БОТАНИКА
Низшие растения и грибы
Характеристика прокариотических организмов. Основные особенности цитологии бактерий и архебактерий. Способы размножения. Экология цианей. Роль прокариот в биосфере.
Цитология эукариотических организмов. Пигментные группы водорослей. Современная классификация эукариотических водорослей. Их сходство и отличие. Компоненты протопласта: разнообразие хроматофоров, строение клеточной стенки, запасные вещества. Теория симбиогенеза.
Уровни морфологической организации эукариотических водорослей. Варианты морфологической структуры в разных отделах эукариот; различные типы и варианты талломов. Половые процессы и способы размножения. Значение полового процесса в адаптивной эволюции эукариотических водорослей.
Цикл воспроизведения. Основные типы циклов воспроизведения в разных отделах водорослей. Современная трактовка общебиологических понятий: онтогенез, цикл воспроизведения (цикл развития), спорофит, гаметофит, диплобионт, гаплобионт. Чередование поколений, классификация циклов воспроизведения. Эволюция циклов воспроизведения.
Зеленые водоросли. Уровни и варианты морфологической организации. Половые процессы. Способы бесполого размножения. Циклы воспроизведения. Систематика. Значение зеленых водорослей водных и наземных экосистем.
Бурые водоросли. Цитологические и морфологические особенности. Половые процессы. Способы размножения. Циклы воспроизведения. Систематика. Распространение в морских экосистемах. Практическое значение.
Красные водоросли. Биоморфологические особенности. Специфика полового и бесполого размножения. Циклы воспроизведения. Систематика. Экология. Значение в жизни морских экосистем.
Экология водорослей. Планктонные, бентосные и наземные водоросли. Их роль в экосистемах и жизни человека. Охрана водорослей. Филогенетические связи в подцарстве Низшие растения.
Царство грибов. Основные черты цитологии и морфобиологических особенностей. Отличие грибов от растений и животных. Строение грибной клетки, морфологические структуры, способы размножения, половые процессы, их эволюционные тенденции. Циклы воспроизведения у грибов.
Общая характеристика и основные отличия классов хитридиомицетов, оомицетов, зигомицетов. Морфобиологические структуры, половые процессы. Способы распространения и размножения, циклы воспроизведения. Систематика. Роль в биосфере и жизни человека.
Аскомицеты. Морфологические особенности, половые процессы, образование сумок, цикл воспроизведения. Способы размножения. Строение
плодовых тел. Систематика. Принципы классификации. Роль в экосистемах и жизни человека.
Базидиомицеты. Морфобиологические особенности строения плодовых тел. Формирование и строение базидий. Циклы воспроизведения. Принципы систематики. Значение в экосистемах и жизни человека. Принципиальные отличия сумчатых и базидиальных грибов.
Паразитизм у грибов. Основные приспособления к паразитизму. Неспециализированные и высокоспециализированные паразиты. Эволюция паразитизма. Способы борьбы с паразитическими грибами.
Лишайники. Симбиотрофия - вершина эволюции в царстве грибов. Строение таллома лишайников. Мутуалистические отношения фикобионта и микобионта. Жизненные формы. Способы размножения. Систематика. Филогенетические связи в царстве Грибы. Роль грибов в экосистемах. Лихеноиндикация.
Анатомия и морфология высших растений
Общая характеристика высших растений. Основные особенности высших растений, черты сходства и отличия от низших. Биологическое значение высших растений. Появление высших растений в истории Земли, их возможные предки. Первые наземные растения, их строение, значение для эволюции. Морфологическое расчленение тела как следствие жизни в наземных условиях. Происхождение вегетативных органов высших растений. Развитие органов высших растений, теломная теория.
Строение растительной клетки. Отличительные признаки растительной, животной и грибной клеток.
Ткани. Появление тканей в эволюционном процессе и их классификация. Образовательные ткани или меристемы. Закономерности строения и расположения образовательных тканей
Покровные ткани. Характеристика первичных и вторичных покровных тканей (эпидермис, перидерма, корка) у травянистых и древесных растений.
Механические ткани. Основные закономерности в строении и расположении разных типов механических тканей: колленхимы, склеренхимы, склереид. Особенности прядильных растений в различных географических зонах.
Проводящие ткани. Характеристика проводящих, механических и паренхимных элементов флоэмы и ксилемы. Типы проводящих пучков, Особенности проводящей системы растений различных экологических групп.
Строение и развитие органов растений. Строение семени семенных растений. Основные типы семян по числу семядолей зародыша, степени его дифференциации, месту отложения запасных питательных веществ семени. Распространение семян различными агентами в различных экологических условиях. Строение зародыша однодольных и двудольных растений. Наземное и подземное прорастание семян. Строение и развитие проростка, формирование основных органов вегетативного тела растения.
Корень. Появление корня в эволюционном процессе. Основные функции.
Развитие в онтогенезе главного, боковых и придаточных корней. Дифференциация корней. Зоны корня. Меристема корня. Инициальные клетки. Корневой чехлик. Зоны деления, растяжения, всасывания, проведения. Первичное анатомическое строения корня, развитие ризодермиса (эпиблемы), первичной коры, осевого цилиндра. Роль перицикла. Заложение камбия и образование вторичных проводящих тканей в корнях голосеменных и двудольных покрытосеменных растений: Развитие перидермы. Видоизменения корней в связи с реализацией дополнительных функций у растений в разных экологических условиях.
