טמפרטורה הגוף אצל שלושה אנשים החולים במלריה. כל אחד מהם נדבק בזן אחר של הטפיל. מה משותף בתוצאות אצל שלושתם ומהי הסיבה לכך? מה שונה בין שלושתם ומהי הסיבה האפשרית לכך? Brady8 at Wikimedia commons (CC BY-SA 3.0 )

40 שאלה 9: שינויים בטמפרטורת הגוף אצל חולי מלריה (גרף)
תשובה: א. הטפילים מתרבים בתוך תאי הדם האדומים ופורצים בהם במחזוריות קבועה. ההתקף החום מתרחש בזמן פריצת הטפילים. ב. המשותף הוא האופי המחזורי של השינוי. בכולם התפתחות הטפיל בגוף דומה: התרבות בתוף תאי הדם, פריצה מהם והתקפת תאים נוספים. השונה הוא משך הזמן שבין התקף להתקף, התלוי בקצב התרבות הטפיל. Brady8 at Wikimedia commons (CC BY-SA 3.0 )

41 מחלת השינה מחלת השינה נגרמת על ידי טפיל חד-תאי איאוקריוטי השייך לפרוטוזואה הנקרא Trypanosoma. הטפיל מועבר לבני אדם באמצעות זבוב הצֶה צֶה הנפוץ באפריקה. בארצות המערב מדובר במחלה נדירה, אך באפריקה חולים בה כל שנה כחצי מיליון איש ומתים ממנה כ-40,000. בשלבים המתקדמים של המחלה נגרמות פגיעות קשות במוח הגורמות לתופעות של בילבול, מחלות פסיכיאטריות, איבוד משקל ונדודי שינה, ובשלב האחרון החולה שוקע בתרדמת. הטפיל CDC/Dr. Myron G. Schultz דם של אדם החולה במחלה

42 מחלות באדם הנגרמות ע"י פטריות
מינים שונים של פטריות גורמים למחלות בעור ובאיברים פנימיים בגוף. אחת מהנפוצות מהן היא פטריית השמר קנדידה. הקנדידה גורמת לזיהומים בבני אדם, לרוב בחלל הפה ובנרתיק. Drgnu23 at Wikimedia commons (CC BY-SA 3.0 ) AJ Cann , Flickr (CC BY-NC 2.0) מחלת עור הנגרמת ע"י פטריות. זיהום בפה הנגרם ע"י פטריית הקנדידה

43 סוגי מחלות מחלה היא מצב שבו ההומיאוסטזיס בגוף מופר. קיימים כמה סוגי מחלות הנבדלות בגורם המחלה: מחלות הנגרמות על ידי גורמים ביוטיים כגון חיידקים ונגיפים. מחלות אלה נקראות מחלות זיהומיות. מחלות הנגרמות עקב חשיפה לגורמים אביוטיים כגון קרינה, חשיפה לחומרי הדברה ולחומרים מסוכנים. מחלות הנגרמות בגלל פגמים תורשתיים. התפתחות מחלה בגוף תלויה לא רק עקב חשיפה לגורם המחלה, אלא גם במצב הגוף, במצב מערכת החיסון ובגורמים תורשתיים.

44 שאלה 10: מיון מחלות על פי גורם המחלה
מיינו את המחלות הבאות על פי סוגי המחלות. אם המחלה נגרמת מגורם ביוטי ציינו מהו האורגניזם הגורם למחלה, ואת דרך העברת המחלה. (העמודות הצהובות). שם המחלה מחלה זיהומית מחלה הנגרמת מגורמים אביוטיים מחלה תורשתית גורם המחלה גורם המחלה הוא: פרוקריוטי/ אאוקריוטי/ נגיף דרך העברת המחלה שפעת מלריה דממת סיסטיק פיברוזיס צהבת נגיפית מחלת השינה סרטן ריאות בקרב מעשנים כבדים איידס

