Средняя школа №87

Реферат по биологии

Тема: «Начало эры пенициллина»

Выполнила: Поливаева Ольга

Руководитель: Носкова А.В.

Воронеж

2003

Содержание:

Введение…………………………………………………………….3

Пенициллин – король антибиотиков.…………………….……….4

Флеминг: жизнь борца со смертью

Из вересковых пустошей……………………………………5

На соплях……………………………………………………...6

Чудодейственное лекарство влетает в окно………………...8

Микробиоживопись………………………………………….10

«Покойный» классик………………………………………...11

Судьба одаривает только подготовленные умы……………13

Пенициллин против смерти………………………………………..14

Заключение………………………………………………………….15

Литература…………………………………………………………..16

Введение:

«Сталинград больше не является городом…- писал генерал Паулюс в своем дневнике. - Это огромное облако ослепляющего горячего дыма… Собаки, очумев от огня, бросаются в Волгу и плывут, как сумасшедшие к другому берегу… Животные убегают из этого ада… и только люди стоят… Последние антибиотики кончаются… В моей походной сумке последняя ампула пенициллина…»

«Вторая мировая война…1942 год…по всем фронтам гибли люди… Спасал нас только пенициллин. – писал полевой врач Мочалов. – Огромные потери Красной армии давно уничтожили бы ее саму, если бы не быстрая помощь тем, кого еще можно было спасти, и средства для достижения этой цели нашлись… Пенициллин! Да, именно он находился в арсенале каждого врача, мед. брата или мед. сестры».

Важность открытия пенициллина очевидна: его противовоспалительное действие спасло жизни миллионам людей и продолжает их спасать. Во время Второй моровой войны самым быстродействующим антибиотиком оказался пенициллин и именно в этом его заслуга, он помогал приостановить процесс заражения, и солдат имел шанс, при своевременном вмешательстве хирурга, выжить, а иногда даже не стать инвалидом. Пенициллин с легкостью лечил гнойные раны и тяжелые ожоги. В 1944 году 95% военнослужащих с инфицированными ранами вылечились благодаря пенициллину. После окончания войны в 1945 году этот чудо антибиотик стал главным оружием медицины.

Открытия столь эффективного антибиотика занимает огромное место в истории всего мира. Не зря реферат называется «Начало эры пенициллина», ведь этот антибиотик ознаменовал переходный период в медицине.

Я выбрала именно эту тему, так как считаю ее наиболее важной в моральном плане не просто теоретически, но главное в практическом. Пенициллин – спаситель всего человечества, потому что в результате его открытия пошла череда изобретений других не менее важных антибиотиков. Я считаю, что подобные открытия делают их первооткрывателей мировыми героями. Таким и стал Флеминг. Этот человек будущего сделал для нас, живущих ныне, огромное одолжение. Будучи забытым миром, долгое время после открытия пенициллина, он не сдался и сумел таки убедить общественность в своей правоте. Флеминга с чистой совестью можно сравнить с Гагариным – первооткрывателем космоса – или с Пушкиным – величайшим поэтом всех времен.

Надеюсь, что, прочитав мой реферат, и вы проникнетесь теми чувствами, которые переполняют меня по отношению к чудо антибиотику и огромной благодарностью Александру Флемингу за его открытие.

Пенициллин – король антибиотиков.

Как действует пенициллин?

Пенициллин уничтожает бактерию, разрушая главную часть системы ее роста – клеточную стенку; это внешняя эластичная стенка расширяется, когда растет сама клетка.

В нормальных условиях часть стенки растворяется, позволяя клеточной мембране расширяться. Затем та часть стенки, которая растворилась, заменяется новой секцией из мукопротеиновых молекул, которые берутся из густой внутриклеточной жидкости – цитоплазмы. Молекулы выносятся из цитоплазмы или «запираются» в не обратно с помощью специального фермента, который транспортирует их через мембрану к щели в стенке.

Как только в этот процесс вмешивается пенициллин, часть его молекул начинает действовать подобно мукопротеиновым молекулам. Эти схожие молекулы пенициллина «обманывают» фермент, который, принимая их за свои молекулы, соединяется с ними и несет их к щели в клеточной стенке, чтобы ее восстановить. Но его молекулы не соответствуют размерам растворенной секции, и она начинает вытягиваться во внешнюю сторону. «Выступ» увеличивается до непомерных размеров, в конце концов лопается, цитоплазма выливается, и клетка погибает.

Какие антибиотики последовали за пенициллином?

В 1939 году первые полученные химическим путем антибиотики – сульфаниламиды – применялись для лечения фурункулов, инфицированных ран, пневмонии и других. В следующем году сульфаниламидные препараты сократили смертность от эпидемии менингита с ожидавшихся 65% до 20%. Однако сульфаниламиды уничтожали не все бактерии.

