tipo


1.Клетка как открытая система. Организация потоков вещества, энергии и интеграция клеток многоклеточного организма. Клетка открытой системой, т.к. ее существование возможно только в условиях постоянного обмена веществом и энергией с окружающей средой. Клетка не только единица строения, но и единица функционирования. Все ее системы взаимосвязаны и функционируют как единое целое. Гетеротрофные клетки получают углеводы извне, а автотрофные клетки сами создают их путем фотосинтеза или хемосинтеза. Большая часть углеводов расщепляется с целью высвобождения энергии. Получаемая энергия связывается в форме АТФ. Энергию АТФ клетка использует на различные жизненные процессы - синтез, выделение веществ, движение и т. д. Поток веществ в клетке проходит 3 этапа: поступление веществ в клетку, превращение и распределение веществ в клетке, выделение из клетки продуктов обмена. Пассивный транспорт идет по градиенту концентрации без затраты энергии через поры или при растворении в липидах. Активный транспорт требует затрат энергии, проходит против градиента концентрации (натри-каливый насос). Пластический обмен проходит в анаболической системе клетки (рибосомы, ЭПС, комплекс Гольджи). Энергетический обмен проходит в катаболической системе клетки (митохондрии, лизосомы, микротельца). Энергетический обмен также проходит в 3 этапа: подготовительный – протекает в пищеварительной системе и в фагосомах клеток (сложные органические элементы расщепляются до простых). Анаэробный этап – протекает в цитоплазме клеток, глюкоза расщепляется до пировиноградной кислоты-2 молекулы АТФ. Аэробный этап – протекает в митохондриях. Пировиноградная кислота поступает в митохондрии, от уксусной кислоты отщепляется атом водорода, из митохондрий выделяется СО2, протоны – через каналы в АТФ – сомах, электроны отдают энергию для присоединения остатков фосфорной кислоты к АДФ и обр. АТФ и соед. с протонами. Обр. 36АТФ+2молекулы анаэробного этапа=38АТФ. (препарат: зрелый членик цепня. Бычий цепень-Taeniarhynchus saginatus. Возбудитель тениаринхоза, достигает в длину 4-10 м. На головке имеет 4 присоски. Зрелые членики сильно вытянуты, матка очень разветвлена, боковые ветви 17-34 пары. Яйца содержат онкосферу. Основной хозяин человек, промежуточный-крупный рогатый скот. У корова, проглотившей членики, в мышца формируются финны. Финна под действием желудочного сока вывертывается, и развивается новый цепень. Диагностика: членики в фекалиях. Профилактика: охрана пастбищ)36. Антропогенная экосистема Агроэкосистемы - искусственные экосистемы, которые возникают в результате сельскохозяйственной деятельности человека для получения продукции автотрофов (урожая). Например,  пашни, сенокосы, пастбища. В агроэкосистемах так же, как и в естественных сообществах, имеются продуценты (культурные растения и сорняки), консументы (насекомые, птицы, мыши и т.д.) и редуценты (грибы и бактерии). Обязательным звеном пищевых цепей в агроэкосистемах является человек. Основными отличиями агроценозов от естественных биоценозов являются: незначительное видовое разнообразие; короткие цепи питания; неполный круговорот веществ (часть питательных элементов выносится с урожаем); источник энергии – Солнце и деятельность человека; «эволюция» за счет искусственного отбора, производимого человеком; отсутствие саморегуляции и существования без поддержки человека. В настоящее время под действием антропогенных факторов климаксные экологические системы сменяются менее устойчивыми либо в связи с прямым их разрушением, либо за счет загрязнения окружающей среды. Вырубка дубрав и хозяйственное освоение территорий привели к появлению на их месте обедненных биогеоценозов березово-осиновых и еловых лесов. (препарт: чешуя лука)
5. Центральная догма биологииВ 1869 году Фридрих Мишер, исследуя клетки гноя, выделил из ядер новый тип химических соединений, которые онназвал «нуклеином». Они были необычайно богаты Р и содержали также С, О2, Н2 и N2. Существует два типа нуклеиновых кислот: (ДНК), которая содержится в клеточном ядре, и (РНК), содержащаяся как в ядре, так и в цитоплазме. ДНК состоит из четырех азотистых оснований — двух пуринов (А и Г) и двух пиримидинов (Ц и Т), пятиуглеродного сахара дезоксирибозы и остатков фосфорной кислоты (фосфата). Комплекс, состоящий из основания, сахара и фосфата, представляет собой основную структурную единицу нуклеиновой кислоты, называемую нуклеотидом. Виды нуклеотидов — А, Г, Ц или Т. Современное представление о нуклеиновых кислотах (ДНК и РНК) как главных агентах, ответственных за передачу генетической информации, складывалось постепенно, и только в 1953 году Дж. Уотсон и Ф. Крик предложили модель строения молекулы ДНК, объясняющую, как эта молекула могла бы передавать информацию и воспроизводить саму себя. Гены состоят из ДНК и расположены в хромосомах. Каждый ген содержит информацию, закодированную в виде специфической последовательности пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов в молекуле ДНК. Единицей генетической информации служит так называемый кодон — группа из трех смежных нуклеотидов; каждый кодон определяет одну аминокислоту в полипептидной цепи. Таким образом, генетический код является триплетным кодом. «Центральная догма» молекулярной биологии гласит, что последовательность дезоксирибонуклеотидов в ДНК определяет последовательность рибонуклеотидов в матричной РНК, которая, в свою очередь, является основой (матрицей) для синтеза аминокислотной последовательности белка. Генная инженерия – это сумма методов, позволяющих переносить гены из одного организма в другой. Родившись в начале 70-х годов, она добилась сегодня больших успехов. Методы генной инженерии преобразуют клетки бактерий, дрожжей и млекопитающих в «фабрики» для масштабного производства любого белка. Рассказать про соматотропин. Цель прикладной генетической инженерии заключается в конструировании таких рекомбинантных молекул ДНК, которые при внедрении в генетический аппарат придавали бы организму свойства, полезные для человека. На технологии рекомбинантных ДНК основано получение высокоспецифичных ДНК-зондов, с помощью которых изучают экспрессию генов в тканях, локализацию генов в хромосомах, выявляют гены, обладающие родственными функциями (например, у человека и курицы). ДНК-зонды также используются в диагностике различных заболеваний. Технология рекомбинантных ДНК сделала возможным нетрадиционный подход «белок-ген», получивший название «обратная генетика». При таком подходе из клетки выделяют белок, клонируют ген этого белка, модифицируют его, создавая мутантный ген, кодирующий измененную форму белка. Полученный ген вводят в клетку. Таким способом можно исправлять дефектные гены и лечить наследственные заболевания. Если гибридную ДНК ввести в оплодотворенное яйцеклетку, могут быть получены трансгенные организмы, передающие мутантный ген потомками. Обратная транскрипция — это процесс образования двуцепочечной ДНК на матрице одноцепочечной РНК. Данный процесс называется обратной транскрипцией, так передача генетической информации при этом происходит в «обратном» направлении, относительно транскрипции. Идея обратной транскрипции вначале была очень непопулярная, так как противоречила центральной догме молекулярной биологии, которая предполагала, что ДНК транскрибируется в РНК и далее транслируется в белки. Однако, в 1970 году, был открыли фермент, названный обратной транскриптазой (ревертазой), и возможность обратной транскрипции была окончательно принята. Вектор (в генетике) — молекула нуклеиновой кислоты, чаще всего ДНК, используемая в генетической инженерии для передачи генетического материала другой клетке. Процесс клонирования участка чужеродной ДНК бактерией E. coli при помощи плазмиды pBR322.искусственная плазмида, созданная Франциско Боливаром и Раймондом Родригесом с целью клонирования генетического материала. (препарат: препарат-мухи,моногибридное скрещивание-тело светлое и темное,свтелоедоминанта,первое поколение(4шт одинаковые),второе-1из4темненькая.)
6. Генная инженерия. Генная инженерия – это сумма методов, позволяющих переносить гены из одного организма в другой. Уже сегодня генная инженерия позволяет включать и выключать отдельные гены, контролируя таким образом деятельность организмов, а также — переносить генетические инструкции из одного организма в другой, в том числе – организмы другого вида. По мере того, как генетики всё больше узнают о работе генов и белков, всё более реальной становится возможность произвольным образом программировать генотип (прежде всего, человеческий), с лёгкостью достигая любых результатов: таких, как устойчивость к радиации, способность жить под водой, способность к регенерации повреждённых органов и даже бессмертие. Генная инженерия берет свое начало в 1973 году, когда генетики Стэнли Кохен и Герберт Бойер внедрили новый ген в бактерию кишечной палочки (E. coli). Начиная с 1982 года фирмы США, Японии, Великобритании и других стран производят генно-инженерный инсулин. Клонированные гены человеческого инсулина были введены в бактериальную клетку, где начался синтез гормона, который природные микробные штаммы никогда не синтезировали. Около 200 новых диагностических препаратов уже введены в медицинскую практику, и более 100 генно-инженерных лекарственных веществ находится на стадии клинического изучения. К концу 1980-х удалось успешно внедрить новые гены в десятки видов растений и животных — создать растения табака со светящимися листьями, томаты, легко переносящие заморозки, кукурузу, устойчивую к воздействию пестицидов. Одна из важных задач - получение растений, устойчивых к вирусам, так как в настоящее время не существует других способов борьбы с вирусными инфекциями сельскохозяйственных культур. Введение в растительные клетки генов белка оболочки вируса, делает растения устойчивыми к данному вирусу. В настоящее время получены трансгенные растения, способные противостоять воздействию более десятка различных вирусных инфекций. Еще одна задача связана с защитой растений от насекомых-вредителей. На людях технология генной инженерии была впервые применена для лечения Ашанти Де Сильвы, четырёхлетней девочки, страдавшей от тяжёлой формы иммунодефицита. Ген, содержащий инструкции для производства белка аденозиндезаминазы (ADA), был у неё повреждён. А без белка ADA белые клетки крови умирают, что делает организм беззащитным перед вирусами и бактериями.Работающая копия гена ADA была введена в клетки крови Ашанти с помощью модифицированного вируса. Клетки получили возможность самостоятельно производить необходимый белок. Через 6 месяцев количество белых клеток в организме девочки поднялось до нормального уровня.После этого область генной терапии получила толчок к дальнейшему развитию. Сегодня существует возможность диагностировать многие генетические заболевания ещё на стадии эмбриона или зародыша. Пока можно только прекратить беременность на самой ранней стадии в случае серьёзных генетических дефектов, но скоро станет возможным корректировать генетический код, исправляя и оптимизируя генотип будущего ребёнка. Это позволит полностью избежать генетических болезней и улучшить физические, психические и умственные характеристики детей
7. Паразитизм, как экологический феномен. Паразитизм — это универсальное, широко распространенное к живой природе явление, состоящее в использовании одного организма другим в качестве источника питания. При этом паразит причиняет хозяину вред вплоть до гибели. Пути возникновения паразитизма. 1. Переход свободноживущих форм (хищников) к эктопаразитизму при увеличении времени возможного существования без пищи и времени контакта с жертвой. 2. Переход от комменсализма к эндопаразитизму в случае использования комменсалами не только отходов, но части пищевого рациона хозяина и даже его тканей. 3. Первичный эндопаразитизм в результате случайного, часто неоднократного заноса в пищеварительную систему хозяина яиц и цист паразитов. Особенности среды обитания паразитов: постоянный и благоприятный уровень температуры и влажности, обилие пищи, защита от неблагоприятных факторов, агрессивный химический состав среды обитания (пищеварительные соки). Особенности паразитов: наличие двух сред обитания: среда первого порядка — организм хозяина, среда второго порядка — внешняя среда; паразит имеет меньшие размеры тела и меньшую продолжительность жизни по сравнению с хозяином; паразиты отличаются высокой способностью к размножению, обусловленной обилием пищи; количество паразитов в организме хозяина может быть очень велико; аразитический образ жизни является их видовой особенностью. В зависимости от времени, проводимом на хозяине, паразиты могут быть постоянные, если никогда не встречаются в свободноживущем состоянии (вши, чесоточные зудни, малярийный плазмодий), и временные, если связаны с хозяином только во время приема пищи (комары, клопы, блохи). По месту обитания на хозяине паразиты делятся на эктопаразитов, живущих на поверхности организма хозяина (человеческая вошь, комары, москиты, слепни), внутрикожных паразитов, обитающих в толще кожных покровов хозяина (чесоточный зудень), полостных паразитов, обитающих в полостях различных органов хозяина, сообщающихся с внешней средой (бычий и свиной цепни) и собственно эндопаразитов, обитающих во внутренних органах организма хозяина, клетках и плазме крови (эхинококк, трихинелла, малярийный плазмодий). Жизненный цикл паразитов может быть простым и сложным. Простой цикл развития происходит без участия промежуточного хозяина, он характерен для эктопаразитов, простейших, некоторых геогельминтов. Сложный жизненный цикл характерен для паразитов, имеющих не менее чем одного промежуточного хозяина (широкий лентец). В целом, хозяин — это существо, организм которого является временным или постоянным местообитанием и источником питания паразита. Один и тот же вид хозяина может быть местообитанием и источником питания для нескольких видов паразитов. Для паразитов характерна смена хозяев, связанная с размножением или с развитием паразита. У многих паразитов имеется несколько хозяев. Промежуточных хозяев может быть один и более. Резервуарный хозяин — это хозяин, в организме которого паразит сохраняет свою жизнеспособность, и где происходит накопление паразита. Человек является идеальным хозяином для паразита, потому что: человек представлен многочисленными, повсеместно расселенными популяциями; человек постоянно соприкасается с природными очагами болезней диких животных; человек нередко живет в условиях перенаселения, что облегчает передачу паразита; человек контактирует со многими видами животных; человек всеяден. Механизмы передачи паразита: фекально-оральный, воздушно-капельный, трансмиссивный, контагиозный (Препарат моногибридное скрещивание)