45 תשובה שם המחלה מחלה זיהומית נגרמת ע"י: גורם המחלה הוא: פרוקריוטי/ אאוקריוטי/ נגיף דרך העברת המחלה מחלה הנגרמת מגורמים אביוטיים מחלה תורשתית שפעת נגיף מאדם לאדם דרך האוויר, מגע מלריה פלסמודיון אאוקריוטי עקיצת יתוש האנופלס דממת + סיסטיק פיברוזיס צהבת נגיפית מים ואוכל מזוהמים בנגיף מחלת השינה טפיל חד תאי עקיצת זבוב הצ'ה-צ'ה סרטן ריאות בקרב מעשנים כבדים + * איידס מגע מיני, שימוש במחט או עירוי דם מזוהמים בנגיף, מאמא לעובר או דרך החלב. * ידוע שחומרים בעשן הסיגריות עלולים לגרום לסרטן. יתכנו גם גורמים אחרים למחלה, ולעיתים הגורם אינו ידוע.

46 שאלה 11: מחלות הנפוצות בעולם השישי ובעולם המערבי
א. מחלות זיהומיות נפוצות יותר בארצות העולם השלישי יותר מאשר בארצות המערב. מנו שתי סיבות לכך. ב. מהן המחלות הנפוצות בעולם המערבי, ומהם הגורמים להן?

47 תשובה שאלה 11: א. מחלות זיהומיות נפוצות יותר בארצות העולם השלישי יותר מאשר בארצות המערב. מנו שתי סיבות לכך. ב. מהן המחלות הנפוצות בעולם המערבי, ומהם הגורמים להן? תשובה: א. תנאי תברואה ירודים, רמה נמוכה של מערכת הרפואה, צפיפות. ב. במערב נפוצות מחלות לב וכלי דם, שנובעות בין היתר מעודף אכילה ומתזונה עתירת שומנים, וכן מחסר בפעילות גופנית. ומחלות סרטן, שהגורמים לה הם, בין היתר, חשיפה לכימיקלים שונים במזון מעובד, זיהום האוויר הקרקע והמים, חשיפה לקרינה.

48 מחלות צמחים: מחלת צהבון האמיר בעגבנייה הנגרמת ע"י וירוס
צהבון האמיר היא אחת המחלות החמורות ביותר של צמחי עגבניות בארץ וברחבי העולם. הנגיף, מועבר מצמח לצמח על ידי כנימת עש הטבק העוקצת את הצמחים. המחלה גורמת לפגיעה בעלים הגורמת להפסקת הצמיחה, ולפגיעה חמורה בצמח. חקלאים ברחבי העולם נלחמים במחלה באמצעות הדברה כימית וביולוגית (שימוש בפשפש הטורף את הכנימה המעבירה את הוירוס, ושימוש ברשתות המונעים ממנה להגיע לצמחים) נוסף על כך, מדענים בארץ ובעולם מנסים לפתח זני עגבניות מהונדסים גנטית העמידים בפני הוירוס. התמונות באדיבות חברת "זרעים גדרה" צמח נגוע במחלה צמח בריא תסמיני המחלה

49 עפץ הכתר הנגרם ע"י החיידק אגרובקטריום
החיידק אגרובקטריום גורם למחלת עפץ הכתר בצמחים. המחלה מתאפיינת בצמיחתם של של גידולים הנקראים עפצים על הצמח החולה. הגידולים מתעוררים בעקבות העברה של מקטע DNA מהחיידק אל תאי הצמח. הגנים המועברים משרים את יצירת הגידול. אגרובקטריום בשירות ההנדסה הגנטית יכולתו של Agrobacterium להעביר גנים לצמחים מנוצלת בשירות ההנדסה הגנטית, לצורך החדרת גנים רצויים לצמחים. בהנדסה הגנטית משתמשים בחיידק מהונדס שהוסרו ממנו הגנים האלימים הגורמים למחלה בצמח, והוחדרו אליו הגנים הזרים הרצויים. חיידקי אגרובקטריום תוקפים תא צמח עפצים בשורש עפצים בגבעול A. G. Matthysse, K. V. Holmes, R. H. G. Gurlitz C-M at Wikimedia commons (CC BY-SA 3.0) Clemson University - USDA Cooperative Extension Slide Series, Bugwood.org