Вскоре были открыты другие антибиотики естественного происхождения. В 1948 году использование стрептомицина позволило излечивать туберкулез. В том же году начали применять еще два природных антибиотика – хлорамфеникол (левомицетин) и тетрациклин, которые эффективны против ряда бактерий. Позже хлорамфеникол был получен синтетически. В 1969 году антибиотик группы сульфаниламидов – сульфаметоксазол – был включен в еще более широко применяемый препарат – котримоксазол.

Антибиотики побеждают многие инфекционные заболевания, хотя они бессильны против вирусов, вызывающих, например, грипп или ОРЗ.

Флеминг: жизнь борца со смертью.

Из вересковых пустошей.

В Лондоне в соборе св. Павла, где спят вечным сном лишь самые прославленные англичане, рядом с монументальными могилами Нельсона и Веллингтона находится скромная плита, на которой начертаны инициалы - "А.Ф.". Здесь покоится прах Александра Флеминга. Рядом на стене прикреплена плита из греческого мрамора и на ней - чертополох, эмблема Шотландии - родины Флеминга, и лилия, эмблема Сент-Мэри - медицинского центра, где Флеминг проработал всю жизнь.

Флеминг (рис.1) - фамилия, довольно распространенная в Шотландии. Ее, без сомнения, носили фламандские ткачи и фермеры, которые, спасаясь от религиозных преследований, переселились за море. Хью Флеминг был владельцем большой фермы, где и родились его девять детей. Александр появился на свет 6 августа 1881 г., став восьмым ребенком в этой дружной семье.
В пять лет Алек пошел в школу. Путь длиною в одну милю вел по бездорожью вересковых пустошей. Флеминг вспоминал, что в сильные морозы мать давала каждому ребенку по две горячие картофелины, чтобы дети по дороге согревали себе руки, а, придя в школу, могли поесть. Занятия со всеми детьми, независимо от возраста, вела одна преподавательница. Трудно сказать, чему она могла научить будущего лауреата Нобелевской премии, но, тем не менее, Флеминг, как истый джентльмен, с уважением относящийся ко всем и каждому, всю жизнь утверждал, что ему крупно повезло, поскольку самую важную роль в его образовании сыграла маленькая шотландская школа на торфяниках, да еще ежедневные прогулки туда и обратно.
Городские мальчики учатся по книжкам; книгой маленького Флеминга была живая природа.

В 13 лет Александр перебирается в Лондон, в 20 поступает в медицинское училище при больнице Сент-Мэри, а годом спустя - в университет.
Флеминг был прирожденным естествоиспытателем - целеустремленным, работоспособным, наблюдательным. Он был необщителен из-за присущей ему шотландской сдержанности, однако с юмором дело у него обстояло неплохо. Он презирал озлобленных и вечно жалующихся людей. "Алек всегда был в веселом настроении и работал очень искусно, - пишет один из его товарищей. - В нем никогда не чувствовалось ни горечи, ни усталости. К своим исследованиям он, казалось, относился с юмором и в то же время серьезно".

Как истый шотландец, он успел послужить в знаменитом Лондонском шотландском полку (том самом, который в медвежьих шапках несет стражу у Букингемского дворца), а в 1908 г. выдержал выпускные экзамены, не прекращая работы в бактериологической лаборатории больницы Сент-Мэри. Флеминг занял первое место и получил золотуюмедаль Лондонского университета. Одновременно он без всякой подготовки принял участие в конкурсе на звание члена Королевского хирургического колледжа и добился этого звания. Наконец, он написал работу "Острые микробные инфекции" на факультетский конкурс Сент-Мэри и тоже получил золотую медаль.

На соплях.

Но настоящая слава пришла к Флемингу (рис.2) лишь к концу Второй мировой войны, когда звания и почести посыпались на него как из рога изобилия. Он стал Нобелевским лауреатом, пэром Англии, почетным профессором самых престижных университетов мира. И тем не менее, ученый любил повторять: "Моя жизнь - в лаборатории".
В лаборатории Флеминг занялся поиском вещества, способного убивать патогенные микробы. Он был убежден, что наиболее простой и эффективный способ борьбы с инфекциями - биологический. Ученый решил "столкнуть лбами" антагонистов - патогенного микроба и его противника-грибка в больном человеческом организме. В этой борьбе человек выступал как tertius gaudens ("двое дерутся, а третий радуется"). Первым открытием на этом пути стал лизоцим.