Побег. Понятие о побеге как о едином органе. Функции. Общая морфология: узлы, междоузлия, почки, листья и листовые рубцы. Почка как зачаток побега. Листосложение. Типы почек. Расположение почек на побеге. Рост и ветвление побега. Типы побегов. Влияние экологических факторов на формирование и длительность жизни побегов. Метаморфозы побега.
Стебель. Стебель - ось побега. Функции. Морфология. Особенности анатомической структуры стебля. Образовательное кольцо. Дифференциация эпидермиса, первичной коры, центрального цилиндра (стелы). Прокамбий. Развитие проводящей системы. Принципы классификации стелы и пути их эволюции. Работы Ван-Тигема. Протостела. Актиностела. Плектостела папоротников. Образование сердцевины. Листовые следы и листовые прорывы. Диктиостела. Эустела голосеменных и двудольных цветковых растений. Атактостела однодольных растений. Анатомическое строение стебля однодольных и двудольных растений. Стебель древесных растений. Гистологические элементы луба (флоэмы) и древесины (ксилемы) хвойных и лиственных деревьев. Камбиальная зона и ее деятельность. Сердцевинные лучи. Заболонь. Ядро. Строение стебля древесных растений в условиях сезонного и асезонного климата. Особенности образования перидермы и корки у растений в разных климатических условиях. Использование древесины и луба в народном хозяйстве.
Лист. Появление листа в эволюционном процессе. Функции. Составные части типичного листа покрытосеменного растения: листовая пластинка, черешок, прилистники, основание. Видоизменения листа. Онтогенез листа. Листорасположение. Основные закономерности листорасположения. Морфологическое строение листовой пластинки Жилкование листа. Листья простые и сложные. Гетерофиллия. Анизофиллия. Листовая серия. Листовая мозаика. Анатомическое строение листа в связи с его функциями. Влияние внешних условий на развитие атомической структуры листа. Световые и теневые листья. Ярусная изменчивость. Листопад. Биологическое значение листопада.
Размножение растений. Типы размножения. Вегетативное размножение. Способность к регенерации как основа вегетативного размножения. Бесполое размножение спорами. Половое воспроизведение высших растений. Половые органы и гаметы. Половой процесс и условия его осуществления. Семенное размножение высших растений.
Цветок. Цветок - орган бесполого и полового размножения, видоизмененный побег. Расположение цветков на растении. Строение и классификация соцветий. Биологическое значение соцветий. Строение цветка. Расположение элементов цветка на цветоложе. Симметрия. Половой диморфизм. Околоцветник, его строение, происхождение, функции. Простой и двойной околоцветник. Андроцей. Тычинка, ее строение и развитие. Микроспорогенез. Пыльцевое зерно - мужской гаметофит высших растений. Типы андроцея, стаминодии. Гинецей. Плодолистик. Строение пестика. Завязь, ее значение и положение в цветке. Типы гинецея. Семяпочка. Мегаспорогенез. Зародышевый мешок — женский гаметофит покрытосеменных растений. Цветение и опыление. Двойное оплодотворение. Образование семян и плодов. Их биологическое значение. Распространение семян агентами в разных экологических условиях.
Плод. Морфологическое разнообразие плодов и принципы их классификации. Приспособление семян и плодов к распространению.
Жизненные формы растений. Понятие о жизненной форме растения биоморфе). Классификация жизненных форм по К.Раункиеру. Экологоморфологическая классификация И.Г.Серебрякова. Выделение основных групп жизненных форм: древесные, полудревесные, многолетние и однолетние травянистые растения.
Экологические группы растений. Экологические группы растений по отношению к воде, свету, кислотности почвы и другим факторам.
Систематика высших растений
Гаметофитная линия эволюции высших растений. Отдел Моховидные. Общая морфолого-анатомическая характеристика гаметофита и спорофита. Половые органы и половое размножение. Бесполое размножение. Циклы воспроизведения. Разнообразие моховидных. Особенности строения гаметофитов и спорофитов. Происхождение моховидных. Роль в природных экосистемах.
Спорофитная линия эволюции высших растений. Отдел Риниофиты. Общая характеристика риниевидных как наиболее просто устроенных наземных растений. Строение и происхождение органов спорофита. Многообразие риниевидиых. Связь с другими группами растений.
Отдел Псилотовидные. Псилот. Экология. Морфология и анатомия спорофита. Спорангии. Строение гаметофита. Цикл воспроизведения Положение псилотовидных в системе высших растений. Ареал и экологические ниши современных видов.
Отдел Плауновидные. Общая характеристика. Морфология и анатомия стебля. Появление корневой системы. Бесполое размножение. Гаметофит, особенности его строения и биологии у разных видов. Половое размножение. Зародыш. Классы плауновые, полушниковые. Происхождение и основные этапы эволюции. Роль в растительном покрове палеозоя и современности. Представители местной флоры плауновидных. Участие плауновидных в сложении растительного покрова лесных сообществ.