8. Роль наследственности и окружающей среды на фенотип человека. Фенотип человека, формирующийся на различных стадиях его онтогенеза, так же как фенотип любого живого организма, является в первую очередь продуктом реализации наследственной программы. Степень зависимости результатов этого процесса от условий, в которых он протекает, у человека определяется его социальной природой (см. гл. 12). Определяя формирование фенотипа организма в процессе его онтогенеза, наследственность и среда могут быть причиной или играть определенную роль в развитии порока или заболевания. Вместе с тем доля участия генетических и средовых факторов варьирует при разных состояниях. С этой точки зрения формы отклонений от нормального развития принято делить на три основные группы. Наследственные болезни. Развитие этих заболеваний целиком обусловлено дефектностью наследственной программы, а роль среды заключается лишь в модифицировании фенотипических проявлений болезни. К этой группе патологических состояний относят хромосомные болезни, в основе которых лежат хромосомные и геномные мутации, и моногенно наследуемые заболевания, обусловленные генными мутациями. В качестве примера можно назвать болезнь Дауна, гемофилию, фенилкетонурию. Наследственные болезни всегда связаны с мутацией, однако фенотипическое проявление последней, степень выраженности патологических симптомов у разных индивидумов могут различаться. В одних случаях эти различия обусловлены дозой мутантного аллеля в генотипе. В других — степень выраженности симптомов зависит от факторов среды, в том числе от наличия специфических условий для проявления соответствующей мутации. Так, гомозиготы по аллелю HbS HbS болеют анемией, а гетерозиготы НbА HbS в обычных условиях вполне здоровые люди, тогда как при пониженном парциальном давлении кислорода, например в условиях высокогорья, они страдают от гипоксии. Неблагоприятные последствия нарушения развития центральной нервной системы, приводящие к слабоумию у гомозигот по аллелю фенилкетонурии, удается в значительной степени снизить, применяя на протяжении определенного отрезка времени после рождения искусственную диету, лишенную аминокислоты фенилаланина. Подагра, обусловленная патологически измененным геном, развивается при длительном неблагоприятном воздействии среды, связанном с особенностями питания. Ее проявления также можно ослабить диетотерапией. Мультифакториальные заболевания, или болезни с наследственным предрасположением. К ним относится большая группа распространенных заболеваний, особенно болезни зрелого и преклонного возраста, такие, как гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки и т.д. Причинными факторами их развития выступают неблагоприятные воздействия среды, однако реализация этих воздействий зависит от генетической конституции, определяющей предрасположенность организма. Соотносительная роль наследственности и среды в развитии разных болезней с наследственным предрасположением неодинакова. Лишь немногие формы патологии обусловлены исключительно воздействием факторов среды—травма, ожог, обморожение, особо опасные инфекции. Но и при этих формах патологии течение и исход заболевания в значительной степени определяются генетическими факторами. (препарат: Клещи рода Dermacentor, Дорзальный щиток с беловатым эмалиевым рисунком, основание хоботка прямоугольное, пальцы короткие и широкие, самцы без брюшинных щитков, анальная бороздка огибает анус сзади, оторочка брюшка зубчатая. Чаще встречается на пастбищах, на лугах, в лесостепной зоне и в горных лесах.)11. Межаллельная комплементация. Относится к достаточно редко встречаемым способам взаимодействия аллельных генов. В этом случае возможно формирование нормального признака у организма, гетерозиготного по 2-м мутантным аллелям гена D (D1D2). Допустим, что ген D отвечает за синтез какого-либо белка, который имеет четвертичную структуру, состоящую из нескольких одинаковых пептидных цепей. Мутантный аллель D1 определяет синтез измененного пептида, а мутантный аллель D2 приводит к синтезу другой, но тоже измененной структуры пептида. Можно представить такую ситуацию, когда взаимодействие таких измененных пептидов при формировании четвертичной структуры, как бы взаимно компенсируют эти изменения и обеспечивают образование белка с нормальными свойствами.(препарат: зрелый членик цепня. Бычий цепень-Taeniarhynchus saginatus. Возбудитель тениаринхоза, достигает в длину 4-10 м. На головке имеет 4 присоски. Зрелые членики сильно вытянуты, матка очень разветвлена, боковые ветви 17-34 пары. Яйца содержат онкосферу. Основной хозяин человек, промежуточный-крупный рогатый скот. У корова, проглотившей членики, в мышца формируются финны. Финна под действием желудочного сока вывертывается, и развивается новый цепень. Диагностика: членики в фекалиях. Профилактика: охрана пастбищ)13. Методы изучения генетики. К методом изучения генетики относятся: близнецовый метод, генеалогический, популяционно-статистический, метод дерматоглифики, цитогенетический, биохимический. Близнецовый метод. Изучение закономерностей наследования признаков в парах одно- и двуяйцевых близнецов. Гальтон – 1875 г. Метод позволяет выявить наследственный характер признака, оценить эффективность действий на органзм некоторых внешних факторов (лек.препаратов, обучение, воспитание). Суть метода заключается в сравнении появление признаков в разных группах близнецов при учете сходства или различия их генотипов. Исследуются монозиготные близнецы, у которых общий геном. (конкордантность). Трудности: относительно низкая частота рождаемость монозиготных близнецов. Идентификация монозиготных близнецов (сравнение близнецов по морфологическим признакам, иммунологическая идентичность, трансплантационный тест). Генеалогический метод. Составление и анализ родословни. С начала 20 века. Исходный является человек – пробанд. С помощью этого метода может быть установлена наследственная обусловленность изучаемого признака, тип его наследования (аутосомно-доминантный(признак встречается как у мужчин, так и у женщин - брахидактилия), аутосомно-рецессивный (проявляется фенотипически лишь у гомозигот, признак проявляется не в каждом поколении), Х-сцепленный с полом, У-сцепленный с полом – гипертрихоз ушной раковины). Этот метод позволяет изучить интенсивность мутационного процесса. Популяционно-статистический метод. Изучают наследственный признаки в больших группах населения. Можно рассчитать частоту встречаемости в популяции различных аллелей гена и разных генотипов по этим аллелям. Позволяет изучить мутационный процесс, роль наследственности и среды в формирование фенотипического полиморфизм человека по нормальным признакам. Закон Харди-Вайнберга – отражает закономерность, с к-ой при определенных условиях соотношений аллелей генов и генотипов геофонде популяции сохраняется не измененным в ряду поколений. Р2АА+2рqАа+q2аа. Методы дерматоглифики. Гальтон 1892 г. Большое влияние оказывает мать. Важен при идентификации зиготности близнецов. (Дауна, Клайнфельтера, Шерешевского-Тернера) Цитогенетический метод. Основан на микроскопическом изучении хромосом в клетках человека. Помогает определять генетический пол организма, диагностировать различные хромосомные болезни, изучать процессы мутагенеза на уровне хромосом. Материалом служат клетки человека, получаемые из разных тканей. Наличие делящихся клеток. Биохимический метод. Отбирают предположительные случаи заболеваний, уточняют диагноз заболеваний. Помогает своевременно выявить патологию и начать мед.мероприятия. (Препарат: митоз в корешке лука Митотический цикл состоит из интерфазы, во время которой идет синтез ДНК и белков и осуществляется подготовка к делению клетки и собственно само деление клетки, митоз. Интерфаза состоит из нескольких периодов: G1-фазы начального роста, во время которой идет синтез мРНК, белков, других клеточных компонентов, S-фазы (синтетической фазы), во время которой идет удвоение ДНК и G2-фазы во время которой идет подготовка к митозу (интенсивный синтез РНК и белка, удвоение массы цитоплазмы). У дифференцировавшихся клеток, которые более не делятся в жизненном цикле может отсутствовать G1 фаза. Такие клетки находятся в фазе покоя G0. Митоз: Профаза – хромосомы спирализуются. Ядрышко разрушается, ядерная оболочка распадается. Центриоли клеточного центра расходятся к полюсам клетки, между ними микротрубочки образуют веретино деления. Метафаза – хромосомы выстраиваются в экваториальной плоскости. Микротрубочки связаны с кинетохорами хромосом. Каждая хромосома продольно расщепляется на 2 хроматиды. Анафаза – Хроматиды расходятся к полюсам. Телофаза – хромосомы деспирализуются, образуются ядрышки. Разрушается веретино деления. Материнская клетка делится на 2 дочернии)16. Воспроизведение на молекулярном и клеточном уровнях. Способность живых организмов к самовоспроизведению базируется на уникальном свойстве нуклеиновых кислот к репродукции и феномене матричного синтеза, лежащего в основе образования молекул нуклеиновых кислот и белков. Самовоспроизведение на молекулярном уровне обусловливает как осуществление обмена веществ в клетках, так и самовоспроизведение самих клеток. Клеточное деление (самовоспроизведение клеток) лежит в основе индивидуального развития многоклеточных организмов и воспроизведения всех организмов. Период жизни клетки от момента ее рождения в результате деления материнской клетки до следующего деления или смерти называется жизненным (клеточным) циклом клетки. Клеточный цикл способных к размножению клеток включает две стадии: интерфазу (стадия между двумя делениями) и период деления. В итерфазе происходит подготовка клетки к делению, причем главным является удвоение ДИК. По продолжительности она составляет большую часть жизненного цикла клетки. Интерфазу подразделяют на предсинтетический (G,), синтетический (S) и постсинтетический (02) периоды (рис. 17) G, клетка растет и готовится к синтезу ДНК. В это время синтезируются РНК, белки необходимые для редупликации ДНК. S-пернод — главный в клеточном цикле. В этом периоде в клетке синтезируется ДНК, а к концу периода количество ее удваивается. Одновременно с "синтезом ДНК идет синтез РНК и белка. В 5-периоде происходит удвоение числа центриолей. 02-период иначе называется предмитотическим. В этом периоде синтезируются РНК и белки, необходимые для деления клетки. Далее наступает процесс деления клетки. Описано три способа деления эукариотических клеток-амитоз (прямое деление), митоз (непрямое деление) и меиоз (редукционное деление). Амитоз встречается у различных эукариотических клеток, но значительно реже, чем митоз. Амитоз можно наблюдать в стареющих клетках или при различных патологических процессах в них. При амитозе ядро остается в интерфазном состоянии, хромосомы не спирали-зуются, ядро делится путем перетяжки. Очень часто амитоз заканчивается делением ядра без последующего разделения цитоплазмы, при этом образуются двуядерные клетки. Митоз — универсальный способ деления эукариотиче-ских клеток и широко распространен в природе. В жизни клетки митоз составляет лишь малую часть продолжительности клеточного цикла (примерно 0,1). Например, цикл эпителиальных клеток кишечника мыши составляет 20—22 ч, а длительность митоза — 1 ч. (препарат: Включения гликогена (клетках печени земноводных), Красное окрашивание. Гликоген образует энергетический резерв, который может быть быстро мобилизован при необходимости восполнить внезапный недостаток глюкозы)17. Транскрипция. Процесс синтеза мРНК называется транскрипция. Процесс синтеза начинается с обнаружения РНК-полимиразой особого участка в молекуле ДНК, к-ый оказывает место начала транскрипции – промотора. После присоединения к промотору РНК-полимираза раскручивает виток спирали ДНК. Две цепи ДНК в этом месте расходятся, и на одной из них фермент осуществляет синтез мРНК. Сборка происходит с соблюдением комплементарности нуклеотидам ДНК, а также антипараллельно по отношению к матричной цепи ДНК. Матрицей для транскрпции может служить только одна из 2-х цепей ДНК, а именно та, к-ая обращена к ферменту 3-концом. Переписывание информации осуществляется до тех пор, пока РНК-полимираза не встречает специфическую нуклеотидную последовательность – терминатор транскрипции (РНК-полимираза отделяется). (препарат: Клетки крови. Эритроциты. Их больше других клеток. Имеют правильную округлую форму. Ядро отсутствует. Нейтрофилы. 63-70%. Размер их 1, 5-2, 0 эритроцита. В цитоплазме фиолетовая зернистость. Юные нейтрофилы 0-0,5% имеют ядро бобовидной формы; палочкоядерные 2-5% имеют ядро в виде петли, подковы или буквы S; сегментоядерные 60-65% – разделенное на сегменты, соединенные перемычками. Эозинофилы. 2-5%. Немного крупнее нейтрофилов. В цитоплазме крупные красные зерна. Ядро фиолетовое. Чаще - из двух сегментов. Базофилы. 0,5-1%. Размеры такие же, как у нейтрофилов. Ядро неопределенной формы. Фиолетовая зернистость сосредоточена главным образом вокруг ядра. Лимфоциты. 20-35%. Размер 1, 0-1, 5 эритроцита. Круглое темно-фиолетовое ядро занимает большую часть клетки. Цитоплазма окружает ядро узким ободком. Моноциты. 6-8%. Наиболее крупные клетки. Размер - 4 эритроцита. Ядро бобовидной формы. Цитоплазма - голубовато-серая. Тромбоциты (кровяные пластинки). Имеют вид маленьких базофильных телец неопределенной формы. Образуют скопления.)18. Генетический код. Его свойства. Трансляция.Генетический код – способ кодирования аминокислотной последовательности белков при помощи последовательности нуклеотидов. Свойства: триплетност — значащей единицей кода является сочетание трёх нуклеотидов. Вырожденность – многие аминокислоты шифруются несколькими триплетами (возникшие изменения в структуре молекулы ДНК, заменяясь другим триплетом, кодируют ту же самую аминокислоту). Специфичность – каждый триплет может кодировать только одну определенную аминокислоту. Универсальность – полное соответствие кода у различных видов живых организмов. Непрерывность – последовательность нуклеотидов считывается триплет за триплетом без пропуска, при этом триплеты не перекрывают друг друга. Трансляция. Имеет три фазы: Инициация (начало синтеза пептида). Объединение 2-х субчастиц рибосомы на определенном участке мРНК и присоединение к ней первой аминоацил-тРНК. Малая субчастица рибосомы соединяется с мРНК, со стороны кодона АУГ в области П-учпсткп, только тРНК, несущая метионин способна занять местов недостроенном П-участке. Далее происходит объединение большой и малой субчастиц рибосомы. П-участок занят аминоцил-тРНК, А-участок рибосомы асполагается след.за стартовым кодоном. Элонгация (удаление пептида). Узнавание текущего кодона соответствующей ему аминоацил-тРНК (комплементарное взаимодействие кодона мРНК и антикодона тРНК увеличено). Присоединение аминокислоты, принесённой тРНК, к концу растущей полипептидной цепи. Продвижение рибосомы вдоль матрицы, сопровождающееся высвобождением молекулы тРНК. Аминоацилирование высвободившейся молекулы тРНК соответствующей ей аминоацил-тРНК-синтетазой. Присоединение следующей молекулы аминоацил-тРНК. Движение рибосомы по молекуле мРНК до стоп-кодона (в данном случае UAG). Терминация (завершение синтеза полипептида). Узнавание специфическим рибосомным белком одного из терминирующих кодонов (УАА, УАГ, УГА). (Препарат - Сперматогенез)