50 קימחון וחילדון הנגרמות ע"י פטריות
מחלת החילדון בצמחים שונים נגרמת ע"י סוג של פטרייה. הגורמת לכתמים בצבע חלודה על העלים ואברים אחרים בצמח. Downtowngal at Wikimedia commons מחלת הקימחון בצמחים שונים נגרמת ע"י סוג של פטרייה, הגורמת לכיסוי קמחי בצבע לבן-חום או אפור-חום על עלים וחלקים אחרים בצמח. Nociveglia at Flickr© Maccheek at English Wikipedia (CC BY-SA 3.0 )

51 גורמי מחלות זיהומיות באדם
שאלה 12 שאלה 12: השלימו את תרשים העוסק במחלות זיהומיות באדם, בהם דנו במצגת זו. היעזרו ברשימת המחלות. גורמי מחלות זיהומיות באדם חיידקים נגיפים סוגי המחלות שמות המחלות/גורמי מחלות באדם ובצמחים: צהבון האמיר, איידס, חילדון, מלריה, צהבת, עפץ הכתר, אנתרקס, שחפת, אבעבועות שחורות, מחלת השינה, שיתוק ילדים, קימחון, טפילים חד-תאיים, פטריות.

52 גורמי מחלות זיהומיות באדם
שאלה שאלה 12: השלימו את תרשים העוסק במחלות זיהומיות באדם, בהם דנו במצגת זו. היעזרו ברשימת המחלות. גורמי מחלות זיהומיות באדם פטריות טפילים חד תאיים מלריה מחלת השינה חיידקים אנתרקס שחפת נגיפים איידס שיתוק ילדים צהבת אבעבועות שחורות סוגי המחלות שמות המחלות (באדם ובצמחים שדנו בהן): צהבון האמיר, איידס, חילדון, מלריה, צהבת, עפץ הכתר, אנתרקס, שחפת, אבעבועות שחורות, מחלת השינה, שיתוק ילדים, קימחון.

53 גורמי מחלות זיהומיות בצמחים
שאלה 13: מחלות צמחים שאלה 13: תרשים העוסק בגורמי מחלות זיהומיות בצמחים ובסוגי המחלות, שדנו בהם במצגת זו. השלימו את התרשים. היעזרו ברשימת המחלות/גורמי המחלה. גורמי מחלות זיהומיות בצמחים סוגי המחלות שמות המחלות/גורמי מחלות באדם ובצמחים: חיידקים, צהבון האמיר, איידס, חילדון, מלריה, נגיפים, צהבת, עפץ הכתר, אנתרקס, שחפת, אבעבועות שחורות, מחלת השינה, שיתוק ילדים, קימחון, טפילים חד-תאיים, פטריות.

54 גורמי מחלות זיהומיות בצמחים
תשובה שאלה 13: תרשים העוסק בגורמי מחלות זיהומיות בצמחים ובסוגי המחלות, שדנו בהם במצגת זו. השלימו את התרשים. היעזרו ברשימת המחלות/גורמי המחלה. גורמי מחלות זיהומיות בצמחים פטריות קימחון חילדון חיידקים עפץ הכתר נגיפים צהבון האמיר סוגי המחלות

55 סיכום: יחסי גומלין בין מיקרואורגניזמים לאורגניזמים אחרים
מיקראורגניזמים מקיימים יחסי גומלין מסוגים שונים עם אורגניזמים אחרים. דוגמאות: הדדיות: אצה ופטרייה (חזזית), מיקרואורגניזמים מפרקי תאית ופרה , צמח ופטרייה (מיקוריזה), חיידקים מיצרי ויטמינים והאדם. טפילות בין בקטריופז' וחיידק. הטפילות גורמת לעיתים מחלה לפונדקאי. מחלות באדם הנגרמות ע"י: נגיפים: איידס, שיתוק ילדים, צהבת, אבעבועות שחורות. חיידקים: שחפת, אנתרקס (גחלת). טפילים חד-תאיים: מלריה, מחלת השינה. פטריות. מחלות בצמחים הנגרמות ע"י: נגיפים: צהבון האמיר בעגבנייה. חיידקים: עפץ הכתר. פטריות: חילדון, קימחון. מונחים: בקטריופז', ויטמינים, חזזית, טפילות, מיקוריזה, סימביוזה.


Download ppt "מיקרוביולוגיה יחסי גומלין בין מיקרואורגניזמים לבין אורגניזמים אחרים"

Similar presentations


Ads by Google