Отдел Хвощевидные. Общая характеристика. Особенности строения
стебля и листьев. Корневище и корневая система. Бесполое и половое размножение. Роль ископаемых хвощей в растительном покрове палеозоя. Порядок каламитовые. Класс Клинолистовые, Представители местной флоры хвощевидных и их приуроченность к различным экосистемам. Хвощи как индикаторы кислотности почв.
Отдел Папоротниковидные. Общая характеристика. Морфология и анатомия листа и корневища. Бесполое размножение: спороношение и рассеивание спор. Равно- и разноспоровые папоротники. Строение и размножение гаметофитов. Жизненный цикл. Многообразие и классификация папоротниковидных. Жизненные формы и экологические группы. Представители местной флоры. Роль папоротниковидных в растительном покрове палеозоя, мезозоя и современности.
Отдел Голосеменные. Общая характеристика. Строение вегетативных органов спорофита. Микро- и мегаспорогенез, развитие гаметофитов. Опыление. Оплодотворение. Развитие зародыша и семени. Циклы воспроизведения. Филогенетические связи. Классификация голосеменных. Особенности строения и размножения представителей разных классов. Роль голосеменные в лесных экосистемах и в биосфере в целом.
Отдел Покрытосеменные. Цветок - орган бесполого и полового размножения. Микро- и мегаспорогенез, развитие гаметофитов. Опыление. Двойное оплодотворение. Развитие зародыша, семени и плода. Проблема происхождения и эволюции цветковых. Разнообразие покрытосеменных. Однодольные и двудольные. Их отличительные признаки. Подклассы и основные порядки. Индикационная роль цветковых растений. Экологические и эколого-ценотические группы. Редкие и охраняемые виды местной флоры.
Зоология беспозвоночных
Протисты. Основные черты строения и жизнедеятельности. Специфические органоиды протестов. Половой и бесполый типы размножения. Инцистирование. Биосферная роль и практическое значение протестов с анимальными чертами организации.
Тип Кишечнополостные. Симметрия. Морфология, гистологическое строение тела. Стрекательный аппарат. Полип и медуза. Скелет кораллов. Полиморфизм полипов. Бесполое размножение и образование колоний. Классификация. Филогения.
Тип Плоские черви. Особенности анатомии и морфологии. Эволюция в пределах типа пищеварительного и нервного аппаратов. Свободноживущие и паразитические плоские черви. Черты строения, связанные с паразитизмом. Жизненные циклы. Смена хозяев, особенности строения личинок и партеногенетических поколений. Классификация. Значение. Филогения.
Тип Круглые черви. Особенности анатомии и морфологии. Жизненные циклы. Классификация. Значение. Филогения.
Тип Кольчатые черви. Особенности анатомии и морфологии. Эволюция полости тела и нервного аппарата в пределах типа. Половая система и способы размножения, развитие. Классификация. Филогения.
Тип Моллюски. Особенности анатомии и морфологии. Раковина и ее строение. Полость тела. Эволюция нервного аппарата в пределах типа. Асимметрия брюхоногих. Головоногие как наиболее высокоорганизованные моллюски. Размножение и развитие. Классификация. Значение. Филогения.
Тип Членистоногие. Общая характеристика. Наружный скелет, сегментация. Типы конечностей. Гомологии между конечностями передних туловищных сегментов. Способы дыхания. Эволюция нервной системы в пределах типа. Линька. Классификация. Филогения.
Подтип Хелицеровые. Особенности анатомии и морфологии. Сегментация. Видоизменения конечностей и их функции. Разнообразие. Значение. Филогения.
Подтип Жабродышащие. Характер сегментации и типы конечностей. Строение головного отдела. Внутреннее строение. Постэмбриональное развитие ракообразных. Разнообразие. Значение. Филогения.
Подтип Трахейнодышащие. Класс Насекомые. Внешняя морфология и расчленение тела. Конечности и их видоизменения. Типы ротового аппарата. Крылья и их происхождение. Внутреннее строение. Способы размножения и развития насекомых. Биологическое значение метаморфоза насекомых. Основные отряды насекомых с полным и неполным превращением. Вредители сельского и лесного хозяйства, паразиты и переносчики болезней. Полезные и одомашненные насекомые. Насекомые как опылители растений.
Тип Иглокожие. Отношение радиальной и билатеральной симметрии. Скелет. Полость тела. Строение амбулакральной и перигемальной систем у морских звезд. Особенности нервной, кровеносной и выделительной систем. Развитие иглокожих и основные личиночные формы. Филогения.
Зоология позвоночных
Тип хордовые. Общая характеристика типа хордовых и их положение в системе животного мира. Связи с другими типами вторичноротых: иглокожими, погонофорами и особенно полухордовыми. Основные морфофизиологические, биохимические и экологические особенности хордовых. Первичные хордовые - сидячие или малоподвижные донные морские формы с пассивным питанием. Система хордовых: подтипы личиночнохордовых, бесчерепных, позвоночных. Теоретическое и практическое значение изучения хордовых. Их роль в природе и жизни человека.