21. Типы взаимодействия между организмами. нейтрализм)- ассоциация двух видов популяций не сказывается ни на одном из них; Взаимное конкурентное подавление - обе популяции взаимно подавляют друг друга; Конкуренция из-за ресурсов - каждая популяция неблагоприятно воздействует на другую при недостатке пищевых ресурсов; Аменсализм - одна популяция подавляет другую, но сама при этом не испытывает отрицательного влияния; Паразитизм -популяция паразита наносит вред популяции хозяина; Хищничество - одна популяция неблагоприятно воздействует на другую в результате прямого нападения, но зависит от другой; Комменсализм - одна популяция извлекает пользу от объединения с другой, а другой популяции это объединение безразлично; Протокооперация -обе популяции получают пользу от объединения; Мутуализм - связь благоприятна для роста и выживания отдельных популяций, причём в естественных условиях ни одна из них не может существовать без другой. Взаимодействие популяций может быть взаимно полезным, полезным для одной из них и безразличным для другой. В случае, когда одна популяция не испытывает влияния другой, т.е. между ними нет взаимодействия, то такая ситуация называется нейтрализмом. Например, белки и лоси в одном лесу не контактируют между собой. К антибиотическим отношениям можно отнести следующие формы отношений: Конкуренцию; Паразитизм; Хищничество; Аменсализм. Если популяции являются антагонистами в борьбе за пищу, место обитания и другие необходимые для жизни факторы, то их отношения называют конкуренцией. В природе возникают ситуации, когда один вид наносит ущерб другому, но в то же время не может существовать без него. Такой тип взаимоотношений называют либо паразитизмом (когда представители какого-либо вида обитают внутри или на поверхности другого - например, паразитические черви, обитающие внутри млекопитающих и человека), либо хищничеством (когда представители одного вида ловят и поедают представителей другого - например, отношения между волками и грызунами и др.). При аменсализме страдает один вид, а другой развивается нормально: например, плесневый гриб Penicillium выделяет пенициллин - вещество, подавляющее рост различных бактерий, но бактерии не оказывают влияния на плесневый гриб. К симбиотическим можно отнести следующие формы отношений: Собственно симбиоз (протокооперация); Мутуализм; Комменсализм. Симбиоз - сожительство представляет такую форму взаимоотношений, при которой оба партнера или один из них извлекает пользу от другого. Если присутствие одной популяции благоприятно для другой, но не является необходимым условием существования, то такие отношения носят характер протокооперации (на панцирях многих ракообразных обитают различные кишечнополостные, которые получают пищу, когда его хозяин ловит и поедает других животных, однако они могут существовать и раздельно). Протокооперацию можно в определенном смысле отнести к симбиозу. Существуют и другие формы симбиоза: мутуализм, комменсализм. В случае, когда оба вида извлекают выгоду из совместного существования и не могут жить сомостоятельно, то такая ассоциация называется мутуализмом. Примером мутуализма являются термиты, в кишечнике которых обитают жгутиковые (простейшие), имеющие ферменты для разложения древесины, которой питаются термиты. Формирование мутуализма проходит через несколько стадий: сначала ассоциация носит характер комменсализма (т.е. такой тип взаимоотношений, когда один из двух совместно обитающих видов - комменсал - извлекает пользу из совместного существования, не причиняя, однако, вреда другому виду), а затем через фазу протокооперации отношения в ассоциации переходят в мутуализм. Комменсализм широко представлен в океане, где практически в каждой норе, вырытой червем, и в каждой раковине обитают гости, использующие убежище хозяина и не приносящие ему ни пользы, ни вреда. Рыбы-лоцманы, следующие за акулами, черепахами, дельфинами, кормятся остатками пищи этих животных, а также их экскрементами и паразитами. Такие отношения между видами называют нахлебничеством (один из вариантов комменсализма). Другая форма комменсализма получила название квартиранства: в полости голотурии "морского огурца" находят убежище разнообразные мелкие виды животных. Растения - эпифиты (от греч. "эпи" - на, сверх, "фитом" - растение) поселяются на деревьях. Например, на деревьях поселяются водоросли, лишайники, мхи, орхидеи - они питаются за счет фотосинтеза и отмирающих тканей хозяина, но не их соками. (препарат:Яйцеклетка млекопитающих)
22. Биологические ритмы, их генетическая детерминированность. Проявление биоритмов на различных уровнях организации жизни. Биологические ритмы — периодически повторяющиеся изменения характера и интенсивности биологических процессов и явлений. Они свойственны живой материи на всех уровнях ее организации — от молекулярных и субклеточных до биосферы. Являются фундаментальным процессом в живой природе. Одни биологические ритмы относительно самостоятельны, другие связаны с приспособлением организмов к геофизическим циклам - суточным, приливным, годичным . Наука изучающая роль фактора времени в осуществлении биологических явлений и в поведении живых систем, временную организацию биологических систем, природу, условия возникновения и значение Б. р. для организмов называется - биоритмология. Биоритмология является одним из направлений сформировавшегося в 60-е гг. раздела биологии — хронобиологии. Биоритмы подразделяются на физиологические и экологические. Физиологические ритмы, как правило, имеют периоды от долей секунды до нескольких минут. Это, например, ритмы давления, биения сердца и артериального давления. Экологические ритмы по длительности совпадают с каким-либо естественным ритмом окружающей среды. Б. р. описаны на всех уровнях, начиная от простейших биологических реакций в клетке и кончая сложными поведенческими реакциями. Таким образом, живой организм является совокупностью многочисленных ритмов с разными характеристиками. По последним научным данным в организме человека выявлено около 300 суточных ритмов. Такие ритмы, обозначаемые иногда как экологические, или адаптивные (например: суточные, приливные, лунные и годовые), закреплены в генетической структуре. В искусственных условиях, когда организм лишен информации о внешних природных изменениях (например, при непрерывном освещении или темноте, в помещении с поддерживаемыми на одном уровне влажностью, давлением и т.п.) периоды таких ритмов отклоняются от периодов соответствующих ритмов окружающей среды, проявляя тем самым свой собственный период. (препарт: клещ Ixodespersulcatus)
23.Репликационный аппарат клетки. Репликация – самовоспроизведение ДНК. На каждой полинуклеотидной цепи материнской молекулы ДНК синтезируется комплементарная ее цепь (обр. 2-е идентичные двойные спирали ДНК). С помощью фермента геликазы происходит разрыв водородных связей, и спираль ДНК расплетается в точка начала репликации. Одинарные цепи ДНК связываются дистабилизирующем белком. С помощью ДНК-полимеразы осуществляется синтез комплементарной цепи. На одной матрице цепи сборка происходит (3’-5’) непрерывно от 5’-3’, удлиняясь на 3’-конце. Синтез второй цепи ДНК (5’-3’) происходит с помощью фрагмента Оказаки от 5’-3’, у прокариот фрагмент Оказаки – 1000-2000 нукл., у эукариот – 100-200 нукл. Вновь образованный фрагмент с помощью фрагмента ДНК-лигазы соединяется с предшествующим фрагментом после удаления его РНК-затравки. Репликационная вилка является ассиметричной. Одна цепь – лидирующая, вторая – отстающая. В конечном результате образуется 2 молекулы ДНК. (препарт: сперматогенез)
25. Онтогенез его периодизация. Общая характеристика эмбрионального периода. Роль наследственности и среды в онтогенезе. Критические периоды эмбрионального развития. Онтогенез — индивидуальное развитие организма от оплодотворения или от момента отделения от материнской особи до смерти. У многоклеточных животных в составе онтогенеза принято различать фазы эмбрионального и постэмбрионального развития, а у живородящих животных пренатальный и постнатальный онтогенез. Термин «онтогенез» впервые был введен Э. Геккелем в 1866 году. В ходе онтогенеза происходит процесс реализации генетической информации, полученной от родителей. Онтогенез делится на два периода: 1.эмбриональный — от образования зиготы до рождения или выхода из яйцевых оболочек; 2.постэмбриональный — от выхода из яйцевых оболочек или рождения до смерти организма. В эмбриональном периоде выделяют три основных этапа: дробление, гаструляцию и первичный органогенез. Эмбриональный, или зародышевый, период онтогенеза начинается с момента оплодотворения и продолжается до выхода зародыша из яйцевых оболочек. У большинства позвоночных он включает стадии дробления, гаструляции, гисто- и органогенеза. Дробление — ряд последовательных митотических делений оплодотворенного или инициированного к развитию яйца. Дробление представляет собой первый период эмбрионального развития, который присутствует в онтогенезе всех многоклеточных животных и приводит к образованию зародыша, называемого бластулой (зародыш однослойный). При этом масса зародыша и его объем не меняются, то есть они остаются такими же, как у зиготы, а яйцо разделяется на все более мелкие клетки — бластомеры. После каждого деления дробления клетки зародыша становятся все более мелкими, то есть меняются ядерно-плазменные отношения: ядро остается таким же, а объем цитоплазмы уменьшается. Процесс протекает до тех пор, пока эти показатели не достигнут значений, характерных для соматических клеток. Тип дробления зависит от количества желтка и его расположения в яйце. Если желтка мало и он равномерно распределен в цитоплазме (изолецитальные яйца: иглокожие, плоские черви, млекопитающие), то дробление протекает по типу полного равномерного: бластомеры одинаковы по размерам, дробится все яйцо. Если желток распределен неравномерно (телолецитальные яйца: амфибии), то дробление протекает по типу полного неравномерного: бластомеры — разной величины, те, которые содержат желток — крупнее, яйцо дробится целиком. При неполном дроблении желтка в яйцах настолько много, что борозды дробления не могут разделить его целиком. Дробление яйца, у которого дробится только сконцентрированная на анимальном полюсе «шапочка» цитоплазмы, где находится ядро зиготы, называется неполным дискоидальным (телолецитальные яйца: пресмыкающиеся, птицы). При неполном поверхностном дроблении в глубине желтка происходят первые синхронные ядерные деления, не сопровождающиеся образованием межклеточных границ. Ядра, окруженные небольшим количеством цитоплазмы, равномерно распределяются в желтке. Когда их становится достаточно много, они мигрируют в цитоплазму, где затем после образования межклеточных границ возникает бластодерма (центролецитальные яйца: насекомые). Гаструляция (впячивание) — гаструла формируется в результате инвагинации клеток. В ходе гаструляции клетки зародыша практически не делятся и не растут. Происходит активное передвижение клеточных масс. В результате гаструляции формируются зародышевые листки. Гаструляция приводит к образованию зародыша, называемого гаструлой. Первичный органогенез — процесс образования комплекса осевых органов. В разных группах животных этот процесс характеризуется своими особенностями. Например, у хордовых на этом этапе происходит закладка нервной трубки, хорды и кишечной трубки. В ходе дальнейшего развития формирование зародыша осуществляется за счет процессов роста, дифференцировки и морфогенеза. Рост обеспечивает накопление клеточной массы зародыша. В ходе процесса дифференцировки возникают различно специализированные клетки, формирующие различные ткани и органы. Процесс морфогенеза обеспечивает приобретение зародышем специфической формы. (чесоточный зудень Sarcoptes scabiei – мелкие размеры, малая подвижность, диагностика – полоски грязно-белого цвета)(препарат: препарат-яйцеклетка).