Лизоцим - антисептик, присущий самому организму. Например, слезы, которые содержат лизоцим, являются прекрасным антибактериальным средством, естественным образом защищая наши глаза от микробных опасностей. Кстати, именно опыты со слезами помогли Флемингу открыть лизоцим.
Один из его коллег позже вспоминал с весьма смешанным чувством об опытах, в которых он непосредственно участвовал: "Мы срезали с лимона цедру, выжимали ее себе в глаза, глядя в зеркальце микроскопа, после этого пастеровской пипеткой с закругленным над пламенем горелки концом набирали слезную жидкость и переливали ее в пробирку". Именно таким мучительным способом было определено, что в слезах содержится вещество, способное растворять с удивительной быстротой некоторые микробы.

Впрочем, поговаривают, что первое открытие Флеминга проистекает не столько из опытов по героическому слезовыделению, сколько из удачи, которая улыбнулась сильно простуженному естествоиспытателю. Однажды во время занятий лабораторными опытами, когда Флеминг привычно "сеял микробы", из его носа на одну из посадок упала сопля.
Пытливый ученый приметил, куда попали выделения его организма, а впоследствии с удивлением обнаружил, что именно там-то как раз микробная культура и не выросла. Первый удар по смертоносным болезням был нанесен.

У этого открытия Флеминга (рис.3) оказалось весьма перспективное будущее, поскольку лизоцим незаменим при предохранении продуктов питания от гниения; к нему прибегают для консервирования икры; а коровье молоко, обогащенное лизоцимом, воспроизводит состав женского молока. Кроме того, лизоцим широко применяют при кишечных и глазных заболеваниях.
Флеминг очень гордился своим открытием, справедливо полагая, что именно здесь таится загадка выживаемости человека. Не был ли лизоцим в доисторические времена могучим оружием, которым природа снабдила первобытного человека для защиты против всех микробов? Не являются ли патогенные микроорганизмы потомками микробов, которые, сопротивляясь лизоциму, становились все более устойчивыми и, в конце концов, приобрели способность побеждать защитные силы организма?

Впоследствии, правда, выяснилось, что в главном деле, которому посвятил себя Флеминг, лизоцим не слишком помогает. Он проявляет поразительную эффективность против бактерий, не являющихся возбудителями серьезных заболеваний, но бессилен против серьезных болезнетворных бацилл.
Тем не менее, исследования лизоцима продолжались, но, к сожалению, в самой лаборатории учителя Флеминга - Элмрота Райта - атмосфера, скорее, была враждебной, нежели благосклонной, к работе Флеминга. Ситуация усугублялась тем, что сам Райт был убежден, будто единственным способом помочь защитным силам организма оставалась иммунизация. Однако Флеминг не сдавался.

Именно открытие, встреченное в 1921 г. в Лондоне ледяным молчанием, в последующие годы помогло Флемингу подойти к вершине своего исследовательского Эвереста, к открытию пенициллина. Тем не менее, где бы он ни выступал, во всех речах джентльмена всегда звучала благодарность его учителю Райту и коллегам по бактериологическойлаборатории в Сент-Мэри. И, в конечном счете, именно Райт будет тем ученым, который в 1942 г. опубликует в газете "Таймс" письмо, где публично признается в своем восхищении и преклонении перед гением Александра Флеминга, своего непокорного ученика.

.

Чудодейственное лекарство влетает в окно.

«Меня обвиняли в том, что я «изобрел» пенициллин, однако никто никогда не смог бы сделать это. Природа …производила его тысячи лет. Я лишь обнаружил».

Александр Флеминг.

В один из пасмурных сентябрьских дней 1928 года английский микробиолог Александр Флеминг работал в своей тесной лаборатории лондонской больницы Св. Марии. Он готовил доклад по стафилококку – распространенной бактерии, которая считалась возбудителем кожных инфекций – абсцессов и фурункулов. Он надеялся найти лекарство для лечения этих заболеваний, а также и других, приводящих к летальному исходу.

Отчет о действии плесени. Под рисунком Флеминг дал описание, как плесень постепенно уничтожает находящиеся рядом с ней колонии бактерий.

Все столы и стулья были заставлены стеклянной посудой, в которой можно было наблюдать за развитием бактерий. Беседуя с коллегой, Флеминг вдруг обратил внимание на какую-то странную зеленую плесень, покрывавшую дно одной из лабораторных чашек с посевом бактерий. Было, похоже, что бактерии «съежились»: они выглядели не как обычно, а как капельки росы. Таинственная плесень как будто растворяла бактерии. «Посмотри, - сказал Флеминг. – Это интересно и может оказаться действительно важным!» Его коллега согласился с ним, и Флеминг, отставив чашку в сторону, решил исследовать ее содержимое позднее. Тогда он знал лишь то, что какая-то посторонняя спора или какой-то крошечный организм, способный размножаться, влетел, возможно, в открытое окно лаборатории на втором этаже и попал в посуду с культурой.