Подтип Личиночнохордовые, или Оболочники. Основные черты организации подтипа. Класс Асцидии. Класс Сальпы. Класс Аппендикулярии как группа личиночнохордовых неотенического происхождение. Гипотезы о происхождении и эволюции личиночнохордовых. Работы русских ученых Л.О.Ковалевского и В. В.Заленского с низшими хордовыми и их общебиологическое значение. Гипотеза неотении (Гарстанг), взгляды А.Н.
Северцова и Н.А. Ливанова; регресс и прогресс в эволюции оболочников (туникат).
Подтип Бесчерепные. Организация, развитие и биология ланцетника. Пассивное питание и роль подвижности в жизни бесчерепных. Теоретическое значение изучения бесчерепных как подтип, близкого к предкам позвоночных.
Подтип Позвоночные. Характеристика подтипа позвоночных. Система подтипа позвоночных. Бесчелюстные и челюстноротые, анамнии и амниоты. Главные характерные черты анамний как первичноводных позвоночных.
Ветвь Бесчелюстные. Ископаемые бесчелюстные. Класс Круглоротые Место круглоротых в системе позвоночных. Характеристика круглоротых как бесчелюстных, отличающихся особыми формами дыхания и питания. Современные отряды круглоротых - миноги и миксины, их морфологические и биологические особенности. Г еографическое распространение. Промысловое значение круглоротых.
Ветвь Челюстноротые. Надкласс Рыбы. Общая морфологическая и биологическая характеристики надкласса рыб как первичноводных челюстноротых позвоночных животных. Биомеханические принципы организации рыб. Экология рыб. Биологические группы рыб: нектонные, донные, хищные, мирные. Миграции.
Класс Хрящевые рыбы. Морфо-физиологические и биохимические особенности; нервная деятельность, поведение и внутривидовая организация; размножение и развитие.
Пластинчатожаберные, или Акуловые рыбы. Обзор организации по системам органов. Высокое развитие центральной нервной системы и органов чувств, внутреннее оплодотворение при сохранении значительной примитивности общей организации. Отряды Пластинчатожаберных рыб, акулы и скаты. Различия в строении и биологии. Географическое распространение и промысловое значение
Происхождение и эволюция хрящевых рыб. Место хрящевых рыб в системе позвоночных и значение ископамых для объяснения происхождения парных когечностей.
Класс Костные рыбы. Морфо-физиологические и биохимические особенности; размножение и развитие; поведение и внутривидовая организация.
Подкласс Лучеперые. Общая морфологическая характеристика. Разнообразие биологических типов и разделение лучеперых на отряды. Их роль в природе, хозяйственное значение. Надотряд хрящевые ганоиды. Морфологические и биологические особенности хрящевых ганоидов (примитивные и прогрессивные черты организации). Надотряд костные ганоиды. Особенности строения; биология и географическое распространение. Надотряд костистые рыбы. Общая морфологическая характеристика костистых рыб как прогрессивной группы водных челюстных. Систематика костистых рыб. Географическое распространение рыб. Промысловое значение рыб. Основные промысловые районы и объекты рыбного промысла. Рыбоводство и акклиматизация. Надотряд многоперые. Особенности организации и биологии.
Подкласс Лопастеперые. Надотряд кистеперые. Особенности строения латимерии. Особенности строения двоякодышащих рыб. Отряды однолегочных и двулегочных двоякодышащих и их представители. Биология и географическое распространение. Ископаемые формы. Эволюционное развитие рыб и их положение в системе позвоночных.
Надкласс Четвероногие. Происхождение наземных позвоночных Палеозойские земноводные - стегоцефалы, или панцирноголовые. Происхождение и распространение отрядов современных земноводных. Работы И.И.Шмапьгаузена.
Класс Земноводные, или Амфибии. Общая морфологическая и биологическая характеристика амфибий. Особенности строения в связи с двойственностью приспособления к водному и наземному образу жизни. Сравнительно-анатомический обзор организации амфибий. Развитие и метаморфоз. Основные экологические группы: водные, наземные, древесные и роющие земноводные. Защитные приспособления. Питание. Размножение. Происхождение. Географическое распространение земноводных. Хозяйственное значение земноводных. Разделение земноводных на отряды: 1) безногие, или гимнофионы; 2) хвостатые; 3) бесхвостые. Характеристика отрядов и их главнейшие представители.
Анамнии и амниоты. Морфо-физиологические и экологические различия анамний и амниот. Формирование амниот: изменения эмбрионального развития, появление новых зародышевых оболочек. Главнейшие характерные черты взрослых животных. Кератинизация покровов.
Класс Пресмыкающихся, или рептилии. Морфологическая и биологическая характеристики рептилий. Приспособление к различным условиям существования. Питание. Ядовитый аппарат. Экономическое значение рептилий. Система рептилий. Главнейшие представители отрядов и их биология. Происхождение и эволюция пресмыкающихся. Котилозавры. Дальнейшая эволюция пресмыкающихся. Характеристика главнейших групп ископаемых рептилий.