27. Гаметогенез. Гаметогенез – процесс образования яйцеклеток и сперматозоидов. Стадии: Размножения (спематогонии и овогонии). Эти клетки осуществляют серию последовательных митотических делений – их количество растет. Сперматогонии размножаются на протяжении всего периода половой зрелости мужской особи. У человека в женском организме размножение овогоний протекает в яичниках между 2-м и 5-м месяце внутриутробного развития. К 7-му месяцу большая часть овоцитов входят в профазу мейоза. Генетическая формула 2n2с до S-периода и 2n4с после него. N – количество хромосом, с – количество ДНК. Роста – сперматоциты и овоциты 1 порядка. В этот период происходит репликация ДНК. 2n4с. Созревания: 2-а деления: редукционное и эквационное, вместе составляют мейоз. После первого – сперматоциты и овоциты 2 порядка (n2с). После второго – сперматиды и зрелая яйцеклетка (nс). Обр. каждый сперматоцит 1 порядка – 4 сперматиды. Каждый овоцит 1 порядка – полноценную яйцеклетку и редукционные тельца. Формирования (спермиогенез). Почти вся цитоплазма сперматиды отторгается, головка зрелого сперматозоида практически ее лишена. (препарт: Клещи рода Dermacentor Дорзальный щиток с беловатым эмалиевым рисунком, основание хоботка прямоугольное, пальцы короткие и широкие, самцы без брюшинных щитков, анальная бороздка огибает анус сзади, оторочка брюшка зубчатая. Чаще встречается на пастбищах, на лугах, в лесостепной зоне и в горных лесах)28. Нетрадиционное наследование. ЭКСПАНСИЯ ТРИНУКЛЕОТИДНЫХ ФРАГМЕНТОВ - патологическое состояние: вариант генетической мутации, характеризующийся появлением в ДНК "бессмысленных" повторов тринуклеотидов, которые могут приводить к дезорганизации функционирования ДНК или синтезу патологического белка, накапливающегося в клетках, что приводит к гибели клетки. Лежит в основе ряда заболеваний (болезни Гентингтона, болезни Кеннеди, и т.д.), тяжесть которых зависит от числа повторов тринуклеотидов. Общая особенность этой группы заболеваний - более раннее начало и нарастание тяжести их клинических проявлений из поколения в поколение, что обычно отражает увеличение числа тринуклеотидных повторов (феномен антиципации).В последнее время выделяется еще один тип наследования - митохондриальный. Митохондрии передаются с цитоплазмой яйцеклеток. Спермии не имеют митохондрий, поскольку цитоплазма элиминируется в процессе созревания мужских половых клеток. В яйцеклетке содержится около 25000 митохондрий. Каждая митохондрия содержит кольцевую хромосому. Генные мутации в митохондриальной ДНК обнаружены при атрофии зрительного нерва Лебераф, митохондриальных миопатиях, прогрессирующих офтальмоплегиях. Болезни, обусловленные данным типом наследственности, передаются от матери к дочерям, и сыновьям в равной степени. Больные отцы болезнь не передают ни дочерям, ни сыновьям. (препарат: препарат-мухи,моногибридное скрещивание-тело светлое и темное,свтелоедоминанта,первое поколение(4шт одинаковые),второе-1из4темненькая.)
34. Биологические ритмы и факторы внешней среды. Хронобиология и хрономедицина, понятие о десинхронозах. Хронобиология (от «Chrono», «Chronos» — «время») — область науки, которая исследует периодические феномены, протекающие у живых организмов во времени, и их адаптацию к солнечным и лунным ритмам. Эти циклы именуют биологические ритмы (БР). Хронобиологические исследования включают, но не ограничиваются ими, работы в области сравнительной анатомии, физиологии, генетики, молекулярной биологии и биологии поведения организмов. Другие аспекты включают исследование развития, воспроизведения, экологии и эволюции видов. Синхронизация уровня и длительности биологической активности с внешними факторами у живых организмов происходят при многих существенных биологических процессах. •у животных (еда, сон, спаривание, зимовка, миграция, клеточная регенерация, и т. д.), •у растений (движения листа, фотосинтез и т. д.). Наиболее важный ритм в хронобиологии — суточный ритм, примерно 24-часовой цикл физиологических процессов у растений и животных. Есть и другие важные циклы: •инфрадианные, более долгосрочные, такие как ежегодные циклы миграции или воспроизведства, выявленные у некоторых животных, или человеческий менструальный цикл. •ультрадианные ритмы, краткие циклы, такие как 90-минутный цикл REM-сна у людей, 4-часовой назальный цикл или 3-часовой цикл продуцирования гормона роста. Периодические ритмы, обычно наблюдаемые у морских животных, часто следуют (примерно) 12-часовому переходу от прилива к отливу и обратно. Хрономедицина — это область медицины, в которой используется представление о биологических ритмах, которые изучаются в рамках хронобиологии. Биологические ритмы — это ритмические проявления временной структуры организма, поэтому хрономедицина не исчерпывается одними только биологическими ритмами, а пытается рассмотреть всю «временную структуру организма» в целом. Хрономедицина (как и сама хронобиология) — это молодая область междисциплинарных исследований, которая находится в процессе становления. В хрономедицине находят свое применение методы математической обработки временных рядов, которые используются для анализа ритмических проявлений физиологических процессов организма. Таким образом хрономедицина оказывается на стыке наук: медицины, хронобиологии и математики. Десинхроноз — изменение различных физиологических и психических функций организма в результате нарушения суточных ритмов его функциональных систем. Причины Д.: рассогласование функциональных ритмов организма с показаниями внешних датчиков времени, например, при перелётах на значительное расстояния в широтном направлении; устойчивое рассогласование по фазе ритма сон; частичное или полное отсутствие привычных приборов времени. Признаки Д.: плохой сон, ухудшение аппетита, раздражительность, снижение работоспособности, апатия, вялость. Продолжительность таких расстройств от 1 до 14 дней. (Препарат: Яицеклетка)40. Современное состояние клеточной теории и ее значение в обосновании единства органического мира. Характеристика различных форм клеточной организации и их возникновение. Современная клеточная теория исходит из того, что клеточная структура является главнейшей формой существования жизни, присущей всем живым организмам, кроме вирусов. Совершенствование клеточной структуры явилось главным направлением эволюционного развития, как у растений, так и у животных. Вместе с тем должны быть подвергнуты переоценке догматические и методологически неправильные положения клеточной теории: •Клеточная структура является главной, но не единственной формой существования жизни. Неклеточными формами жизни можно считать вирусы. Правда, признаки живого (обмен веществ, способность к размножению и т.п.) они проявляют только внутри клеток. •Выяснилось, что существует два типа клеток - прокариотические (клетки бактерий и архебактерий), не имеющие отграниченного мембранами ядра, и эукариотические (клетки расте-ний, животных, грибов и протистов), имеющие ядро, окружённое двойной мембраной с ядерными порами •Клеточная теория рассматривала организм как сумму клеток, а жизнепроявления организма растворяла в сумме жизнепроявлений составляющих его клеток. Этим игнорировалась целостность организма, закономерности целого подменялись суммой частей. •Считая клетку всеобщим структурным элементом, клеточная теория рассматривала как вполне гомологичные структуры тканевые клетки и гаметы, протистов и бластомеры. Применимость понятия клетки к протистам является дискуссионным вопросом клеточного учения в том смысле, что многие сложно устроенные многоядерные клетки протистов могут рассматриваться как надклеточные структуры. В тканевых клетках, половых клетках, протистах проявляется общая клеточная организация, выражающаяся в морфологическом выделении кариоплазмы в виде ядра, однако эти структуры нельзя считать качественно равноценными, вынося за пределы понятия «клетка» все их специфические особенности. В частности, гаметы животных или растений - это не просто клетки многоклеточного организма, а особое гаплоидное поколение их жизненного цикла, обладающее генетическими, морфологическими, а иногда и экологическими особенностями и подверженное независимому действию естественного отбора. В то же время практически все эукариотические клетки, несомненно, имеют общее происхождение и набор гомологичных структур - элементы цитоскелета, рибосомы эукариотического типа и др. •Догматическая клеточная теория игнорировала специфичность неклеточных структур в организме или даже признавала их, как это делал Вирхов, неживыми. В действительности, в организме кроме клеток есть многоядерные надклеточные структуры (синцитии, симпласты) и безъядерное межклеточное вещество, обладающее способностью к метаболизму и потому живое. •Проблема части и целого разрешалась ортодоксальной клеточной теорией метафизически: всё внимание переносилось на части организма — клетки или «элементарные организмы». Целостность организма есть результат естественных, материальных взаимосвязей, вполне доступных исследованию и раскрытию. Клетки многоклеточного организма не являются индивидуумами, способными существовать самостоятельно. К самостоятельному существованию способны, как правило, лишь те клетки многоклеточных, которые дают начало новым особям (гаметы, зиготы или споры) и могут рассматриваться как отдельные организмы. Клетка не может быть оторвана от окружающей среды. Сосредоточение всего внимания на отдельных клетках неизбежно приводит к унификации и механистическому пониманию организма как суммы частей Очищенная от механицизма и дополненная новыми данными клеточная теория остается одним из важнейших биологических обобщений. (препарт сперматогенез)
44. Хромосомные и генетические болезни. Хромосомные болезни – изменение структуры отдельных хромосом или их количества в кариотипе. Дисбаланс наследственного материала, ведет к нарушению развития организма. Основная часть хромосомных болезней составляют анэуплоидии. Большинство из них касаются 21-й и 22-й хромосом. Структурные перестройки хромосом также сопровождаются дисбалансом генетического материала (делеция, дупликация). Описано около 100 клинико-цитогенетических синдромов. Хромосомные изменения чаще всего приносятся в зиготу с гаметой одного из родителей при оплодотворении. Если хромосомные нарушения возникли в одном из бластомеров во время первых делений зиготы, образовавшихся из нормальных гамет, то развивается мозаичный организм. (задержка физического и умственного развитий, отклонение в строении скелета (мозгового и лицевого черепа), пороки развития ССС, мочеполовой, нервной системы и т.д.) Синдром Дауна (трисомия по длинному плечу 21-й хромосомы), синдром «кошачьего крика» - утрата участка короткого плеча 5-ой хромосомы. Специфичность – изменения содержания определенных структурных генов, кодирующих синтез специальных белков. Полеспецифические симптомы – дисбаланс генов, представленные многими копиями, которые контролируют ключевые процессы в жизнедеятельности клеток. Неспецифические проявления – изменения содержания гетерохроматина в клетках. Генные болезни. Моногенно обусловленные патологические состояния, наследуемые в соответствии с законами Менделя. Подразделяются на: Энзимопатии – наследственные нарушения ферментных систем (либо нарушение активности фермента, либо снижение интенсивности его синтеза). Эти признаки проявляются клинически у гомозигот, у гетерозигот – недостаточная активность белка – 50%. Разделяются на: 1. Наследственные дефекты обмена углеводов (галактоземия). 2. Н.Д.О. липидов и липопротеидов (сфингомепитозы). 3. Н.Д.О. аминокислоты (фенилкетонурия). 4. Н.Д.О. витаминов (гомоцистинурия). 5. Н.Д.О. пуриновых и пиримидиновых азотистых оснований (синдром Леша-Найяна). 6. Н.Д. биосинтеза гормонов (адреногенитальный синдром). 7. Н.Д. ферментов эритроцитов. Гемоглобинопатии – дефекты белков крови. Вызывает первичные дефекты пептидных цепей гемоглобина (эритроцитозы, серповидно-клеточная анемия). Коллагеновые болезни – дефекты структуры белков. Дефекты биосинтеза и распада коллагена (Эллерса-Данлоса, болезнь Марфона). Наследственные болезни с невыясненным первичным биохимическим дефектом (моногенные наследственные болезни). Муковисцидозы (А-Р.Т, поражение экзокринных желез и железистых клеток). Ахондроплазия (А-Д.Т, заболевания костной системы). Мышечные дистрофии (миопатии) – поражение поперечнополосатых и гладких мышц (разные типы наследования).
43. Структурно-функциональная организация эукариотической клетки. Принцип компартментации в субклеточной организации живого. Эукариоты— организмы, обладающие, в отличие от прокариот, оформленным клеточным ядром, отграниченным от цитоплазмы ядерной оболочкой. Клетка состоит из гликокаликса, плазмалеммы и расположенного под ней кортикального слоя цитоплазмы. Плазматическая мембрана называется также плазмалеммой, наружной клеточной мембраной. Это биологическая мембрана, обеспечивает в первую очередь разграничительную функцию по отношению к внешней для клетки среде. Кроме этого она выполняет транспортную функцию. Гликокаликс представляет собой «заякоренные» в плазмалемме молекулы олигосахаридов, полисахаридов, гликопротеинов и гликолипидов. Гликокаликс выполняет рецепторную и маркерную функции. Плазматическая мембрана животных клеток в основном состоит из фосфолипидов и липопротеидов со вкрапленными в неё молекулами белков, в частности, поверхностных антигенов и рецепторов. В кортикальном слое цитоплазмы находятся специфические элементы цитоскелета — упорядоченные определённым образом актиновые микрофиламенты. Основной и самой важной функцией кортикального слоя (кортекса) являются псевдоподиальные реакции: выбрасывание, прикрепление и сокращение псевдоподий Жидкую составляющую цитоплазмы также называют цитозолем. Под световым микроскопом казалось, что клетка заполнена чем-то вроде жидкой плазмы или золя. Внутреннее пространство эукариотической клетки строго упорядочено. Передвижение органоидов координируется при помощи специализированных транспортных систем. В эукариотической клетке существует система переходящих друг в друга мембранных отсеков (трубок и цистерн), которая называется эндоплазматическим ретикулумом (ЭПС). Ту часть ЭПР, к мембранам, которого прикреплены рибосомы, относят к гранулярному (или шероховатому) эндоплазматическому ретикулуму, на его мембранах происходит синтез белков. Те компартменты, на стенках которых нет рибосом, относят к гладкому (или агранулярному) ЭПР, принимающему участие в синтезе липидов. Внутренние пространства гладкого и гранулярного ЭПР не изолированы, а переходят друг в друга и сообщаются с просветом ядерной оболочки. Аппарат Гольджи представляет собой стопку плоских мембранных цистерн, несколько расширенных ближе к краям. В цистернах аппарата Гольджи созревают некоторые белки, синтезированные на мембранах гранулярного ЭПР и предназначенные для секреции или образования лизосом. Аппарат Гольджи асимметричен — цистерны располагающиеся ближе к ядру клетки (цис-Гольджи) содержат наименее зрелые белки, к этим цистернам непрерывно присоединяются мембранные пузырьки — везикулы, отпочковывающиеся от эндоплазматического ретикулума. В конце концов от противоположного конца органеллы (транс-Гольджи) отпочковываются пузырьки, содержащие полностью зрелые белки. Клеточное ядро содержит молекулы ДНК, на которых записана генетическая информация организма. В ядре происходит репликация — удвоение молекул ДНК, а также транскрипция — синтез молекул РНК на матрице ДНК. Сборка рибосом также происходит в ядре, в специальных образованиях, называемых ядрышками. Компартмент для ядра — кариотека — образован за счёт расширения и слияния друг с другом цистерн эндоплазматической сети таким образом, что у ядра образовались двойные стенки за счёт окружающих его узких компартментов ядерной оболочки. Лизосома — небольшое тельце, ограниченное от цитоплазмы одинарной мембраной. В ней находятся литические ферменты, способные расщепить все биополимеры. Основная функция — автолиз — то есть расщепление отдельных органоидов, участков цитоплазмы клетки. К элементам цитоскелета относят белковые фибриллярные структуры, расположенные в цитоплазме клетки: микротрубочки, актиновые и промежуточные филаменты. Микротрубочки принимают участие в транспорте органелл, входят в состав жгутиков, из микротрубочек строится митотическое веретено деления. Актиновые филаменты необходимы для поддержания формы клетки, псевдоподиальных реакций. Роль промежуточных филаментов, по-видимому, также заключается в поддержании структуры клетки. Белки цитоскелета составляют несколько десятков процентов от массы клеточного белка. Центриоли представляют собой цилиндрические белковые структуры, расположенные вблизи ядра клеток животных. Центриоль представляет собой цилиндр, боковая поверхность которого образована девятью наборами микротрубочек. Количество микротрубочек в наборе может колебаться для разных организмов от 1 до 3. Вокруг центриолей находится так называемый центр организации цитоскелета, район в котором группируются минус концы микротрубочек клетки. Митохондрии — особые органеллы клетки, основной функцией которых является синтез АТФ.
