Курс лекций по дисциплине

“Биология человека и животных”

Лекция 1.

Определение жизни. Живые биологические системы. Обмен веществ - обязательное свойство жизни. Взаимосвязь и сбалансированность анаболизма и катаболизма. Способность живых систем сохранять высокий уровень упорядоченности и противостоять энтропии. Основные молекулярные механизмы хранения и реализации генетической информации. Свойства жизни: способность к росту, раздражимость и возбудимость, дискретность, способность к репродукции. Иерархический принцип организации живых систем. Уровни организации жизни и их характеристика (элементарная структура и элементарное явление). Внутриорганизменные уровни: молекулярно-генетический, клеточный, онтогенетический. Надорганизменные уровни: популяционно-видовой, экосистемный, биосферный.

Лекция 2.

Клетка - элементарная единица живого. Основные положения современной клеточной теории. Прокариотическая и эукариотическая клетка. Функциональное значение компатментации объема клетки. Элементарная биологическая мембрана. Строение и функции плазмалеммы. Строение и функции ядра. Строение и функции цитоплазмы.

Лекция 3.

Органоиды и включения. Органоиды общего значения. Мембранные органоиды: канальцевая вакуолярная система, пластинчатый комплекс, митохондрии, лизосомы, микротельца, пластиды (строение под световым и электронным микроскопом, выполняемые функции). Немембранные органоиды: клеточный центр, рибосомы, микротрубочки, микрофиламенты (строение и функции). Специальные органоиды. Включения, их виды. Основные внутриклеточные процессы общего значения: поток информации, поток энергии, поток веществ.

Лекция 4.

Закономерности организации клетки во времени. Жизненный цикл клетки. Метотический цикл. Интерфаза, ее периоды. Редупликация ДНК полуконсервативным способом. Собственно митоз, его фазы. Эндомитоз и политения.

Лекция 5.

Наследственность и изменчивость. Уровни структурно-функциональной организации материала наследственности. Генный уровень. Химическая организация гена. Первичная, вторичная и третичная структуры ДНК. Генетический код. Свойства кода: универсальность, избыточность, непрерывность, неперекрываемость.

Лекция 6.

Репликация или самокопирование ДНК полуконсервативным способом. Роль ферментов (геликаза,ДНК-полимираза,ДНК-лигаза).Лидирующая и запаздывающая репликационные цепи. Фрагмент Оказаки. Репликон - единица репликации. Ошибки репликации. Механизм самокоррекции и репорации, роль ферментов (редоктирующая эндонуклеаза). Генные мутации. Мутации по типу замены азотистых оснований. Мутации со сдвигом рамки считывания. Мутации по типу инверсий нуклеотидных последовательностей. Ген, мутон, рекон. Множественный аллелизм.

Лекция 7.

Реализация генетической информации в процесе жизнедеятельности клетки. Биосинтез белка, его этапы. Транскрипция, её стадии: инициация, элонгация, терминация. Процессинг проинформационная РНК, сплайсинг. Трансляция. Посттрансляционные процессы.

Лекция 8.

Хромосомный уровень организации генетического материала. Физико-химическая организация хромосом эукоритической клетки. Уровни структурной организации хроматина: нуклеосомный, соленойдный, хромонемный. Метафазные хромосомы - строение и классификация. Идентификация метофазных хромосом. Изменения структурной организации хромосом.Хромосомные аберрации: делеция, инверсия, транслокация, транспозиция.

Лекция 9.

Геномный уровень организации наследственного материала. Геном. Генотип.Кариотип. Сцепленное наследование. Кроссинговер. Камбинотивная изменчивость. Геномные мутации. Генотип как система взаимодействующих генов.Значение дозового баланса генов. Взаимодействие аллельных генов: доминирование, неполное доминирование, кодоминирование, аллельное исключение, сверхдоминирование. Взаимодействие неаллельных генов: полимирия, комплиментарность, эпистаз, плейтропия, эффект положения, модифицирующее влияние. Регуляция экспрессии генов. Схема Жакобо и Моно.

Лекция 10.

Типы и варианты наследования признаков. Характеристика аутосомного, х-сцепленного доминантного, х-сцепленного рецесивного и голандрического типа наследования. Независимое и сцепленное наследование. Кроссоверные гометы и кроссоверное потомство. Генетические карты хромосом, принципы построения. Наследование признаков, обусловленных взаимодействием неаллельных генов. Цитоплазмотическое наследование.

Лекция 11.

Особености человека как объекта генетических исследованний. Методы изучения генетики человека. Генеологический метод и типы наследования у человека. Методы: близнецовый, дерматоглифики, цитогенетический, генетики самотических клеток, биохимический. Популяционно статистический метод и закон статистического равновесия Харди-Вайнберга. Пренатальная диагностика наследственных заболеваний. Медико-генетическое консультирование. Наследственные заболевания человека, их классификация.

Лекция 12.

Генная инженерия. Возможности и области практического применения. Рестриктационные эндонуклиазы и принципы технологий рекомбинантных ДНК. Генноинженерные продукты, используемые в медицине. Генные вакцины. Генотерапия. Создание трансгенных растений.

Лекция 13.

Онтогенетический уровень организации живого. Размножение, его формы и способы. Половые клетки. Структурные и функциональные особенности яйцеклеток и сперматозоидов. Гаметогенез (спермато- и овогенез). Мейоз. Механизм редукции числа хромосом при делениях созревания. Механизмы, обеспечивающие генетическое разнообразие гомет. Особенности сперматогенеза у мужчин. Особенности овогенеза у женщины.

Лекция 14.

Онтогенетический уровень организации жизни. Этапы онтогенеза: пренатальный, интранатальный, постнатальный. Периоды эмбриогенеза: дробление, гаструляция и органогенез. Важнейшие провизорные органы первичноземных животных: амнион, хорион, аллантоис, плацента. Их значение. Механизмы, обеспечивающие сложные преобразования организма в процессе эмбриогенеза: деление клеток, миграция, гибель клеток,дифференцировка, эмбриональная индукция, генетический контроль развития. Критические периоды эмбриогенеза. Периоды постнатального онтогенеза: дорепродуктивный, репродуктивный, пострепродуктивный.

Лекция 15.

Онтогенетический уровень организации жизни. Регенерация как биологический механизм приспособляемости к условиям частой повреждаемости. Физиологическая и репаративная регенерация. Наиболее распространённые способы регенерации у млекопитающих: образование рубца, регенерационная гинертрофия, компенсаторная гинертрофия.

Старость и старение. Изменения органов и система органов в процессе старения. Проявление старения на молекулярном, субклеточном и клеточном уровнях. Гипотезы, объясняющие механизмы старения. Влияние на процессы старения условий и образа жизни. Смерть как биологическое явление.

Лекция16.

Популяционно-видовой уровень организации жизни. Биологический вид. Популяция. Популяционная структура вида. Экологические и генетические характеристики вида. Генофонд популяции, его динамическое равновесие. Закон Харди-Вайнберга. Элементарные эволюционные факторы и элементарное эволюционное явление. Особенности человеческих популяций. Действие элементарных эволюционных факторов в популяциях людей: мутационный процесс, популяционные волны, гуоляция, дрейф генов, естественный отбор, миграция и поток генов.

Лекция17.

Внутривидовая дифференциация человечества. Расы и расогенез. Адаптивные типы людей, их происхождение. Место человека в системе животного мира.