Класс Птицы. Обзор организации птиц как амниот, приспособившихся к полету. Эмбриональное и постэмбриональное развитие птиц. Адаптивные особенности различных групп. Поведение и внутрипопуляционная организация у птиц, ее биологическое значение. Миграции и ориентация птиц. Размножение. Географическое распространение. Экономическое значение. Домашние птицы их происхождение. Система птиц. Происхождение птиц. Археоптерикс и другие ископаемые птицы.
Класс Млекопитающие. Общая характеристика класса млекопитающих. Его многообразие в связи с приспособлением к различным условиям жизни. Морфо-физиологический очерк организации млекопитающих как высшего класса позвоночных. Особенности эмбрионального развития. Промысловые млекопитающие России. Подкласс Однопроходные. Примитивные черты организации, приспособительные особенности. Размножение. Распространение. Питание. Подкласс Сумчатые. Характерные черты организации и размножения. Распространение. Разрывы ареалов и их происхождение. Параллелизм с плацентарными млекопитающими.
Подкласс Высшие или Плацентарные млекопитающие. Общая характеристика. Краткий обзор отрядов плацентарных млекопитающих. Происхождение млекопитающих.
Микробиология
Клетка прокариот. Особенности структурной организации и химического состава прокариот. Принципы их классификации. Бактерии. Цианобактерии. Особенности получения энергии прокариотами. Особенности дыхания, брожения, фотосинтеза. Вирусы. Примеры вирусной инфекции. Роль вирусов в природе и жизни человека.
Физиология растений
Фотосинтез: история развития учения о фотосинтезе. Историческое значение работ К.А.Тимирязева. Определение фотосинтеза. Общее уравнение процесса и его основные, компоненты. Структурная организация фотосинтетического аппарата. Строение листа как органа фотосинтеза,
Хлоропласты. Элементы структуры хлоропластов: граны, тилакоиды, матрикс, мембраны. Онтогенез хлоропластов. Эволюция структуры фотосинтетического аппарата. Пигментные системы фотосинтезирующих организмов. Первичные процессы фотосинтеза. Поглощение света пигментами. Электронно-возбужценные состояния пигментов (синглетное, триплетное). Фотосинтетическая единица. Реакционные центры. Циклический и нециклический транспортэлектронов. Фосфорилирование.
Темновая стадия фотосинтеза. Связь фотосинтетической ассимиляции С02 с фотохимическими реакциями. Циклы Кальвина и Хетча-Слэка- Карпилова. CAM-тип метаболизма. Особенности путей ассимиляции СОг у растений СЗ и С4 группы и их экологическое значение. Экология фотосинтеза: зависимость фотосинтеза от внешних условий и от состояния организма.
Физиология минерального питания. Классификация минеральных элементов, необходимых для растений; макроэлементы и микроэлементы. Питательные смеси. Физиологическая роль основных элементов питания. Физиологические основы применения минеральных удобрений. Диагностика потребности растений в элементах минерального питания.
Физиология водообмена. Значение воды в жизнедеятельности растений. Молекулярная структура и физические свойства воды. Свободная и связанная вода. Значение отдельных фракций воды в растении. Основные закономерности поглощения воды клеткой. Градиент водного потенциала. Сосущая сила. Механизм передвижения воды по растению. Выделение воды растением: гуттация, транспирация. Экологические аспекты транспирации и транспирация у разных экологических групп растений.
Устойчивость как приспособление растений к условиям обитания. Ответная реакция растений на действие неблагоприятных факторов. Засухоустойчивость, жароустойчивость, холодоустойчивость,
приспособленность к засолению почв (различные виды засоления и их влияние на ход физиологических процессов).
Физиология человека и животных
Предмет физиологии в системе биологических дисциплин. Объект и методы исследований в физиологии. Экспериментальный метод, его значение. История физиологии.
Физиология возбудимых тканей. Типы возбудимых клеток, современные представления о структуре и свойствах мембраны возбудимых клеток.
Потенциал покоя, или мембранный потенциал и метод его регистрации. Природа потенциала покоя, соотношение концентраций основных потенциал-образующих ионов внутри клетки и в межклеточной жидкости. Соотношение проницаемости мембраны для этих ионов, роль «натриевого насоса» в генезе и поддержании потенциала покоя. Уравнение Гольдмана.
Потенциал действий и ионный механизм его возникновения, ионные каналы, зависимость натриевой и калиевой проницаемости мембраны от уровня мембранного потенциала, закон «все или ничего». Механизм раздражения клетки электрическим током. Полярный закон раздражения. Зависимость пороговой силы раздражения от его длительности. Критический уровень деполяризации. Локальный ответ. Изменение критического уровня деполяризации при действии на клетку постоянного тока. Явление аккомодации. Изменение возбудимости при возбуждении, фазы абсолютной и относительной рефрактерности, фаза повышенной возбудимости. Значение возбуждения.
Механизм проведения возбуждения. Зависимость скорости проведения возбуждения от диаметра нервного волокна и сопротивления мембраны, Миелинезированные и немиелинезированные нервные волокна. Роль перехватов Ранвье.