2. Антропогенные экосистемы. Роль антропогенных факторов в эволюции видов и биогеоценозов. Природная эволюция экосистем протекает в масштабе тысячелетий, в настоящее время она подавлена антропогенной эволюцией, связанной с деятельностью человека. Биологическое время антропогенной эволюции имеет масштаб десятилетий и столетий. Антропогенная эволюция экосистем разделяется на два больших класса (по типу процессов): целенаправленная и стихийная. В первом случае человек формирует новые типы искусственных экосистем. Результатом этой эволюции являются агроэкосистемы, садово-парковые ансамбли, фермы устриц и т.д. Однако к «плановой» эволюции всегда добавляются «неплановые» процессы: происходит внедрение спонтанных видов, например, сорных видов растений и насекомых-фитофагов в агроценозы, расселение случайно занесенных видов. Человек стремится подавить такие «неплановые» процессы, но часто это оказывается практически невозможно. Стихийная антропогенная эволюция экосистем играет большую роль, чем целенаправленная. Она более разнообразна и, как правило, имеет регрессивный характер: ведет к снижению биологического разнообразия, а иногда и продуктивности. Антропогенная гомогенизация биосферы. Основу этого варианта эволюции составляет появление в экосистемах видов, непреднамеренно (реже преднамеренно) занесенных человеком из других районов. Масштаб процесса столь велик, что принял характер «великого переселения» и «гомогенизации» биосферы под влиянием человека. Заносные виды называются адвентивными, а процесс внедрения (инвазии) адвентивных видов в экосистемы - адвентизацией. Расселению адвентивных видов способствует антропогенное нарушение экосистем и отсутствие видов-антагонистов, которые могут контролировать плотность популяций видов-пришельцев. «Экологические взрывы» вызывает занос видов, которые оказываются ключевыми. Однако чаще такие «взрывы» вовсе не происходят, так как адвентивный вид вообще не вытесняет аборигенные виды из сообщества или если вытесняет, то берет на себя выполнение функциональной роли вытесненного вида. Так, в широколиственных лесах Канады без ущерба для местной флоры прижилось более десятка европейских видов растений, в том числе подорожник, одуванчик, валериана, лопух, мать-и-мачеха и др. Усиление местных синантропных видов. В процессе антропогенной эволюции могут усиливаться некоторые синантропные виды местной флоры и фауны, которые оказались преадаптированными к режиму возрастающих антропогенных нагрузок. В прошлом они были связаны с местами локальных естественных нарушений - горных селей, пороев, вытаптываемых участков экосистем у водопоев, лежбищ крупных фитофагов, таких как зубры или бизоны, и т.д. Последствия антропогенной эволюции. Результатами антропогенной эволюции экосистем, кроме того, являются: - уничтожение видов или снижение их генетического разнообразия за счет гибели части экотипов;- смещение границ природных зон - развитие процесса опустынивания в степной зоне, вытеснение травяной растительностью лесов у южной границы их распространения; - возникновение новых экосистем, устойчивых к влиянию человека; - формирование новых сообществ на антропогенных субстратах при их естественном зарастании или рекультивации. (препарат: Сцепленное с полом наследование (на мухе дрозофиле )- обратное)
4. Мутационный процесс. Популяционные волны. Изоляция. Естественный отбор. Можно выделить четыре основных элементарных фактора эволюции: мутационный процесс, популяционные волны, изоляция, естественный отбор. Мутационный процесс. Мутации — элементарный эволюционный материал, а процесс возникновения мутаций, мутационный процесс, — постоянно действующий элементарный эволюционный фактор, увеличивающий генетическую разновидность популяции вследствие сохранения рецессивных мутаций в гетерозиготах. Большинство мутаций являются вредными. Обезвреживание мутаций происходит путем перевода их в гетерозиготное состояние в результате полового процесса. Популяционные волны. Периодические или апериодические колебания численности особей популяции. Причинами таких колебаний могут быть различные абиотические и биотические факторы среды. Действие популяционных волн, или волн жизни, предполагает неизбирательное, случайное уничтожение особей. Если в дальнейшем численность популяции восстановится за счет этих особей, то это приведет к случайному изменению частот генов в генофонде данной популяции. Популяционные волны являются поставщиком эволюционного материала. Классификация популяционных волн 1. Периодические колебания численности короткоживущих организмов. В основном эти изменения вызваны сезонным колебанием численности. 2. Непериодические колебания численности, зависящие от сложного сочетания разных факторов. 3. Вспышки численности видов в новых районах, где отсутствуют их естественные враги. 4. Резкие непериодические колебания численности, связанные с природными катастрофами. Изоляция – возникновение любых барьеров, нарушающих свободное скрещивание. Выделяют два основных типа изоляции: пространственную и биологическую. Пространственная изоляция может существовать в двух проявлениях: изоляция за счет географических барьеров и изоляция расстоянием. Связано с радиусом репродуктивной активности для особей вида.Биологическая изоляция приводит к нарушению скрещивания или препятствует воспроизведению нормального потомства, что обеспечивается двумя группами механизмов: устраняющие скрещивание (докопуляционная изоляция) и изоляция при скрещивании (послекопуляционная изоляция). Спариванию близких форм препятствуют различия во время половой активности. В природе обычна биотипическая изоляция, при которой потенциальные партнеры по спариванию не встречаются, так как они часто обитают в разных местах. Значение изоляции в процессе эволюции состоит в том, что она закрепляет и усиливает начальные стадии генотипической дифференцировки. Естественный отбор. Ч. Дарвин определил естественный отбор как сохранение особей с полезными и гибель с вредными индивидуальными отклонениями. Особь является элементарным объектом отбора. Но особи отбираются в пределах популяции. Отсюда популяция — это поле действия отбора как элементарного фактора эволюции. Сфера действия естественного отбора затрагивает все жизненно важные признаки и свойства особи. Отбор всегда идет по фенотипам. В фенотипе особи отражаются особенности генотипа, поэтому в череде поколений отбор по фенотипам сводится к отбору определенных генотипов. При этом единицей отбора всегда оказывается не отдельный признак или свойство, а весь генотип, вся особь в целом. Для сферы действия естественного отбора существует одно ограничение: естественный отбор не может изменить организацию какого-либо вида без пользы для него самого и лишь на пользу другому виду. Генетической основой естественного отбора является наследственная изменчивость, а причиной — влияние условий окружающей среды. Мутанты при благоприятных для них изменениях условий среды получают преимущество и постепенно вытесняют прежнюю норму. Разрывающий отбор. Данная форма естественного отбора благоприятствует более чем одному фенотипу и направлена против средних форм. Это приводит как бы к разрыву популяции по данному признаку на несколько фенотипических групп, что может привести к полиморфизму. Половой отбор — естественный отбор, касающийся признаков особей одного пола. Обычно половой отбор вытекает из борьбы между самцами (в редких случаях — между самками) за возможность вступить в размножение. Половой отбор — не самостоятельный фактор эволюции, а всего лишь частный случай внутривидового естественного отбора. Искусственный отбор проводится человеком в целях создания новых пород или сортов, удовлетворяющих его потребностям (Препарат: (препарат: зрелый членик цепня. Бычий цепень-Taeniarhynchus saginatus. Возбудитель тениаринхоза, достигает в длину 4-10 м. На головке имеет 4 присоски. Зрелые членики сильно вытянуты, матка очень разветвлена, боковые ветви 17-34 пары. Яйца содержат онкосферу. Основной хозяин человек, промежуточный-крупный рогатый скот. У корова, проглотившей членики, в мышца формируются финны. Финна под действием желудочного сока вывертывается, и развивается новый цепень. Диагностика: членики в фекалиях. Профилактика: охрана пастбищ)10. Мутационный процесс. Популяционные волны. Изоляция. Естественный отбор. Можно выделить четыре основных элементарных фактора эволюции: мутационный процесс, популяционные волны, изоляция, естественный отбор. Мутационный процесс. Мутации — элементарный эволюционный материал, а процесс возникновения мутаций, мутационный процесс, — постоянно действующий элементарный эволюционный фактор, увеличивающий генетическую разновидность популяции вследствие сохранения рецессивных мутаций в гетерозиготах. Большинство мутаций являются вредными. Обезвреживание мутаций происходит путем перевода их в гетерозиготное состояние в результате полового процесса. Популяционные волны. Периодические или апериодические колебания численности особей популяции. Причинами таких колебаний могут быть различные абиотические и биотические факторы среды. Действие популяционных волн, или волн жизни, предполагает неизбирательное, случайное уничтожение особей. Если в дальнейшем численность популяции восстановится за счет этих особей, то это приведет к случайному изменению частот генов в генофонде данной популяции. Популяционные волны являются поставщиком эволюционного материала. Классификация популяционных волн 1. Периодические колебания численности короткоживущих организмов. В основном эти изменения вызваны сезонным колебанием численности. 2. Непериодические колебания численности, зависящие от сложного сочетания разных факторов. 3. Вспышки численности видов в новых районах, где отсутствуют их естественные враги. 4. Резкие непериодические колебания численности, связанные с природными катастрофами. Изоляция – возникновение любых барьеров, нарушающих свободное скрещивание. Выделяют два основных типа изоляции: пространственную и биологическую. Пространственная изоляция может существовать в двух проявлениях: изоляция за счет географических барьеров и изоляция расстоянием. Связано с радиусом репродуктивной активности для особей вида. Биологическая изоляция приводит к нарушению скрещивания или препятствует воспроизведению нормального потомства, что обеспечивается двумя группами механизмов: устраняющие скрещивание (докопуляционная изоляция) и изоляция при скрещивании (послекопуляционная изоляция). Спариванию близких форм препятствуют различия во время половой активности. В природе обычна биотипическая изоляция, при которой потенциальные партнеры по спариванию не встречаются, так как они часто обитают в разных местах. Значение изоляции в процессе эволюции состоит в том, что она закрепляет и усиливает начальные стадии генотипической дифференцировки. Естественный отбор. Ч. Дарвин определил естественный отбор как сохранение особей с полезными и гибель с вредными индивидуальными отклонениями. Особь является элементарным объектом отбора. Но особи отбираются в пределах популяции. Отсюда популяция — это поле действия отбора как элементарного фактора эволюции. Сфера действия естественного отбора затрагивает все жизненно важные признаки и свойства особи. Отбор всегда идет по фенотипам. В фенотипе особи отражаются особенности генотипа, поэтому в череде поколений отбор по фенотипам сводится к отбору определенных генотипов. При этом единицей отбора всегда оказывается не отдельный признак или свойство, а весь генотип, вся особь в целом. Для сферы действия естественного отбора существует одно ограничение: естественный отбор не может изменить организацию какого-либо вида без пользы для него самого и лишь на пользу другому виду. Генетической основой естественного отбора является наследственная изменчивость, а причиной — влияние условий окружающей среды. Мутанты при благоприятных для них изменениях условий среды получают преимущество и постепенно вытесняют прежнюю норму. Разрывающий отбор. Данная форма естественного отбора благоприятствует более чем одному фенотипу и направлена против средних форм. Это приводит как бы к разрыву популяции по данному признаку на несколько фенотипических групп, что может привести к полиморфизму. Половой отбор — естественный отбор, касающийся признаков особей одного пола. Обычно половой отбор вытекает из борьбы между самцами (в редких случаях — между самками) за возможность вступить в размножение. Половой отбор — не самостоятельный фактор эволюции, а всего лишь частный случай внутривидового естественного отбора. Искусственный отбор проводится человеком в целях создания новых пород или сортов, удовлетворяющих его потребностям (препарат: препарат-мухи,моногибридное скрещивание-тело светлое и темное,свтелоедоминанта,первое поколение(4шт одинаковые),второе-1из4темненькая.)