Утром следующего дня 47-летний ученый предпринял попытку идентифицировать загадочную плесень. Он начал рассматривать ее под микроскопом и увидел, что она покрыта зелеными крапинками. Это были типичные образцы тех видов плесени, которые позднее будут идентифицированы как Penicilliumnotatum (от лат. рenicillus – «кисть, щетка»). Флеминг сделал название короче «пенициллин».

Последующие несколько дней он был занят изучением новой плесени. Он поместил ее в банку с «бульоном» - питательным раствором, который она потребляла, и ждал результата: будет ли она расти в этой жидкости.

Она разрослась по всей поверхности и окрасила всю жидкость в желтый цвет. Выяснилось, что желтый пигмент был примесью и не имел ничего общего с самим пенициллином, но эту субстанцию позднее стали называть золотистым чудом.

Флеминг установил, что желтые капли убивали бактерии так же, как и сама плесень. Потом он растворил пенициллин в соотношении 1:1000, и все равно раствор убивал различных возбудителей инфекции, в том числе те микробы, которые вызывали дифтерию, пневмонию, фурункулез, ангину и другие заболевания.

Испытания пенициллина.

Следующий этап состоял в том, чтобы испытать пенициллин на предмет токсичности на здоровых кроликах и белых мышах, а затем на людях. Животные выдержали клинические испытания. Тогда Флеминг использовал одного из своих помощников, Стюарта Крэдока, в качестве «подопытного кролика». Крэдок с готовностью проглотил немного плесени, что не принесло ему вреда, а позднее Флеминг успешно лечил его пенициллином от синусита.

Рис.4

Ученый сообщил о своих изысканиях сэру Элнроту Райту, возглавлявшему отдел микробиологии в больнице Св Марии, который обещал ему поддержку. Однако Флеминг оставался в своей тесной лаборатории, а двое его помощников – Крэдок и Фредерик Ридли – по-прежнему работали в узком и плохо освещенном коридоре.

Исследователи обнаружили, что, несмотря на свои высокие потенциальные возможности, свойства пенициллина убивать микробы сохранялось всего несколько дней, после чего плесень превращалась в статичную клейкую массу. Таким образом, главная задача заключалась в том, чтобы попытаться закрепить свойства чудодейственного лекарства. И еще необходимо было испытать другие виды плесени, чтобы выяснить, оказывают ли они такое же воздействие на микробы, как пенициллин (рис.4).

Наконец микробиолог подготовил доклад и в феврале 1929 года прочитал его в лондонском Обществе медицинских исследований. Зал был переполнен, но его сухая, монотонная речь убила интерес у собравшихся. Так же холодно был встречен и опубликованный отчет. Однако ученый был убежден, что пенициллин сможет спасти множество человеческих жизней.

В 30-е годы он продолжал выращивать плесень для очистки противогриппозной вакцины, которую производили под его руководством в больнице Св. Марии. По запросам он высылал образцы пенициллина в различные лаборатории по всему миру для аналогичных исследований.

Но только весной 1940 года вера Флеминга в целебную силу пенициллина была подтверждена двумя учеными, работавшими в Оксфорде. И тогда началась эра антибиотиков.

Микробиоживопись.

Но открытие Флеминга опять (как и в случае с лизоцимом) не вызвало интереса, поскольку явление антибиоза было уже давно известно, причем все предыдущие опыты показали, что любое вещество, губительное для микробов, разрушало также и ткани человека. Казалось, это не подлежало сомнению. Раз вещество токсично для определенных живых клеток, почему же оно не будет столь же токсично для других клеток, таких же хрупких? Тем не менее, упрямый шотландец не сдавался. Он выделил раствор, который был мало токсичен, но обладал огромной антибактериальной силой, задерживая рост стафилококков, однако, не нарушая функций лейкоцитов. Теперь необходимо было выделить чистый пенициллин. И здесь-то возникли проблемы.
Это оказалась задача, которую Флеминг сам решить был не способен. Требовались серьезные исследования в области химии и биохимии, но собственных знаний не хватало, и, к сожалению, он не мог найти заинтересованных исследователей, готовых сотрудничать с ним Флеминг писал статьи, выступал с докладами, но все было тщетно. Научный мир не заинтересовался его чудодейственной плесенью. В 1936 г. состоялся 2-й Международный конгресс микробиологов. Флеминг рассказал о пенициллине и проделал на глазах у своих коллег соответствующий опыт. Но, как и ранее, сообщение вызвало очень слабый интерес.
В результате Флеминг использовал пенициллин не для инъекций, а в виде "бульона" для наружного применения. Эффективность подобного


8-09-2015, 22:29