Общая физиология мышц. Строение и основные функции поперечнополосатой мышцы. Структурная единица мышечного волокна - саркомер. Теория скольжения. Роль кальция в мышечном сокращении. Мембранный потенциал и сокращение. Механические свойства мышц: одиночное сокращение, тетанус. Нервно-мышечный синапс: особенности его морфологической структуры, выброс медиатора и роль кальция в этом процессе. Миниатюрный потенциал концевой пластинки, его генерация.
Общая физиология нервной системы. Механизмы связи между нейронами. Электрический и химический синапсы, принципиальные отличия электрического и химического синапсов.
Химический синапс. Процесс выделения медиатора. Медиаторы нервных клеток.
Торможение: пресинаптическое и постсинаптическое торможение, функциональная роль этих видов торможения. Роль торможения в адаптационных процессах организма.
Взаимодействие нейронов в нервных центрах. Дивергенция и конвергенция нервных импульсов. Временная и пространственная суммация. Принцип общего конечного пути Шеррингтона. Явления облегчения, окклюзии, последействия и трансформации ритма. Взаимодействие между процессами возбуждения и торможения. Понятие о рефлексе и рефлекторной луге, полисинаптические рефлексы. Рефлекс - как основной механизм взаимодействия организма с внешней средой. Классификация рефлексов.
Частная физиология нервной системы.
Спинной мозг. Общая схема строения. Проводящая функция спинного мозга. Рефлекторная функция спинного мозга: миостатические, сгибательные, разгибательные и ритмические рефлексы спинного мозга.
Задний мозг. Общая схема строения. Расположение основных ядер, заднего мозга. Рефлексы заднего мозга. Функции ретикулярной формации заднего мозга.
Средний мозг. Морфофункциональная организация среднего мозга. Участие среднего мозга в переключении слуховых и зрительных путей.
Мозжечок. Структурная организация и связи мозжечка. Физиология мозжечка.
Промежуточный мозг. Морфофункциональная организация промежуточного мозга. Таламус. Специфические и неспецифические ядра таламуса. Роль таламокортикальных взаимодействий в интегративной деятельности мозга. Гипоталамус. Роль ядер гипоталамуса в регуляции вегетативных функций, терморегуляции, поведенческих реакций.
Лимбическая система мозга. Корковые области лимбической системы (крючок, гиппокамп, поясная извилина), миндалина, гипоталамические и таламические ядра, входящие в лимбическую систему. Активация лимбической системой программ, заложенных в гипоталамусе (регуляция гомеостаза: терморегуляция, осморегуляция, пищевое поведение). Роль миндалины в поведенческих реакциях. Лимбическая система и эмоции, эмоциональная память.
Передний мозг. Базальные ганглии и их роль. Основы физиологии коры больших полушарий. Функциональная гистология коры Проекционные зоны коры. Сон и бодрствование, роль восходящей активирующей ретикулярной системы.
Вегетативная нервная система. Центральные к периферические структуры, высшие вегетативные центры.
Эндокринная система. Эндокринная система и ее регуляторные физиологические функции. Понятие "гормон". Основные свойства гормона. Главные эндокринные железы позвоночных и секретируемые ими гормоны: гонады и половые гормоны; кора надпочечников и кортико-стероиды (глюко- и минералокортикоиды); щитовидная железа и тиреоидные гормоны (трийодтиронин и тироксин); околощитовидные железы и паратгормон, ультимабронхиальные клетки и кальцитонин; островковый аппарат поджелудочной железы и его гормоны (инсулин, глюкагон, секретин, соматостатин); энтериновая система; тимус и его гормоны (тимозины, тимопоэтины и др.); гипофиз и гормоны аденогипофиза и нейрогипофиза (группа тропных гормонов, вазопрессин и окситоцин); гипоталамус и гипоталамические факторы (либерины и статины). Формы взаимодействия нервной и эндокринной систем. Значение эндокринной системы в адаптации организма к условиям окружающей среды.
Кровь и лимфа. Основные функции крови. Количество и состав крови. Объем циркулирующей крови и его изменение. Физико-химические свойства крови. Коллоидно-осмотическое, гидростатическое давление. Буферные свойства крови. Плазма и сыворотка крови, их химический состав. Форменные элементы крови и их функции. Кроветворение и его регуляция. Группы крови. Системы АВО и резус. Агглютинация эритроцитов. Методы и практическое значение переливания крови. Свертывание крови. Сосудисто-тромбоцитарное звено гемостаза и его регуляция. Механизмы коагуляционного гемостаза. Противосвертывающая система.
Кровообращение. Сердце млекопитающих животных и человека. Динамика сердечного цикла: основные фазы. Давление в полостях сердца и аорте, клапанный аппарат. Понятие о систолическом и минутном объемах. Общие свойства сердечной мышцы.
Автоматия сердца и его природа. Возбудимость сердца. Потенциалы действия различных отделов сердца. Проведение возбуждения в сердце. Проводящая система сердца. Синусный узел и его значение. Атриовентрикулярный узел и его функции. Пучок Гиса. Волокна Пуркинье. Градиент автоматии. Сократимость сердечной мышцы. Рефрактерный период и его особенности. Регуляция деятельности сердца: миогенная, нейрогенная и гуморальная. Артерии, артериолы, капилляры, венулы, вены. Кровяное давление в различных частях сосудистого русла. Градиент давления. Скорость кровотока. Факторы, определяющие скорость кровотока. Основные законы гемодинамики (объемная скорость кровотока, линейная скорость кровотока).