12. Старение. Старость — закономерно наступающий период возрастного развития, заключительный этап онтогенеза. Старение — неизбежный биологический разрушительный процесс, приводящий к постепенному снижению адаптационных возможностей организма; характеризуется развитием так называемой возрастной патологии и увеличением вероятности смерти.   Все сдвиги показателей обмена веществ и функции, развивающиеся с возрастом, относятся к одному из трех типов изменений: прогрессивно снижающиеся (сократительная функция сердца, функция пищеварительных и ряда эндокринных желез, память и др.); существенно не изменяющиеся (уровень сахара крови, кислотно-щелочное равновесие и др.); прогрессивно возрастающие (активность ряда ферментов, содержание холестерина, лецитина и др.) Существенные возрастные различия в надежности гомеостаза выявляются при функциональных нагрузках. Поэтому объективная оценка стареющего организма может быть получена на основе не статической, а динамической характеристики с применением функциональных проб. Для старения характерны гетерохронность (различие во времени наступления старения отдельных органов и тканей), гетеротопность (неодинаковая выраженность старения в различных органах), гетерокинетичность (развитие возрастных изменений с различной скоростью), гетерокатефтентность (разнонаправленность возрастных изменений клеток и органов). (препарат Сперматогенез (в семеннике крысы))
14. Иммунитет. Существует две разновидности иммунитета: клеточный и гуморальный. Пeрвый из них, в котoром используются Т-лимфоциты (тимус-зaвисимые), обеспечивает противовирусную и противоопухолeвую защиту; вторoй реализуeтся В-лимфоцитами (тимус-незaвисимыми), они вырабатывают антитела. В рeгуляции этого процeсса задействованы и Т-лимфоциты. Т-лимфоциты сами по себе неоднoродны и состоят из нескoльких видов со звучными, дaже интригующими назвaниями: киллеры («убийцы), хелперы (повышающие иммунный ответ), амплифаеры (усиливающие), супрессоры (подавляющие его), индюсеры (стимулирующие) и др. И Т- и В-лимфоциты, так же, как макрофаги и клeтки крови, происхoдят из общей родоначaльной клетки — стволовой кроветворной клeтки костного мозга, прохoдят путь развития от дaнной клетки до иммуноцита, приобрeтая и утрачивая определенные свойства: отвeчать на антиген, вырабатывать биологичeски активные вещества, продуцировaть антитела и т. д. Тaким образом, в систeме иммунитета, котoрая является сложнорегулируемой, имеется целaя иерархия клeток. Их свойства опредeляются стадией созрeвания на пути от стволовой клетки к иммунoциту, степенью участия в иммунном процeссе, его стадией и активнoстью, а также той степенью, в которой произошло старение человека или животного. (препарат: Сперматогенез)19. Механизмы поддержания постоянства кариотипа в ряду поколений организмов У организмов, размножающихся бесполым путем, новое поколение появляется из неспециализированных в отношении генеративной функции клеток тела. В основе их самовоспроизведения лежит митоз, обеспечивающий таким образом сохранение постоянной структуры наследственного материала в ряду поколений не только клеток, но и организмов. Профаза — спирализация хромосом, начало формирования веретена деления; в мейозе, кроме того, происходит конъюгация гомологичных хромосом с образованием бивалентов; метафаза — в митозе в экваториальной плоскости веретена деления располагаются отдельные хромосомы числом 2n, в мейоэе в плоскости экватора выстраивается п бивалеитов; анафаза —в митозе в результате расщепления центромер дочерние хромосомы (бывшие сестринские хроматиды) расходятся к разным полюсам (по 2n к каждому полюсу), в мейозе разрушаются бивалеиты и гомологи расходятся к разным полюсам (по одному из каждой лары); формируется гаплоидный набор хромосом; телофаза—в митозе формируются ядра дочерних клеток, в мейозе телофаза сокращена во времени, так как не происходит полной деспирализации хромосом и клетки сразу переходят ко второму делению. Результаты митоза — сохранение в дочерних клетках диплоидного набора хромосом (2n2с); результаты первого мейотического деления—образование клеток с гаплоидным набором двунитчатых хромосом (п2с) При половом размножении процесс воспроизведения организмов осуществляется с участием специализированных половых клеток — гамет, вступающих в оплодотворение. При оплодотворении наследственный материал двух родительских гамет сливается, образуя генотип организма нового поколения — зиготы. Чтобы потомки получили соответствующую программу для развития видовых и индивидуальных характеристик, они должны обладать кариотипом, которым располагало предыдущее поколение. В такой ситуации поддержание постоянства кариотипа в ряду поколений организмов достигается предварительным уменьшением вдвое набора хромосом в гаметах, который восстанавливается до диплоидного при их оплодотворении: п + п = 2n. Образование гаплоидных гамет осуществляется в ходе гаметогенеза путем особой формы клеточного деления — мейоза. При мейозе из клеток с диплоидным набором In образуются гаметы с гаплоидным набором хромосом п (см. гл. 5). Такой результат достигается благодаря тому, что после однократного удвоения ДНК клетка делится дважды. В отличие от митоза в первом мейотическом делении в результате конъюгации гомологичные хромосомы объединяются в пары — биваленты. Последующее расхождение гомологов к разным полюсам веретена деления приводит к образованию клеток с гаплоидным набором хромосом: 2n4с → п2с. На рис. 3.70 представлены особенности первого деления мейоза в сравнении с митозом. В ходе второго мейотического деления сестринские хроматиды каждой хромосомы, как и в митозе, распределяются между дочерними клетками с наследственным материалом пс (рис. 3.71). I — клетка, образованная в результате первого мейотического деления и несущая гаплоидный набор двунитчатых хромосом (n2c); II — клетки, образующиеся после второго деления мейоза и несущие гаплоидный набор однонитчатых хромосом (nc) Благодаря особенностям мейоза образуются клетки, несущие полноценный геном, в котором каждая группа сцепления представлена в единственном экземпляре (гаплоидный набор хромосом). При самооплодотворении гаметы одного и того же родителя, а при перекрестном оплодотворении половые клетки разных организмов взаимодействуют друг с другом. Сперматозоиды, проникая в яйцеклетку, вводят в нее свой ядерный наследственный материал, заключенный в гаплоидном наборе хромосом. Ядра гамет сливаются и формируют диплоидное ядро зиготы, в котором каждая группа сцепления представлена в двойном экземпляре — отцовской и материнской хромосомами. Таким образом, мейоз и последующее оплодотворение обеспечивают сохранение у нового поколения организмов диплоидного кариотипа, присущего всем особям данного вида.
20. Механизмы защиты генома от мутагенных воздействий. Подавляющее большинство мутационных изменений генома нежелательно и сопровождается развитием различных патологических состояний мутантной особи или отдельной соматической клетки. Жестко действующий естественный отбор, в частности, через систему иммунного надзора элиминирует мутантные соматические клетки, опасные для существования многоклеточного организма, например, предотвращая иногда развитие онкологических или аутоиммунных заболеваний. Генетическая информация любого организма защищена от мутационных повреждений, что делает мутации в жизненно важных локусах генома очень редкими. Защита осуществляется на нескольких уровнях. Прежде всего, организм старается не допустить попадания химических мутагенов в жизненно важные локусы своего генома. Это достигается двумя путями. Во-первых, избыточные последовательности нуклеотидов ДНК, экранируя кодирующие последовательности нуклеотидов в геноме эукариот, принимают удар большей части химических мутагенов на себя. Те же цели могут быть достигнуты за счет особой пространственной организации ДНК в конкретных участках генома. Во-вторых, в клетках имеются многочисленные высоко- и низкомолекулярные ловушки мутагенов, важнейшими из которых являются: маннит, энкефалины, индолы, желчные кислоты и их производные, а также ряд других соединений экзогенного и эндогенного происхождения. К сожалению, обе системы защиты не обладают 100%-й эффективностью. То же можно сказать и о точности функционирования ферментных систем, осуществляющих воспроизведение генетической информации. Поэтому нарушения первичной структуры ДНК неизбежны, но большинство первичных повреждений не превращается в мутации благодаря функционированию систем репарации ДНК . (Препарат: нервные ганглиозные клетки. При малом увеличении различается периферическое белое вещество и имеющее форму буквы Н серое вещество. В сером веществе различаем более узкие дорсальные рога и более широкие вентральные рога, а также серую спайку, соединяющую обе половинки серого вещества и спинномозговой канал в центре. Белое вещество подразделяется на нечетко разграниченные канатики. Между вентральными рогами лежат вентральные канатики, разделенные срединной вентральной щелью, между дорсальными рогами - дорсальные канатики, разделенные дорсальной перегородкой, а между дорсальными и вентральными рогами латеральные канатики.)24. Роль ядра в явлениях наследственности и изменчивости Ядро— это один из структурных компонентов эукариотической клетки, содержащий генетическую информацию (молекулы ДНК). В ядре происходит репликация — удвоение молекул ДНК, а также транскрипция — синтез молекул РНК на молекуле ДНК. Образование субъединиц рибосом также происходит в ядре в специальных образованиях - ядрышках. Хроматином называют молекулы хромосомной ДНК в комплексе со специфическими белками, необходимыми для осуществления этих процессов. Основную массу составляют «белки хранения», так называемые гистоны. Если хроматин упакован плотно, его называют гетерохроматином, он хорошо видим под микроскопом. Если хроматин упакован неплотно, его называют эухроматин. Этот вид хроматина гораздо менее плотный при наблюдении под микроскопом и обычно характеризуется наличием транскрипционной активности. От цитоплазмы ядро отделено ядерной оболочкой. Внутренняя поверхность ядерной оболочки подстилается ядерной ламиной, жёсткой белковой структурой, к которой прикреплены нити хромосомной ДНК. Ламины прикрепляются к внутренней мембране ядерной оболочки при помощи заякоренных в ней трансмембранных белков — рецепторов ламинов. В некоторых местах внутренняя и внешняя мембраны ядерной оболочки сливаются и образуют так называемые ядерные поры, через которые происходит материальный обмен между ядром и цитоплазмой. Ядрышко - сферическое образование хорошо воспринимающее основные красители и располагающееся среди хроматина. В одном ядре может содержаться от 1 до 4-х и даже более ядрышек. Оно формируется только в интерфазе в определенных участках некоторых хромосом - ядрышковых организаторах, в которых содержатся гены, кодирующие молекулу рибосомальной РНК. В области ядрышкового анализатора осуществляется транскрипция с ДНК рибосомальной РНК. В ядрышке происходит соединение рибосомальной РНК с белком и образование субъединиц рибосом. Кариоплазма (нуклеоплазма) или ядерный сок состоит из воды, белков и белковых комплексов, аминокислот, нуклеотидов, сахаров. Белки кариоплазмы являются в основном белками-ферментами, в том числе ферментами гликолиза, осуществляющих расщепление углеводов и образование АТФ. При участии кариоплазмы осуществляется обмен веществ в ядре, взаимодействие ядра и цитоплазмы. (препарат: Сцепленное с полом наследование (на мухе дрозофиле )- прямое)
26. Биосоциальная природа человека как отражение эволюционно обусловленной иерархии живой природы. Значение биологического наследия человека в современных условиях жизни. На планете среди других существ людям принадлежит уникальное место, что обусловлено приобретением ими в процессе антропогенеза особого качества — социальной сущности. Это означает, что уже не биологические механизмы, а в первую очередь общественное устройство, интеллект, производство, труд обеспечивают выживание, всесветное и даже космическое расселение, благополучие человечества. Социальность, однако, не противопоставляет людей остальной живой природе. Человек остается включенным в систему органического мира. Этот мир складывался и развивался на протяжении большей части истории планеты независимо от человеческого фактора, более того, на определенном этапе своего развития он этот фактор породил. Человечество составляет своеобразный, но неотъемлемый компонент биосферы. Крупный отечественный патолог И. В. Давыдовский писал, что естественность и законность болезней вытекают из основных свойств жизни, а именно из универсального и важнейшего свойства организмов — приспосабливаться к меняющимся условиям внешней среды. По его мнению, полнота такого приспособления и есть полнота здоровья.
31. Генетический гомеостаз и механизмы его обеспечения на разных уровнях организации жизни. ГОМЕОСТАЗ генетический — способность популяции поддерживать динамическое равновесие генетического состава, что обеспечивает ее жизнеспособность. Гомеостатические системы обладают следующими свойствами: Нестабильность системы: тестирует, каким образом ей лучше приспособиться. Стремление к равновесию: вся внутренняя, структурная и функциональная организация систем способствует сохранению баланса. Непредсказуемость: результирующий эффект от определённого действия зачастую может отличаться от того, который ожидался. Когда происходит изменение в переменных, наблюдаются два основных типа обратной связи, или фидбэка, на которые реагирует система: Отрицательная обратная связь, выражающаяся в реакции, при которой система отвечает так, чтобы изменить направление изменения на противоположное. Так как обратная связь служит сохранению постоянства системы, это позволяет соблюдать гомеостаз. Например, когда концентрация углекислого газа в организме человека увеличивается, лёгким приходит сигнал к увеличению их активности и выдыханию большего количество углекислого газа. Положительная обратная связь, которая выражается в усилении изменения переменной. Она оказывает дестабилизирующий эффект, поэтому не приводит к гомеостазу. Положительная обратная связь реже встречается в естественных системах, но также имеет своё применение. Свёртывание крови и события при рождении можно привести в качестве других примеров положительной обратной связи. Устойчивым системам необходимы комбинации из обоих типов обратной связи. Тогда как отрицательная обратная связь позволяет вернуться к гомеостатическому состоянию, положительная обратная связь используется для перехода к совершенно новому (и, вполне может быть, менее желанному) состоянию гомеостаза, — такая ситуация называется «метастабильность». Такие катастрофические изменения могут происходить, например, с увеличением питательных веществ в реках с прозрачной водой, что приводит к гомеостатическому состоянию высокой эвтрофикации (зарастание русла водорослями) и замутнению. ((препарт: включение жира-в клетках сальника млекопитающих))
35. Профилактика наследственных заболеваний и болезней с наследственным предрасположением. Пре-натальная диагностика, ее методы и возможности. Ограниченные возможности лечения наследственных болезней и предсказуемый характер передачи генов от поколения к поколению заставили сосредоточить внимание на профилактике как наиболее надежном и эффективном способе предотвращения этих болезней. Профилактические методы включают генетическое обследование , медико-генетическое консультирование и пренатальную диагностику . Наиболее эффективной мерой профилактики наследственных заболеваний является выявление гетерозиготных носителей мутаций, так как при этом удается предотвратить рождение первого больного ребенка в семьях высокого риска. Родственники больного с большой вероятностью могут быть гетерозиготными носителями мутантных аллелей, поэтому в тех случаях, когда это возможно, они подлежат обследованию в первую очередь. Для болезней, сцепленных с полом, это касается родственников по женской линии - сестер, дочерей и теток пробанда. Их диагностика особенно важна, так как вероятность рождения больных сыновей в потомстве носительниц мутаций очень высока и не зависит от генотипа супруга. При аутосомно-рецессивных заболеваниях половина сибсов родителей и две трети здоровых сибсов больного будут гетерозиготными носителями мутации. Поэтому в тех семьях, где принципиально возможна молекулярная идентификация мутантных аллелей, необходимо обследовать максимальное число родственников больного пробанда для выявления гетерозиготных носителей. Иногда в больших семьях с разветвленными родословными удается проследить наследование неидентифицируемых мутаций с помощью косвенных методов молекулярной диагностики. Для заболеваний, распространенных в определенных популяциях или в каких-то этнических группах и обусловленных присутствием одного или нескольких преобладающих и легко идентифицируемых мутантных аллелей, возможно проведение тотального скрининга на гетерозиготное носительство этих мутаций среди определенных групп населения, например, среди беременных женщин или среди новорожденных. Считается, что подобный скрининг экономически оправдан в том случае, если при проведении процедуры выявляются аллели, составляющие не менее 90-95% всех мутаций данного гена в исследуемой популяции. Выявленные при подобных обследованиях носители мутаций также составляют группу риска, и в последующем должны быть аналогичным образом протестированы их супруги. Однако, даже в том случае, если мутация найдена только у одного из родителей, вероятность рождения больного ребенка несколько выше популяционной частоты, но, конечно, значительно меньше 25%. Конкретное значение этого риска зависит от общей частоты мутаций соответствующего гена в популяции. В таких семьях (по желанию родителей) также может быть проведена пренатальная диагностика и прослежено наследование мутантного аллеля. При отсутствии этой мутации у плода прогноз считается благоприятным, независимо от того, какие аллели ребенок получит от второго супруга. С профилактической точки зрения всю наследственную патологию целесообразно подразделить на три категории: 1) вновь возникающие мутации (в первую очередь это анеуплоидии и тяжелые формы доминантных мутаций); 2) унаследованные от предыдущих поколений (как генные, так и хромосомные); 3) болезни с наследственной предрасположенностью. Различают первичную профилактику наследственной патологии и вторичную профилактику наследственной патологии . Под первичной профилактикой понимают такие меры, которые должны предупредить зачатие или рождение больного ребенка. Профилактика вновь возникающих мутаций должна сводиться к уменьшению темпа мутационного процесса . Последний же протекает интенсивно. Современной основой профилактики наследственной патологии являются теоретические разработки в области генетики человека и медицины, которые позволили понять: 1) молекулярную природу наследственных болезней, механизмы и процессы их развития в пре и постнатальном периоде; 2) закономерности сохранения мутаций (а иногда и распространения) в семьях и популяции; 3) процессы возникновения и становления мутаций в зародышевых и соматических клетках. Пренатальная диагностика — дородовая диагностика, с целью обнаружения патологии на стадии внутриутробного развития. Позволяет обнаружить более 90 % плодов с синдромом Дауна (трисомия 21); трисомии 18 (известной как синдром Эдвардса) около 97 %, более 40 % нарушений развития сердца и др. В случае наличия у плода болезни родители при помощи врача-консультанта тщательно взвешивают возможности современной медицины и свои собственные в плане реабилитации ребенка. В результате семья принимает решение о судьбе данного ребенка и решает вопрос о продолжении вынашивания или о прерывании беременности.
38. Генная инженерия. Генная инженерия – это сумма методов, позволяющих переносить гены из одного организма в другой. Уже сегодня генная инженерия позволяет включать и выключать отдельные гены, контролируя таким образом деятельность организмов, а также — переносить генетические инструкции из одного организма в другой, в том числе – организмы другого вида. По мере того, как генетики всё больше узнают о работе генов и белков, всё более реальной становится возможность произвольным образом программировать генотип (прежде всего, человеческий), с лёгкостью достигая любых результатов: таких, как устойчивость к радиации, способность жить под водой, способность к регенерации повреждённых органов и даже бессмертие. Генная инженерия берет свое начало в 1973 году, когда генетики Стэнли Кохен и Герберт Бойер внедрили новый ген в бактерию кишечной палочки (E. coli). Начиная с 1982 года фирмы США, Японии, Великобритании и других стран производят генно-инженерный инсулин. Клонированные гены человеческого инсулина были введены в бактериальную клетку, где начался синтез гормона, который природные микробные штаммы никогда не синтезировали. Около 200 новых диагностических препаратов уже введены в медицинскую практику, и более 100 генно-инженерных лекарственных веществ находится на стадии клинического изучения. К концу 1980-х удалось успешно внедрить новые гены в десятки видов растений и животных — создать растения табака со светящимися листьями, томаты, легко переносящие заморозки, кукурузу, устойчивую к воздействию пестицидов. Одна из важных задач - получение растений, устойчивых к вирусам, так как в настоящее время не существует других способов борьбы с вирусными инфекциями сельскохозяйственных культур. Введение в растительные клетки генов белка оболочки вируса, делает растения устойчивыми к данному вирусу. В настоящее время получены трансгенные растения, способные противостоять воздействию более десятка различных вирусных инфекций. Еще одна задача связана с защитой растений от насекомых-вредителей. На людях технология генной инженерии была впервые применена для лечения Ашанти Де Сильвы, четырёхлетней девочки, страдавшей от тяжёлой формы иммунодефицита. Ген, содержащий инструкции для производства белка аденозиндезаминазы (ADA), был у неё повреждён. А без белка ADA белые клетки крови умирают, что делает организм беззащитным перед вирусами и бактериями.Работающая копия гена ADA была введена в клетки крови Ашанти с помощью модифицированного вируса. Клетки получили возможность самостоятельно производить необходимый белок. Через 6 месяцев количество белых клеток в организме девочки поднялось до нормального уровня.После этого область генной терапии получила толчок к дальнейшему развитию. Сегодня существует возможность диагностировать многие генетические заболевания ещё на стадии эмбриона или зародыша. Пока можно только прекратить беременность на самой ранней стадии в случае серьёзных генетических дефектов, но скоро станет возможным корректировать генетический код, исправляя и оптимизируя генотип будущего ребёнка. Это позволит полностью избежать генетических болезней и улучшить физические, психические и умственные характеристики детей (Бычий цепень.Taeniarhynchus saginatusТениарихноз Алиментарное – ч/з сырое или полусырое говяжье мяса, содержащего финны (финнозное мясо). Длина 5-6 м. Головка округлая 1-2 мм, имеет 4 присоски. Тело состоит из 1000-2000 члеников.Молодые членики гермафродитные, матка не развита, в яичнике 2 доли. Концевые – зрелые, содержат матку с 18-36 боковыми ветвями могут активно передвигаться.) (препарт: сперматогенез)47. Хронобиология. Хронобиология — область науки, которая исследует периодические феномены, протекающие у живых организмов во времени, и их адаптацию к солнечным и лунным ритмам. Эти циклы именуют биологические ритмы (БР). Хронобиологические исследования включают, но не ограничиваются ими, работы в области сравнительной анатомии, физиологии, генетики, молекулярной биологии и биологии поведения организмов. Другие аспекты включают исследование развития, воспроизведения, экологии и эволюции видов. Синхронизация уровня и длительности биологической активности с внешними факторами у живых организмов происходят при многих существенных биологических процессах. •у животных (еда, сон, спаривание, зимовка, миграция, клеточная регенерация, и т. д.), •у растений (движения листа, фотосинтез и т. д.). Наиболее важный ритм в хронобиологии — суточный ритм, примерно 24-часовой цикл физиологических процессов у растений и животных. Есть и другие важные циклы: •инфрадианные, более долгосрочные, такие как ежегодные циклы миграции или воспроизведства, выявленные у некоторых животных, или человеческий менструальный цикл. •ультрадианные ритмы, краткие циклы, такие как 90-минутный цикл REM-сна у людей, 4-часовой назальный цикл или 3-часовой цикл продуцирования гормона роста. Периодические ритмы, обычно наблюдаемые у морских животных, часто следуют (примерно) 12-часовому переходу от прилива к отливу и обратно. Хрономедицина — это область медицины, в которой используется представление о биологических ритмах, которые изучаются в рамках хронобиологии. Биологические ритмы — это ритмические проявления временной структуры организма, поэтому хрономедицина не исчерпывается одними только биологическими ритмами, а пытается рассмотреть всю «временную структуру организма» в целом. Хрономедицина (как и сама хронобиология) — это молодая область междисциплинарных исследований, которая находится в процессе становления. В хрономедицине находят свое применение методы математической обработки временных рядов, которые используются для анализа ритмических проявлений физиологических процессов организма. Таким образом хрономедицина оказывается на стыке наук: медицины, хронобиологии и математики. Десинхроноз — изменение различных физиологических и психических функций организма в результате нарушения суточных ритмов его функциональных систем. Причины Д.: рассогласование функциональных ритмов организма с показаниями внешних датчиков времени, например, при перелётах на значительное расстояния в широтном направлении; устойчивое рассогласование по фазе ритма сон; частичное или полное отсутствие привычных приборов времени. Признаки Д.: плохой сон, ухудшение аппетита, раздражительность, снижение работоспособности, апатия, вялость. Продолжительность таких расстройств от 1 до 14 дней.
29. Антропогенные экосистемы. Роль антропогенных факторов в эволюции видов и биогеоценозов. Природная эволюция экосистем протекает в масштабе тысячелетий, в настоящее время она подавлена антропогенной эволюцией, связанной с деятельностью человека. Биологическое время антропогенной эволюции имеет масштаб десятилетий и столетий. Антропогенная эволюция экосистем разделяется на два больших класса (по типу процессов): целенаправленная и стихийная. В первом случае человек формирует новые типы искусственных экосистем. Результатом этой эволюции являются агроэкосистемы, садово-парковые ансамбли, фермы устриц и т.д. Однако к «плановой» эволюции всегда добавляются «неплановые» процессы: происходит внедрение спонтанных видов, например, сорных видов растений и насекомых-фитофагов в агроценозы, расселение случайно занесенных видов. Человек стремится подавить такие «неплановые» процессы, но часто это оказывается практически невозможно. Стихийная антропогенная эволюция экосистем играет большую роль, чем целенаправленная. Она более разнообразна и, как правило, имеет регрессивный характер: ведет к снижению биологического разнообразия, а иногда и продуктивности. Антропогенная гомогенизация биосферы. Основу этого варианта эволюции составляет появление в экосистемах видов, непреднамеренно (реже преднамеренно) занесенных человеком из других районов. Масштаб процесса столь велик, что принял характер «великого переселения» и «гомогенизации» биосферы под влиянием человека. Заносные виды называются адвентивными, а процесс внедрения (инвазии) адвентивных видов в экосистемы - адвентизацией. Расселению адвентивных видов способствует антропогенное нарушение экосистем и отсутствие видов-антагонистов, которые могут контролировать плотность популяций видов-пришельцев. «Экологические взрывы» вызывает занос видов, которые оказываются ключевыми. Однако чаще такие «взрывы» вовсе не происходят, так как адвентивный вид вообще не вытесняет аборигенные виды из сообщества или если вытесняет, то берет на себя выполнение функциональной роли вытесненного вида. Так, в широколиственных лесах Канады без ущерба для местной флоры прижилось более десятка европейских видов растений, в том числе подорожник, одуванчик, валериана, лопух, мать-и-мачеха и др. Усиление местных синантропных видов. В процессе антропогенной эволюции могут усиливаться некоторые синантропные виды местной флоры и фауны, которые оказались преадаптированными к режиму возрастающих антропогенных нагрузок. В прошлом они были связаны с местами локальных естественных нарушений - горных селей, пороев, вытаптываемых участков экосистем у водопоев, лежбищ крупных фитофагов, таких как зубры или бизоны, и т.д. Последствия антропогенной эволюции. Результатами антропогенной эволюции экосистем, кроме того, являются: - уничтожение видов или снижение их генетического разнообразия за счет гибели части экотипов;- смещение границ природных зон - развитие процесса опустынивания в степной зоне, вытеснение травяной растительностью лесов у южной границы их распространения; - возникновение новых экосистем, устойчивых к влиянию человека; - формирование новых сообществ на антропогенных субстратах при их естественном зарастании или рекультивации. (препарт: включение жира-в клетках сальника млекопитающих)
3. Доказательства генетического определения пола. Роль факторов среды в развитии признаков пола. Важным доказательством генетического определения пола является наблюдаемое у большинства видов соотношение по полу 1:1. Это соответствует различиям в кариотипах организмов разных полов одного и того же вида, проявляющимся в половых хромосомах. У гомогаметного пола, имеющего одинаковые половые хромосомы XX, все гаметы несут гаплоидный набор аутосом плюс Х-хромосому. Представители гетерогаметного пола образуют два вида гамет, различающиеся по гетерохромосомам: Х и Y или Х и 0. У разных видов организмов хромосомный механизм определения пола реализуется по-разному. У человека и других млекопитающих, а также у дрозофилы гомогаметным является женский пол (XX), а гетерогаметным — мужской (XY). У некоторых насекомых (клопы рода Protenor) гетерогаметный мужской пол имеет лишь одну Х-хромосому (ХО). У птиц и некоторых насекомых женский пол является гетерогаметным (XY), а мужской — гомогаметным (XX). У некоторых бабочек гетерогаметный женский пол имеет одну Х-хромосому (ХО). Пол вновь образующегося организма определяется сочетанием половых хромосом, возникающим в зиготе при оплодотворении. Таким образом, хромосомный механизм определения половой принадлежности организмов обеспечивает равновероятность встречаемости представителей обоих полов. Это имеет большой биологический смысл, так как обусловливает максимальную вероятность встречи самки и самца, потомки получают более разнообразную наследственную информацию, поддерживается оптимальная численность особей в популяции.