Физиология дыхания. Легочное дыхание. Аппарат вентиляции легких. Воздухоносные пути и альвеолы. Механизм дыхательных движений. Внутриплевральное давление и его значение для дыхания. Понятие о легочных объемах. Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха. Основной принцип процессов переноса газов в легких и тканях. Парциальное давление Ог и СО2: в альвеолярном воздухе, венозной и артериальной крови и тканевой жидкости. Механизм переноса кровью Ог и С02 и роль эритроцитов в осуществлении данного переноса. Гемоглобин. Механизм присоединения 02 к гемоглобину. Система регуляции дыхания. Центральный дыхательный механизм. Бульбарный центр дыхания. Современные представления о механизме возникновения первичной ритмики дыхательного центра. Периферические и центральные хеморецепторы. Механорецепторы. Рецепторы органов дыхания, их роль в создании оптимального режима дыхания.
Физиология выделительной . системы. Нефрон как структурно- функциональная единица почки. Специфика кровоснабжения почек. Приносящие и выносящие сосуды, и их связь с тельцами Шумлянского. Функциональные типы нефронов. Клубочковая фильтрация. Состав первичной мочи. Реабсорбция. Противоточная система и принцип ее работы. Концентрирование мочи. Гормональная регуляция почечной функции и ионно-солевого равновесия. Дополнительные органы выделения. Потовые железы, состав пота. Экскреторная функция печени и легких.
Физиология пищеварения. Характеристика системы пищеварения. Функции пищеварительной системы. Секреторная функция пищеварительного тракта. Пищеварительные ферменты. Особенности пищеварения в ротовой полости. Слюнные железы. Состав слюны. Регуляция слюноотделения. Желудочный сок, его состав и ферментативное действие. Механизм выделения желудочного сока: сложнорефлекторная и гуморальная фазы. Гастрин. Пищеварение в двенадцатиперстной кишке. Поджелудочная железа и ее ферменты. Регуляция их выделения. Секретин и холецистокинин. Печень. Роль желчи в пищеварении. Пищеварение в кишечнике. Ферменты кишечных желез. Полостное и пристеночное пищеварение. Моторная функция пищеварительного тракта. Основные типы движений. Особенности моторной деятельности в разных отделах кишечника. Регуляция моторной функции кишечника. Роль илеоцекального сфинктера. Процессы всасывания в пищеварительном тракте. Всасывание воды, солей, продуктов расщепления белков, углеводов и жиров. Роль пристеночного пищеварения. Пищеварение в толстом кишечнике. Роль бактерий в кишечном пищеварении.
Физиология обмена веществ и энергии. Обмен веществ и энергии как обязательное условие жизни. Этапы обмена веществ. Типы обмена: азотистый, углеводный, липидный, обмен воды, натрия и калия, кальция и фосфора. Основной обмен. Механизм химической и физической терморегуляции. Центральные механизмы терморегуляции.
Иммунология
Иммунология как наука о генетических, молекулярных и клеточных механизмах реагирования организма на чужеродные субстанции - антигены. Роль и место иммунологии в системе биологических наук.
L Неспеиифические факторы защиты. Общая характеристика
неспецифических факторов защиты, их классификация. Механизмы обнаружения и идентификации чужеродного агента неспецифическими факторами.
Барьерная функция покровов. Бактерицидные и бактериостатические свойства покровов. Вымывающее действие секретов в протоках. Нормальная
микрофлора, её роль в защите организма от патогенных микроорганизмов.
Фагоцитоз. Основные этапы и механизм фагоцитоза. Кислородзависимые и кислороднезависимые механизмы уничтожения поглощённых частиц и микроорганизмов.
Система комплемента, её основные функции. Компоненты системы. Активация системы комплемента по альтернативному механизму. Мембраноатакующий комплекс. Острая воспалительная реакция и роль системы комплемента в её развитии.
Антигены. Общая характеристика антигенов. Основные иммунологические свойства антигенов. Антигенность, иммуногенность.
Химическая природа и строение антигенов. Антигенные свойства биополимеров различных классов. Зависимость между структурными особенностями и антигенными свойствами веществ. Конъюгированные антигены, их строение и функциональная организация. Понятие носителя и гаптенной группы. Антигенные детерминанты природных антигенов.
Антитела и другие молекулы распознающие антиген. Антитела. Классификация антител. Структурная организация антител на примере Ig G. Константные, вариабельные и гипервариабельные области в составе полипептидных цепей антител. Особенности структурной организации гомологичных участков. Доменная организация антител.
Строение антигенсвязывающего центра. Участки, отвечающие за взаимодействие с рецепторами фагоцитов и компонентами системы комплемента. Шарнирный участок и его физиологическая роль.
Причины идиотипического разнообразия антител. Множественность генов, кодирующих вариабельные области лёгких и тяжёлых цепей. Соматическая рекомбинация генов. Соматические мутации.
Рецепторы Т-лимфоцитов, особенности строения, структурная и функциональная организация. Особенности взаимодействия рецепторов Т- лимфоцитов с антигенами.
Синтез антител. В-лимфоциты. Принципиальная схема выработки антител. Активация, пролиферация и дифференцировка В-лимфоцитов. Плазматические клетки. Иммунологическая память. В-клетки памяти. Механизм вторичного иммунного ответа. Приобретённый иммунитет, вакцинация.
Активация В-лимфоцитов Т-зависимыми антигенами. Т-помощники. В- лимфоциты как антиген-презентирующие клетки. Роль Т-помощников в обеспечении пролиферации и дифференцировки В-лимфоцитов. Участие Т- помощников в формировании иммунологической памяти.
Клеточный иммунитет. Защита организма от внутриклеточных паразитов. Роль макрофагов в презентировании антигенов внутриклеточных паразитов. Стимуляция гидролитических систем заражённых макрофагов активированными Т-помощниками.
Иммунная защита от вирусной инфекции. Презентация вирусных антигенов инфицированными клетками. Механизмы активации Т-киллеров и уничтожения инфицированных клеток. Роль Т-помощников в стимуляции
данных процессов.
Трансплантационный иммунитет. Общие вопросы трансплантации. МНС и его роль в реакциях трансплантационного иммунитета. Иммунологические механизмы и методы предотвращения отторжения трансплантата.
Общая характеристика онкологических заболеваний. Антигенные особенности трансформированных клеток. Иммунологические механизмы противоопухолевого иммунитета.
Функциональная организация иммунной системы. Центральные и периферические органы иммунной системы. Особенности строения и функционирования костного мозга, тимуса, селезенки, лимфатических узлов и лимфоидной ткани, ассоциированной со слизистыми покровами.
Взаимодействие органов иммунной системы. Миграция и рециркуляция лимфоцитов. Организация иммунного ответа.
Цитология
Общая характеристика клетки. Клетки прокариот и эукариот. Особенности и различия в их строении. Единство строения и функции клетки, ее органоидов и других структурных элементов.
Ядро. Основные функции ядра Интерфазное ядро, основные элементы его структуры.
Хроматин, его характеристика. Ультраструктура хроматина. Сателлитная ДНК. Поведение хроматина во время митоза. Общее строение и формы митотических хромосом. Дифференциальная окраска хромосом. Уровни структурной организации хромосомом. Понятие о кариотипе.
Ядрышко. Число в ядре. РНК ядрышка. ДНК ядрышка. Строение рибосом. Предшественники рРНК. Пути синтеза рибосом. Амплификация генов рибосомных РНК. Строение и ультраструктура ядрышка. Изменения структуры ядрышка в связи с его функцией. Судьба ядрышка в митозе и его связь с митотическими хромосомами.
Ядерная оболочка, ее строение и значение. Строение ядерных пор. Связь ядерной оболочки с цитоплазматическими структурами и хромосомами. Кариоплазма (ядерный сок).
Цитоплазма. Химический состав цитоплазмы. Органоиды цитоплазмы. Матрикс цитоплазмы или гиалоплазма. Мембраны цитоплазмы.
Плазматическая мембрана, ее структура. Роль в клеточной проницаемости. Пассивный и активный транспорт веществ. Эндоцитоз. Межклеточные контакты и связи. Микроворсинки. Гликокаликс животных клеток.
Эндоплазматическая сеть. Общая характеристика. Гранулярная эндоплазматическая сеть — строение и основная роль. Рибосомы, их структура и роль в синтезе белка. Синтез белков в гиалоплазме. Связь гранулярной эндоплазматической сети с ядерной оболочкой.
Аппарат Гольджи. Общая характеристика, локализация, микроскопическое строение. Диктиосома. Функции аппарата Гольджи. Структура и типы лизосом. Функциональное значение лизосом, их происхождение. Связь лизосом с процессами внутриклеточного пищеварения и с работой аппарата Гольджи. Аутофагосомы.
Гладкая эндоплазматическая сеть, структурная характеристика. Функции гладкой эндоплазматической сети в клетке. Саркоплазматический ретикулум в поперечнополосатой мышечной ткани и его функции.
Митохондрии. Строение. Их роль в синтезе и накоплении АТФ. Строение крист, локализация в липопротеидных мембранах звеньев окислительного фосфорилирования. Изменение структуры митохондрий в зависимости от их функционального состояния. Матрикс митохондрий. Проблема происхождения митохондрий. Аналоги митохондрий у бактерий.
Центриоль. Ультраструктура, репликация, участие в делении клетки. Связь центриолярных структур с органоидами движения клеток; базальные тельца. Строение ресничек и жгутиков эукариотических клеток.
Деление клеток. Жизненный цикл клетки. Стадии митоза, их продолжительность и характеристика. Судьба клеточных органелл в процессе деления клетки. Метаболизм делящейся клетки.
Мейоз, стадии мейоза. Конъюгация хромосом, кроссинговер, редукция числа хромосом. Биологический смысл мейоза. Хромосомы типа ламповых щеток. Различия между митозом и мейозом.
Эндомитоз и соматическая полиплоидия. Политения: политенные хромосомы. Амитоз — прямое деление клеток.