9. Уровни организации жизни Проявление главных свойств жизни на разных уровнях ее организации. Различают такие уровни организации живой материи - уровни биологической организации: молекулярный, клеточный, тканевый, органный, организменный, популяционно-видовой и экосистемный. Молекулярный уровень организации - это уровень функционирования биологических макромолекул - биополимеров: нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов, липидов, стероидов. С этого уровня начинаются важнейшие процессы жизнедеятельности: обмен веществ, превращение энергии, передача наследственной информации. Этот уровень изучают: биохимия, молекулярная генетика, молекулярная биология, генетика, биофизика. Клеточный уровень - это уровень клеток (клеток бактерий, цианобактерий, одноклеточных животных и водорослей, одноклеточных грибов, клеток многоклеточных организмов). Клетка - это структурная единица живого, функциональная единица, единица развития. Этот уровень изучают цитология, цитохимия, цитогенетика, микробиология. Тканевый уровень организации - это уровень, на котором изучается строение и функционирование тканей. Исследуется этот уровень гистологией и гистохимией. Органный уровень организации - это уровень органов многоклеточных организмов. Изучают этот уровень анатомия, физиология, эмбриология. Организменный уровень организации - это уровень одноклеточных, колониальных и многоклеточных организмов. Специфика организменного уровня в том, что на этом уровне происходит декодирование и реализация генетической информации, формирование признаков, присущих особям данного вида. Этот уровень изучается морфологией (анатомией и эмбриологией), физиологией, генетикой, палеонтологией. Популяционно-видовой уровень - это уровень совокупностей особей - популяций и видов. Этот уровень изучается систематикой, таксономией, экологией, биогеографией, генетикой популяций. На этом уровне изучаются генетические и экологические особенности популяций, элементарные эволюционные факторы и их влияние на генофонд (микроэволюция), проблема сохранения видов. Экосистемный уровень организации - это уровень микроэкосистем, мезоэкосистем, макроэкосистем. На этом уровне изучаются типы питания, типы взаимоотношений организмов и популяций в экосистеме, численность популяций, динамика численности популяций, плотность популяций, продуктивность экосистем, сукцессии. Этот уровень изучает экология. Выделяют также биосферный уровень организации живой материи. Биосфера - это гигантская экосистема, занимающая часть географической оболочки Земли. Это мега-экосистема. В биосфере происходит круговорот веществ и химических элементов, а также превращение солнечной энергии. (препарат: Комары рода anopheles, У самок нижнечелюстные щупики равны по длине хоботку. Щиток средней груди округлый. Ноги относительно длинные. Сидят комары, подняв конец брюшка наклонно вверх. Некоторые комары из этого рода имеют темно-бурые пятна. Переносчики малярии)42. Пути происхождения различных групп паразитов. Явление паразитизма, как и любой другой экологический феномен, возникло разными путями. С одной стороны, по-разному развиваются взаимные адаптации паразитов и хозяев в разных систематических группах организмов — классах и типах, с другой — различны направления эволюции, ведущие к возникновению разнообразных форм паразитизма. Первый подход к исследованию происхождения паразитизма конкретен. Он рассматривается при изложении материала по частной паразитологии в разделах, посвященных описанию характеристик типов и классов паразитических организмов и их экологических групп. Второй подход вскрывает общие закономерности перехода к паразитическому существованию вне зависимости от систематического положения организмов, занимающих новые экологические ниши. Наиболее просто объясняется происхождение эктопаразитизма. Один из путей к этому — через увеличение количества источников питания с последующей их сменой. Так, многие насекомые имеют колюще-сосущий ротовой аппарат, питаясь соками растений. Но питание за счет прокалывания ткани и всасывания жидкости и есть способ поглощения пищи всеми кровососущими членистоногими, ряд которых, потребляя кровь человека и теплокровных животных, продолжает пользоваться также и соками растений. Другой путь, ведущий к эктопаразитизму, — хищничество. Активные хищники, осваивающие для питания все более крупные жертвы, становятся вначале временными, а затем и постоянными эктопаразитами за счет удлинения контактов с организмом хозяина. Увеличение продолжительности питания — основное направление перехода от временного к постоянному эктопаразитизму. Иной путь возникновения эктопаразитизма — через усиление контакта так называемых гнездовых паразитов с поверхностью тела хозяина. Животные, обитающие в убежище другого вида, могут питаться его перьями, волосами и отпадающими чешуйками кожного эпидермиса. Переход к постоянному обитанию на поверхности тела хозяина дает паразиту большие преимущества. Основная масса случаев эндопаразитизма в полостных органах, имеющих связь с внешней средой, представляет собой явление, развившееся в результате случайного заноса в организм цист, яиц или личинок свободноживущих видов, предварительно имеющих адаптации к обитанию в почве или в воде, содержащей избыток органического вещества. Возможен переход к паразитированию в одном хозяине после предварительной адаптации к обитанию в другом, служащем источником питания первого. Не исключается и вариант перехода к полостному паразитизму видов, предварительно адаптированных к эктопаразитизму. Наиболее сложно и многообразно происхождение паразитов тканей внутренней среды. Один из путей — через изменение инстинкта откладки яиц и предварительных адаптации к эктопаразитизму. Таким путем, вероятно, произошел тканевой паразитизм личинок мух и оводов, откладывающих яйца на поверхности кожи и слизистых оболочек животных и человека. Личинки при этом вскоре погружаются под покровы и ведут типичный эндопаразитический образ жизни. Тропические болезни, болезни жарких стран, группа заболеваний, распространённых исключительно или преимущественно в экваториальном, субэкваториальных и тропических поясах. К ним относят в первую очередь инфекционные и паразитарные заболевания (в основном трансмиссивные болезни): вирусные, например жёлтую лихорадку; бактериальные, например мелиоидоз; риккетсиозы, например тсутсугамуши; спирохетозы, например фрамбезию; грибковые, например кокцидиомикоз; вызванные простейшими (малярия, лейшманиоз, сонная болезнь и др.); гельминтозы (шистосоматоз, филяриатоз и др.). Для них характерны массовость поражения, повышенная вероятность одновременного заражения несколькими видами возбудителей. В группу Т. б. включают также заболевания, непосредственно связанные с влиянием жаркого климата (например, дерматиты), обусловленные недостатком в пище белков и витаминов (например, квашиоркор, бери-бери, спру), генетические аномалиями крови (например, серповидноклеточная анемия), поражения ядовитыми змеями, пауками, рыбами и т. д. Высокий уровень заболеваемости Т. б. в развивающихся странах обусловлен как природными, так и социально-экономическими факторами — наследием колониального режима. Низкий уровень санитарной культуры населения и развития медицинской службы, недостаточное питание, своеобразие образа жизни определяют особенности клинического течения многих заболеваний. Т. б. у местных жителей часто развиваются на фоне белкового голодания, гиповитаминозов, хронических обменных нарушений паразитарного происхождения и анемии; причинно-следственные связи между ними часто неясны. Характерный для тропиков жаркий и влажный климат способствует бурному размножению возбудителей инфекционных Т. б., представляющих потенциальную угрозу для здоровья населения др. стран. Всемирная организация здравоохранения при активном участии советских медицинских организаций приняла и осуществляет международные программы ликвидации наиболее распространённых Т. б. На территории СССР Т. б. ликвидированы как массовые заболевания.
15. Принцип компартментации. Биологические мембраны. пространственная взаимодополняемость поверхностей взаимодействующих молекул или их частей, приводящая, как правило, к образованию вторичных связей между ними. Уникальность и прочность комплементарных структур определяется высокой избирательностью и большой площадью взаимодействия на уровне атомных группировок или зарядов по принципу «ключ — замок» (комплексы антиген — антитело и фермент-субстрат, четвертичная структура белков, вторичная и третичная структура нуклеиновых к-т). Т. о., слабые взаимодействия в совокупности обеспечивают достаточно сильное притяжение, способное противостоять разрыву, вызываемому тепловым движением. Наиб, ярко К. проявляется в структуре двуспиральных ДНК и РНК, где две полинуклеотидные цепи образуют в результате комплементарного взаимодействия пар пуриновых и пиримидиновых оснований (А-Т, Г-Ц) двуспиральную молекулу. Уникальная вторичная и третичная структура одноцепочечных полинуклеотидов (тРНК, рРНК) также определяется комплементарным спариванием оснований с образованием «петель» и «шпилек» вдоль по цепи. К. лежит в основе мн. явлений биол. специфичности, связанных с «узнаванием» на мол. уровне, — самосборки биол. структур, мол. механизмов иммунитета и др. В случае взаимодействия кодон (иРНК) — антикодон (тРНК) строгая К. необходима лишь для двух первых нуклеотидов кодона и антикодона, в случае третьего нуклеотида «узнавание» иногда может не соответствовать правилам К. Биологические мембраны, тонкие пограничные структуры молекулярных размеров, расположенные на поверхности клеток и субклеточных частиц, а также канальцев и пузырьков, пронизывающих протоплазму. Важнейшая функция Б. м. — регулирование транспорта ионов, сахаров, аминокислот и других продуктов обмена веществ. Первоначально термин "Б. м." использовали при описании всех видов пограничных структур, встречающихся в живом организме, — покровных тканей, слизистых оболочек желудка и кишечника, стенок кровеносных сосудов и почечных канальцев, миелиновых оболочек нервных волокон, оболочек эритроцитов и др. К середине 20 в. было доказано, что в большинстве пограничных структур эффективную барьерную функцию выполняют не все элементы этих сложных образований, а только мембраны клеток. С помощью электронного микроскопа и рентгеноструктурного анализа удалось показать общность строения поверхностных клеточных мембран эритроцитов, нервных и мышечных клеток, бактерий, плазмалеммы растительных клеток и др. с мембранами субклеточных структур — эндоплазматической сети, митохондрий, клеточных ядер, лизосом, хлоропластов и др. Б.м. занимают огромную площадь и играют универсальную регуляторную роль в обмене веществ. Поэтому изучение структуры и функций Б. м. — одна из важнейших задач цитологии и молекулярной биологии. Функции Б. м. многообразны Все виды мембран: активный транспорт веществ, общая избирательная диффузия небольших молекул и ионов, регулирование транспорта ионов и продуктов метаболизма внутри клеток. Миелин – электроизоляционные свойства. Мембраны нервных клеток – генерация нервного импульса. Мембраны хлоропластов – преобразование световой энергии в химическую энергию АТФ Мембраны митохондрий – преобразование энергии биологического окисления в химическую энергия макроэргических фосфатных связей в молекуде АТФ Мембраны спец.клетое – фагоцитоз, пиноцитоз, антигенные свойства. Покрывая клетку и отделяя её от окружающей среды, Б. м. обеспечивают морфологическую целостность клеток и субклеточных частиц, их прочность и эластичность. Поддерживая неравномерное распределение ионов калия, натрия, хлора и др. между протоплазмой и окружающей средой, они способствуют появлению разности биоэлектрических потенциалов. Свойства Б. м. в значительной степени определяют генерирование и проведение возбуждения как в нервных и мышечных клетках, так и в местах контакта между ними, т. е. в синаптических окончаниях. Б. м. митохондрий служат местом строго упорядоченного расположения ферментов, участвующих в синтезе богатых энергией соединений.
37. Отвечу сама. (эхинококкоз - Эхинококк.Echinococcus granulosus, Человек заражается при контакте с шерстью собаки и заглатывании яиц с рук. Длинна до 0,5 см, белого цвета. Тело лентовидное состоит из 3-4х члеников, из которых последний – самый крупный и зрелый, содержит до 800 яиц, есть матка с боковыми выростами. У человека яйца не обнаруживаются, так как червь в кишечнике не паразитирует – человек это промежуточный тупиковый хозяин. В тканях печени и легкого развиваются финны (ларвоцестодоз), в которых содержится высокотоксичная жидкость и «песок» – мелкие сколексы (головки паразита) (препарт Препарат - кожица лука.)
Дерматоглифика: сугубо наследственный заболевания, болезни с наследственной предрасположенностью, болезни обусловленные внешними факторами. Узоры: петлявой, завитковый – 2 триадиуса, дуговой – отсутствует триадиус. А-дуга, L-петля, RL-радиальное направление, UL-ульнарное, W-завиток, RC-гребневой счет, ТИЛ-тотальный индекс ладони, Угол atd – угол между триадиусами. RC=UL+W+UL+UL+UL; W=a+b/2 TRC- ab, bc, cd, Угол atd=
р2АА+2рqАа+q2аа

Приложенные файлы

  • docx 18047729
    Размер файла: 99 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий