Билет 1

1. ДНК, участки с уникальными и повторяющимися последовательностями нуклеотидов, их функциональное значение.

Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) — один из двух типов нуклеиновых кислот, обеспечивающих хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. Основная роль ДНК в клетках — долговременное хранение информации о структуре РНК и белков. Большинство природных ДНК имеет двухцепочечную структуру, линейную (эукариоты, некоторые вирусы и отдельные роды бактерий) или кольцевую (прокариоты, хлоропласты и митохондрии). Линейную одноцепочечную ДНК содержат некоторые вирусы и бактериофаги. В клетках эукариот ДНК располагается главным образом в ядре в виде набора хромосом. Бактериальная (прокариоты) ДНК обычно представлена одной кольцевой молекулой ДНК. Генетическая информация генома состоит из генов. Ген — единица передачи наследственной информации и участок ДНК, который влияет на определённую характеристику организма.

Хромосомная ДНК подразделяется на две группы участков: с уникальной последовательностью пар нуклеотидов и с повторяющимися последовательностями. Из общей массы ДНК в клетке примерно 50% ДНК с уникальными последовательностями и 50% — с повторяющимися.

Повторы. Участки с повторяющимися последовательностями различаются по длине каждого повтора и числу повторов (их называют тандемными). Если повторы состоят из 2—8 пар нуклеотидов, то их называют микросателлитами Другая группа повторов варьирует от 10 до 100 000 пар нуклеотидов, иногда и больше. Эти повторы называют мини-сателлитами.

Что касается числа повторов, то различают умеренно повторяющиеся последовательности (до 1000 повторов в одном локусе) и высокоповторяющиеся (больше 1000 повторов).

Повторы могут быть локализованы в одном локусе или во многих локусах одной или разных хромосом. Одна и та же последовательность может повторяться в разных локусах разное число раз. Такие повторы называют гипервариабельными тандемными.

Мини- и микросателлитные тандемные повторы разбросаны по всему геному и представляют собой уникальную для каждого человека комбинацию по числу тандемных повторов в разных локусах и по числу таких локусов. Выявление их характеризует генетический полиморфизм каждого человека, оценка которого используется в медико-генетических и судебно-медицинских целях.

С химической точки зрения ДНК — это длинная полимерная молекула, состоящая из повторяющихся блоков — нуклеотидов. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара (дезоксирибозы) и фосфатной группы. Связи между нуклеотидами в цепи образуются за счёт дезоксирибозы и фосфатной группы. В подавляющем большинстве случаев (кроме некоторых вирусов, содержащих одноцепочечную ДНК) макромолекула ДНК состоит из двух цепей, ориентированных азотистыми основаниями друг к другу. Эта двухцепочечная молекула спирализована. В целом структура молекулы ДНК получила название «двойной спирали».

В ДНК встречается четыре вида азотистых оснований (аденин, гуанин, тимин и цитозин). Азотистые основания одной из цепей соединены с азотистыми основаниями другой цепи водородными связями согласно принципу комплементарности: аденин соединяется только с тимином, гуанин — только с цитозином. Последовательность нуклеотидов позволяет «кодировать» информацию о различных типах РНК, наиболее важными из которых являются информационные, или матричные (мРНК), рибосомальные (рРНК) и транспортные (тРНК). Все эти типы РНК синтезируются на матрице ДНК за счёт копирования последовательности ДНК в последовательность РНК, синтезируемой в процессе транскрипции, и принимают участие в биосинтезе белков (процессе трансляции). Помимо кодирующих последовательностей, ДНК клеток содержит последовательности, выполняющие регуляторные и структурные функции. 

2. Эволюция биосферы. Функции биосферы в развитии природы Земли и поддержания в ней динамических равновесий (окислительно-восстановительная, газообмен, концентрирование рассеянных в геосфере элементов, синтез и разложение органического вещества).

Биосфера есть часть земного пространства, охваченного жизнью с ее активным химическим проявлением. В биосфере возможно существование организмов в любых возможных концентрациях

Структура Биосферы:^[2]:

1. Живое вещество — вся совокупность тел живых организмов, населяющих Землю, физико-химически едина, вне зависимости от их систематической принадлежности. Масса живого вещества сравнительно мала и оценивается величиной 2,4…3,6·10¹² т (в сухом весе) и составляет менее одной миллионной части всей биосферы (ок. 3·10¹⁸ т), которая, в свою очередь, представляет собой менее одной тысячной массы Земли. Но это одна «из самых могущественных геохимических сил нашей планеты», поскольку живые организмы не просто населяют земную кору, а преобразуют облик Земли. Живые организмы населяют земную поверхность очень неравномерно. Их распространение зависит от географической широты.

2. Биогенное вещество — вещество, создаваемое и перерабатываемое живым организмом. На протяжении органической эволюции живые организмы тысячекратно пропустили через свои органы, ткани, клетки, кровь большую часть атмосферы, весь объём мирового океана, огромную массу минеральных веществ. Эту геологическую роль живого вещества можно представить себе по месторождениям угля, нефти, карбонатных пород и т. д.

3. Косное вещество — продукты, образующиеся без участия живых организмов.

4. Биокосное вещество - вещество, которое создается одновременно живыми организмами и косными процессами, представляя динамически равновесные системы тех и других. Таковы почва, ил, кора выветривания и т. д. Организмы в них играют ведущую роль.

5. Вещество, находящееся в радиоактивном распаде.

6. Рассеянные атомы, непрерывно создающиеся из всякого рода земного вещества под влиянием космических излучений.

7. Вещество космического происхождения.

Эволюция биосферы обусловлена тесно взаимосвязанными между собой тремя группами факторов: развитием нашей планеты как космического тела и протекающих в ее недрах химических преобразований, биологической эволюцией живых организмов и развитием человеческого общества.

Границы жизни определяются факторами земной среды, которые препятствуют существованию живых организмов. Верхняя граница биосферы проходит на высоте около 20 км от поверхности Земли и отграничена озоновым слоем, который задерживает коротковолновую часть ультрафиолетового излучения Солнца, губительную для жизни. В гидросфере земной коры живые организмы населяют все воды Мирового океана – до 10–11 км в глубину. В литосфере жизнь встречается на глубине 3,5–7,5 км, что обусловлено температурой земных недр и уровнем проникновения воды в жидком состоянии.

3. Биоритмы. Регуляция циркадианных систем. Роль эпифиза и СХЯ в синхронизации биоритмов. Биоритмы и алкоголь. Теория и практика.

Биоритмы – это регулярные количественные и связанные с ними качественные изменения биологических процессов, проиходящие на различных уровнях организации живого: молекулярно-генетическом, клеточном, тканевом органном, организменном популяционно-биосферном. Главными составляющими параметрами ритма являются: период, мезор, амплитуда, акрофаза.

В 1980 Губиным Г.Д. была выдвинута концепция, согласно с никоторой циркадианная организация живой системы, все амплитудно-фазовые отношения испытывают изменение в онтогенезе. Весь организм представляется с точки зрения концепции волчка в форме спирали с постепенно возрастающими оборотами с последующим, на более поздних этапах онтогенеза, сокращением оборотов спирали, а так же идущими процессами сдвига акрофаз.

Циркадианные ритмы  — циклические колебания интенсивности различных биологических процессов, связанные со сменой дня и ночи. Несмотря на связь с внешними стимулами, циркадные ритмы имеют эндогенное происхождение, представляя, таким образом, «внутренние часы» организма. 

Супрахиазмальное ядро (супрахиазматическое ядро, супраоптическое ядро, надзрительное ядро) — область в гипоталамусе, отвечающая за генерацию циркадных (циркадианных) ритмов, играющая роль «биологических часов». Регуляция суточных ритмов обеспечивается поступлением информации от сетчатки в супрахиазмальное ядро.

У млекопитающих внутренние водители циркадных ритмов локализованы в супрахиазмальном ядре гипоталамуса . Эксперименты показали, что двустороннее разрушение супрахиазмального ядра приводит к утрате циркадных ритмов — восстановить их удается только с помощью трансплантации.

В норме циркадные ритмы синхронизированы с 24-часовым циклом «день-ночь»: подстройку внутренних водителей ритма обеспечивает ретиногипоталамический путь — моносинаптический путь от сетчатки к супрахиазмальному ядру гипоталамуса.

Биоритмы и алкоголь

БИЛЕТ № 2

1. Доказательства единства органического мира на молекулярном, клеточном и других уровнях организации всего живого. Значение теории эволюции для развития медицины.

Молекулярный. Любая живая система, как бы сложно она ни была организована, состоит из биологических макромолекул: нуклеиновых кислот, белков, полисахаридов, а также других важных органических веществ. С этого уровня начинаются разнообразные процессы жизнедеятельности организма: обмен веществ и превращение энергии, передача наследственной информации и др.

Клеточный. Клетка — структурная и функциональная единица, а также единица развития всех живых организмов, обитающих на Земле. На клеточном уровне сопрягаются передача информации и превращение веществ и энергии.

Организменный. Элементарной единицей организменного уровня служит особь, которая рассматривается в развитии — от момента зарождения до прекращения существования — как живая система. На этом уровне возникают системы органов, специализированных для выполнения различных функций.

Популяционно-видовой. Совокупность организмов одного и того же вида, объединенная общим местом обитания, в которой создается популяция —надорганизменная система. В этой системе осуществляются элементарные эволюционные преобразования — процесс микроэволгоции.

Биогеоценотический. Биогеоценоз — совокупность организмов разных видов 'и различной сложности организации с факторами среды их обитания. В процессе совместного исторического развития организмов разных систематических групп образуются динамичные, устойчивые сообщества.

Биосферный. Биосфера — совокупность всех биогеоценозов, система, охватывающая все явления жизни на нашей планете. На этом уровне происходит круговорот веществ и превращение энергии, связанные с жизнедеятельностью всех живых организмов.

Эволюционная теория - наука об органической эволюции. Она представляет собой теоретическую основу биологии: современная биология воспринимает эволюционную теорию в качестве руководящего принципа.

Значение:

• Теория эволюции — основа селекции. Она также широко используется в решении медицинских проблем.

• Теория эволюции важна для понимания людьми процессов в природе, при организации и проведении природоохранных мероприятий. Стремительное изменение окружающей человека природы, вызванное его деятельностью, поставило проблему сохранения самой жизни на Земле. Теперь, когда осознано, что любым мероприятиям по освоению природных систем должно предшествовать экологическое обоснование, человечеству придется осознать и необходимость эволюционного анализа последствий вмешательства человека в природные объекты и процессы (смена биотопов, биоценозов, изменение состава биоценозов, изменение генофонда популяций). Изучение микроэволюционных процессов выявило значение минимальных численностей популяций. Оказалось, что сохранение числа особей в популяции менее определенного - минимального - числа, неизбежно ведет к вымиранию популяции из-за близкородственного спаривания.

• Теория эволюции важна для выяснения причин устойчивости организмов против пестицидов.

• Современное представление об эволюции живого позволяет улучшить генетико-селекционную работу по созданию новых пород и сортов.

2. Гомеостатические реакции на изменение экологической ситуации. Виды конформисты и регуляторы. Правило Аллена и Бергмана. Экологическая дифференциация человечества. Проблемы адаптации человека на Севере. Экспедиционно-вахтовый способ организации труда. Медико-биологическая оценка.

Существование гомеостатических механизмов на уровне особи или вида, поддерживает уровни биоактивности, несмотря на колебания внешних факторов.

Существует 2 вида адаптации к внешним факторам:

1. Пассивный. Адаптация по толерантности. Свойственна хладнокровным организмам. На организменном уровне происходит изменение структурных и биологических параметров, эти виды называются виды-конформисты.

2. Активный. Организм с помощью специфических адаптивных механизмов компенсирует изменения, вызванные действующим фактором, таким образом, что внутренняя среда остается относительно постоянной. Адаптация по резистентному типу, поддержание гомеостаза организма. Виды – регуляторы.

3. Человек – вид – регулятор, но может быть и конформистом ( при подъеме в горы учащается пульс, количество эритроцитов).

Правило оптимума.

Помимо качественной специфики фактора ( влияние на те или иные процессы со стороны организма) реакция на него со стороны организма во много определяет интенсивность воздействие фактора его дозировкой. Количество фактора (доза) соответствует потребностям организма и обеспечивает наиболее благоприятные условия для его жизни, рассчитанное как оптимум. Диапазон колебаний соответствующий указанным условиям, составляет зону оптимума. Зоны количественного выражения фактора, отклоняются от оптимума, но не нарушают жизнедеятельности организма, определяются как зоны нормы. Их 2: зона недостаточной выраженности фактора и зона избытка. Виды, переносящие большие отклонения фактора от оптимума – эвритопные, малые – стенотопные.

Правило минимума ( Либиха-Тинемана).

Еще в 19 веке ученый Либих сформулировал правило минимума в соответствие, с которым возможность существования данного организма в определенном районе и степень его процветания зависит от факторов представленных в наименьшем количестве (лимитирующие факторы). Это правило дополнил Тинеман (1939). «Тот из необходимых факторов среды определяет плотность популяции данного вида живых существ…который действует на стадию развития, имеющую наименьшую экологическую валентность, при том действует в количестве или интенсивности наиболее далеких от оптимума».

Правило Бергмана.

У животных одного вида размеры тела больше в холодных частях ареала и меньше в теплых его частях, размер тела увеличивается с широтой местности. Правило отражает адаптацию животных к поддержанию постоянной температуры тела в различных климатических условиях: у более крупных особей отношение поверхности тела к его объему меньше, чем у мелких, поэтому и меньше расходуют энергии для поддержания той же температуры тела. Исключение: роющие млекопитающие.

Правило Аллена.

У теплокровных животных населяющих более теплые участки и ареалы выступающие части тела меньше, чем у представителей теплых ареалов. Исключение: длина клюва у птиц определяется характером питания.

Экологическая популяция – население биотопа каким-то биоценозом. Главный критерий популяции – панмиксия – свободный обмен генетической информации.

Типы пространственного распределения особей в популяции:

1. Равномерный (регулярный) – равное удаление каждой особи от соседней.

   1	1	1	1
   1	1	1	1
   1	1	1	1

2. Диффузный (случайный) встречается в природе часто, особи располагаются случайно, нераномерно.

   4			1
   2	1		1
   1	5

3. Агрегированный (групповой, мозаичный) выражается в образовании группировок особей, между которыми остаются достаточно большие незаселенные территории.

1	1
		1	1

Экологическая дифференциация человечества подразумевает географическую приуроченность разных признаков организма и свидетельствует об устойчивых приспособительных реакциях у человечества. Особенности:

1. Независимо от расовой и этнической принадлежности реакция организма на одни и те же воздействия идет в одном и том же направлении.

2. Норма реакции осуществляется в пределах границ, присущих этнической группе, что говорит о генетической природе реакции.

3. Наличие у всех человеческих популяций компенсаторных реакций по отношению к их ОС.

Адаптации у человека проявляются в 2 формах:

1. Неспецифическая, связанных с общим повышением иммунных свойств и усилением устойчивости организма к неблагоприятным факторам.

2. Специфическая, узко направлена на приспособление к определенным условиям ОС (на холод, повышение теплопродукции).

Основные типы:

1. Арктический. Характерно приспособление к влажному холодному климату и кислородной недостаточности. Повышение газообмена, высокое содержание иммуноглобулина и холестерина. Уменьшение длины конечностей.

2. Жители пустыни. Сухость, высокая температура. Повышенная теплоотдача, за счет испарения и длинные конечности и истощенное тело.

3. Жители высокогорья. Пониженная температура, гипоксия. Широкая грудная клетка, большая ЖЕЛ, больше эритроцитов, выше уровень гемоглобина, выше уровень окислительных ферментов.

В связи с разработкой в Тюмени газовых месторождений на севере Тюменской области, приток пришлого населения резко увеличился. Лица пребывающие на севере испытывают: адаптационное напряжение, климатический дискомфорт.

Существует 2 вида организации труда:

1. Вахтовый. Радиус доставки рабочих 10-100км

2. Экспедиционно-вахтовый. Радиус доставки 1000 км. Более опасный, смена часовых поясов.

Задачи медиков: изучение, людей при отправке, резервных возможностей организма. Биоритмологический подход.

3. Многожгутиковые представители класса жгутиковых. Биология, пути заражения, патогенное значение, диагностика, профилактика заболеваний.

Лямблия (Lamblia intestinalis) – возбудитель лямблиоза. Диагностика: р-р 10-18мкм, грушевидная форма, двусторонняя симметрия, 2 ядра, органоиды парные, между ядрами опорные нити, 4 пары жгутиков. Передний конец тела широкий, закругленный, задний (хвостовой) - заостренный. На вентральной поверхности тела имеется присасывательный диск, с помощью которого лямблия фиксируется к эпителиальным клеткам кишечной стенки. Спинная поверхность и хвостовой конец лямблии покрыты одинарной цитоплазматической мембраной. У лямблий отсутствуют митохондрии, аппарат Гольджи, имеется эндоплазматический ретикулум, где в клетке наиболее интенсивно происходит процесс синтеза веществ. Место паразитирования лямблий - верхние отделы тонкой кишки. К слизистой оболочке лямблия прикрепляется передней частью тела, а задний конец свободный. На одном месте трофозоиты остаются фиксированными непродолжительное время. Они часто открепляются от ворсинок и снова прикрепляются к ним, но уже в другом месте или переходят в свободное состояние. При интенсивной инвазии могут проникать в ткани ворсинок. Лямблии механически блокируют всасывающую поверхность ворсинок, повреждают энтероциты, многократно прикрепляясь к ним и открепляясь, раздражают нервные окончания стенки кишки, разрушают гликокаликс. На 1 см² слизистой оболочки кишки может находиться более 1 млн. лямблий. При остром течении лямблиоза отмечается выраженный отек стромы ворсинок, расплавление базальной мембраны, патологические изменения ворсинчатого покрова крипт, активизируется митотическое деление энтероцитов, обнаруживаются участки разрушенного гликокаликса. Доказанной является и патогенная роль лямблий при других заболеваниях желудочно-кишечного тракта, течение которых отягощается при сопутствующем лямблиозе. Профилактика лямблиоза в основном состоит в том, чтобы избежать попадания цист лямблий в организм: не пить неочищенную воду, мыть руки перед едой, мыть овощи и фрукты перед употреблением. 

Билет № 3

1. Основные требования, предъявляемые к материальному субстрату, ответственному за наследственность. Реализация наследственной информации. Этапы синтеза белка. Пути транспорта синтезированного белка в клетке и за её пределами.

2. Популяционная структура человечества. Люди как объект действия эволюционных факторов. Влияние мутаций, миграции, изоляции на генетическую конституцию людей. Дрейф генов. Специфика действия естественного отбора в человеческих популяциях (пример с серповидноклеточной анемией).

Дрейф генов – генетико-автоматический процесс, открытые Райтом, Фишером, Дубининым, Ромашевым. Установлено, что в небольших популяциях гетерозиготные особи рано или поздно исчезают. Вся популяция становится гомозиготной. При этом одна популяция будет состоять из особей с доминантным признаком, а другая с рецессивным. Таким образом, один из аллелей почти полностью исчезает.

Дрейф генов эффективнее в малых популяциях. Отсюда следует, что дрейф генов приводит к тому, что при спаде численности популяции или в условиях изоляции уменьшается гетерозиготность и возрастает генетическая однородность.

Факторы эволюции:

1. Мутационный процесс. Затрагивает все признаки организма.

2. Популяционные волны. Изменение численности особей в популяции.

3. Изоляция. Формирование 2 и более генетически отличающихся групп организмов ( географическая и генетическая изоляция).

4. Естественный отбор – движущий и стабилизирующий.

Специфика действия естественного отбора в популяциях людей.подбор и контрподобор,

В связи с социальностью человека природный отбор в человеческих популяциях потерял функцию видообразования. За ним сохранились функции стабилизации генофондов и поддержания наследственного разнообразия (Генетического полиморфизма). Стабилизирующий отбор в человеческих популяциях действует как при внутреннеутробного развития, устраняет вредные мутации, так и в постнатальный период.

пример возникновения внутрипопуляционного поль морфизма под действием естественного отбора — распространение серповидноклеточной анемии в некоторых тропических районах Старого Света, проанализированный группой генетиков и медиков (Л. Полинг, А. Аллисон, Г. Нилл и др.) в 50—60 гг. XX в. Серповидноклеточная анемия — болезнь крови, связанная с возникновением наследственного дефекта в молекуле гемоглобина,— ведет к резкому снижению его способности переносить кислород. Эритроциты при этом приобретают форму серпа. Особи, гомозиготные по рецессивному гену серповидноклеточности, погибают уже на ранних стадиях,— до 2 лет.

Естественный отбор, направленный на выживание и размножение особей, покровительствует индивидуумам гетерозиготным по гену серповидноклеточности. В потомстве же гетерозиготных людей могут появляться гомозиготы по серповидноклеточности, которые оказываются летальными, уже в силу развития серповидноклеточной анемии. Так, сложное разнонаправленное давление отбора на устойчивость к малярии, с одной стороны, и устранение из популяции гена серповидноклеточности — с другой, в силу действия генетических закономерностей приводит к установлению устойчивого полиморфизма по гетерозиготности (гена, определяющего серпо-цидноклеточность).

3. Аскарида. Систематическое положение, морфология, цикл развития, диагностика, профилактика. Оксигенотерапия при аскаридозе.

Систематика:

Группа: Vermes - черви

Тип: Nematodes - круглые

Класс: Nematoda – собственно круглые черви

Вид: Ascaris lumbricoides – аскарида человеческая

Заболевание – аскаридоз

Диагностика: р-р самка – 40 см, самец – 15-25 см, ротовое отверстие окружено 3-мя губами, у всех круглых червей выражен половой диморфизм: у самца закрученный задний конец тела, у самок – заострен.

Цикл развития аскариды:

1. Каждая половозрелая женская особь аскариды ежедневно откладывает порядка 200000 яиц, покрытых надежной пятислойной оболочкой, которая помогает сохранить жизнеспособность яиц практических в любых, даже весьма агрессивных условиях.

2. Поскольку аскарида человеческая, как и все нематоды, не имеет промежуточного хозяина, развитие личинки происходит непосредственно во внешней среде. Все, что ей необходимо — доступ кислорода, достаточная влажность и температура, близкая к комнатной. Как правило, эта стадия развития аскариды завершается на 16-17 сутки, когда в яйце формируется созревшая личинка и оно становится инвазионным, то есть, опасным для человека.

3. Как только инвазионное яйцо попадает в организм человека (с пищей, через немытые руки, загрязненную воду и т.д.), под воздействием химической среды желудочно-кишечного тракта человека оболочки яйца растворяются и личинка попадает в кишечник, свое любимое место обитания. Однако, возможны и другие варианты развития событий, когда микроскопическая личинка не остается в кишечнике, а мигрирует по кровеносной системе, оказываясь порой в самых неожиданных местах. Нередки случаи, когда аскарид в больших количествах находили в желудочке сердца больного, в альвеолах, бронхах и трахее, в печени и даже в мозге.

В общей сложности, для развития взрослой особи из яйца необходимо около 70 суток, хотя при благоприятных условиях этот процесс может протекать и быстрее. При температуре ниже 12° С развитие гельминтов тормозится, но яйца сохраняют жизнеспособность. Полностью уничтожает их только спирт, эфир, кипячение и прямые солнечные лучи. Также следует заметить, что нахождение в земле не является необходимым условием для формирования личинки в яйце аскариды: при аутоинвазии (самозаражении) созревание яиц происходит непосредственно в организме хозяина!

Профилактика аскаридоза: В первую очередь, нужно следить, чтобы почва приусадебных участков и дворов, а также детские площадки и песочницы не загрязнялись фекалиями людей и животных. Кроме того, яйца аскарид очень чувствительны к прямым ультрафиолетовым лучам - солнце для них губительно. Поэтому песок в детских песочницах следует ежедневно рыхлить, перемещая нижние слои наверх, под прямые ультрафиолетовые лучи. Не менее эффективно помогают бороться с подобными паразитами вещества, выделяемые корнями некоторых растений, например, календулы, гороха, овса, люпина, поэтому целесообразно найти им место на приусадебном участке. И, наконец, нужно обязательно приучить ребенка тщательно мыть руки после игры на земле. Яйца гельминтов покрыты липучим веществом, препятствующим их отрыву от поверхностей, на которых они оказались. Поэтому удалить их с рук, а также с овощей, зелени, фруктов, предметов обихода и обуви можно лишь при помощи специальных моющих средств.

БИЛЕТ № 4

1. Мутационная изменчивость. Классификация мутаций: генные, хромосомные, геномные. Мутации в половых и соматических клетках. Хромосомные болезни человека. Современное понятие «иммунитет». Виды иммунитета и факторы, их определяющие.

Изменчивость — вариабельность (разнообразие) признаков среди представителей данного вида. Различают изменчивость ненаследственную и наследственную. Первая связана с изменением фенотипа, вторая – с изменением генотипа. Сейчас их называют иначе – модификационная (фенотипическая) и генотипическая (наследственная).

Мутация — стойкое (то есть такое, которое может быть унаследовано потомками данной клетки или организма) изменение генотипа, происходящие под влиянием внешней или внутренней среды. Процесс возникновения мутаций получил название мутагенеза.

Индуцированные и спонтанные мутации.

• Спонтанные (самопроизвольные)

• Индуцированные (известен фактор)

Хромосомная аберрация - мутация, изменяющая структуру хромосом. При хромосомных аберрациях происходят внутри хромосомные перестройки:

- теряется участок хромосомы; или

- удваивается участок хромосомы (ДНК-дупликация); или

- переносится участок хромосомы с одного на другое место; или

- сливаются участки разных (негомологичных) хромосом или целые хромосомы.

Генные мутации – изменение в структуре гена.

• Мутации по типу замены азотистых оснований.

• Мутации со сдвигом рамки считывания.

• Мутации по типу инверсии нуклеотидных последовательностей в гене.

Геномные мутации – изменение числа хромосом. (Полиплоидия - увеличение диплоидного числа хромосом, путем добавления целых хромосомных наборов; автоплоидия – умножение хромосом одного генома, алаплоидия – умножение числа хромосом двух разных геномов, гетероплоидия – число хромосом может измениться и становиться некратным гаплоидному набору (трисомия – хромосома вместо того, чтобы быть парной становиться в тройном числе, моносомия – утрата хромосомы из пары)).

Иммунитет – способ защиты организма от всех антигенночужеродных веществ как экзогенной, так и эндогенной природы; биологический смысл подобной защиты – обеспечение генетической целостности особей вида в течение их индивидуальной жизни.

Неспецифический иммунитет – система защитных факторов организма, присущие данному виду как наследственно обусловленное свойство.

Специфический иммунитет – комплексная адаптационная система реакций, характеризующаяся высокой специфичностью в распознавании антигена, индуцибельностью и формированием иммунологической памяти.

Антигены – высокомолекулярные коллоидные вещества, которые при попадании в организм вызывают образование специфически реагирующих с ними антител.

Антитела – белки глобулиновой фракции, образовывающиеся в ответ на введение в организм антигенов.

Половые хромосомы. У живых организмов с хромосомным определением пола, половыми хромосомами называют хромосомы, различно устроенные у мужских и женских организмов. Как правило, при этом один из полов определяется наличием пары одинаковых половых хромосом (гомогаметный пол, XX или ZZ), а другой — комбинацией двух непарных хромосом или наличием только одной половой хромосомы (гетерогаметный пол, XY, ZW, X0, Z0). У человека, как и у большинства млекопитающих, гомогаметный пол — женский (XX), гетерогаметный пол — мужской (XY).

Хромосомные болезни - это обширная группа наследственных патологических состояний, причиной которых являются изменения количества хромосом или нарушение их структуры.

При хромосомных нарушениях имеется определенный комплекс стабильных аномальных признаков (синдромов)

Хромосомные аберрации, а также изменения количества хромосом могут возникать на разных этапах. Если они имеются уже в гаметах родителей, то аналогичная аномалия будет наблюдаться во всех клетках развивающегося организма, его называют полноценным мутантом. Хромосомные аномалии возникают при дроблении зародыша. Иногда хромосомы расходятся неправильно и в каждый бластомер попадает неодинаковое их Если в один бластомер попадает 3 хромосомы- трисомия, в другой бластомер – одна - моносомия. При последующем дроблении возникают 2 клеточные линии (клоны)

Синдром Шерешевского-Тернера – моносомия - Х.

Кариотип 45(Х0), фенотип женский. Это единственная совместимая с жизнью моносомия. Удалось доказать, что Х хромосома при этом синдроме материнской природы, значит нерасхождение имело место в сперматогенезе.

Основной признак- недоразвитие яичников, они недифференцированы и представляют собой зачатковые тяжи, из соединительной ткани, в которой почти нет фолликулов. Индивидуум женский по фенотипу, но половин различия сглажены, широкие плечи, узкий таз, нижние конечности короткие, рост ниже средней нормы(135-145см), короткая шея со складками кожи (шея сфинкса), антимонголоидный размер глаз - (внутренние углы глаз выше наружных), инфантильность эмоций (детское поведение)Диагноз устанавливается спустя годы, при цитологии – в соматических клетках половой хроматин отсутствует). Лечение половыми гормонами, способствует развитию половых признаков, но они бесплодны.

Синдром Клайнфельтера

У лиц с мужским фенотипом. Кариотип 47(ХХY). Частота синдрома 0,1% среди новорожденных. Больные жизнеспособны. Особенность- недоразвитие семенников, отсутствие сперматогенеза. Фенотипические признаки: астенический, евнухоидный тип телосложения( узкие плечи, широкий таз, ,жироотложения по женскому типу, слабо развитая мускулатура, скудная растительность на лице), Однако Y хромосома определяет формирование общего развития по мужскому типу, в том числе наружные половые органы). Умственная отсталость разной степени. При избыточном числе Х хромосом более глубокие нарушения физического и психического развития.( ХХХY).

Синдром Джейкоба

Кариотип 47(ХYY). Диагностика облегчается в связи с определением Y хроматина. Половые железы развиты нормально, рост высокий, аномалии зубов и костной системы, нет задержки умственного развития , могут иметь потомство, в том числе с нормальным кариотипом, психопатические черты- неустойчивость эмоций, неадекватное поведение

Аномалии аутосом, Трисомия- 21 (болезнь Дауна).

Трисомия по 21 хромосоме - кариотип (21 +). Наиболее распространенная из всех хромосомных аномалий. 1: 500, 1:700 новорожденных. Признаки: укороченные конечности, маленький череп, широкая переносица, узкие глазные щели, с косым разрезом, складка верхнего века. Психическая отсталость разной степени, иногда нарушения строения внутренних органов, сниженный иммунитет. Для уточнения диагноза - метод дерматоглифики - слияние 4 и 3 пальцевых борозды в одну. Причиной может быть скрытый мозаицизм, или носительство сбалансированной транслокации. Вероятность рождения больных детей увеличивается с возрастом матери. Причина синдрома: нерасхождение гомологичных хромосом 21 пары во время митоза или траслокация лишней 21 хромосомы на 13-15 хромосому.

Трисомия-13 (синдром Патау)

Добавочная хромосома находится в группе Д - кариотип 47(13+). Тяжелые аномалии строения: расщепление мягкого и твердого неба, незаращение губы, недоразвитее или отсутствие глаз (микрофтальмия или анафтальмия) неправильно сформированные уши, деформация кистей и стоп, полидактилия, сращение пальцев, многочисленные нарушения со стороны внутренних органов. Продолжительность жизни меньше года. Часто погибают внутриутробно. Частота 1:14500.Диагностика - дерматоглифика угол atd = 108

Трисомия 18 (синдром Эдвардса)

Кариотип 47 (18+) Смерть до 2-3мес. Череп необычной формы - узкий лоб и широкой выступающий затылок, низко расположенные уши, недоразвитие нижней челюсти, широкие и короткие пальцы

Хромосомные аберрации

Делеция короткого плеча 5 хромосомы (группа В) дает синдром крик кошки.

Нарушение строения гортани, в раннем детстве имеют мяукающий тембр голоса. Отсталость психомоторного развития и слабоумие

Делеция 21 хромосомы дает хроническое белокровие. Потомство клеток, произошедшее от мутантной клетки, несущей дефект, постепенно вытесняет все нормальные лейкоциты, что и вызывает заболевание

2. Современная экологическая ситуация. Экологический кризис и пути его преодоления. Программы спец. учреждений ООН: ЮНЕСКО, МАГАТЭ, МСОП, ВОЗ, ФАО. Экологические программы: МБП, МАВ. Основные принципы экологической этики.

Рождением экологии считается 14 сентября 1886 года, когда немецкий ученый Геккель в своей книге «Всеобщая морфология организмов» дал впервые определение экологии, как науки. «Под экологией мы подразумеваем общую науку об отношении организмов к окружающей среде, куда мы относим все условия существования в широком смысле этого слова. Они частично органической, частично неорганической природы». Как научной дисциплина экология более, чем за вековую историю развивалась и ее основы можно найти в трудах Ламарка, Дарвина, Северцова. Значительный вклад в развитие экологии внесли:

1. Северцов, «Учение о биогеоценозе»

2. Тенсли, «Учение об экосистемах»

3. Леруа, понятие ноосферы

4. Зюсс, биосфера

5. Вернадский. Особая заслуга. Его основные книги: «Биосфера», «Химическая структура биосферы Земли и ее окружения », «Несколько слов о ноосфере».

Сегодня экология вышла из рамок биологии, сформировав принципиально новую междисциплинарную интегральную науку, которая связывает физические и биологические явления. Она является наукой наук. Экология – наука о возможном существовании человека.

У современного экологического кризиса есть несколько причин:

- безудержный и очень быстрый рост населения Земли

- несовершенные сельскохозяйственные и промышленные технологии

- легкомысленность человечества и пренебрежение законами развития биосферы

Основные экологические проблемы:

- проблема глобального потепления

- проблема сокращения площади лесов

- воздействие человека на окружающую среду

- транспортные воздействия

Организация объединенных наций по культуре, науке, образованию (ЮНЕСКО) Создана в 1948 г.; штаб-квартира находится в Париже. Основные направления ее деятельности: - руководство экологическими программами, в которых занято свыше 100 государств. Например, \"Человек и биосфера\". Международная программа по образованию и др; - учет и организация охраны объектов, отнесенных к всемирному наследию (Байкал, Камчатка); - оказание помощи развивающимся странам в подготовке специалистов – экологов. Международный союз охраны природы и природных ресурсов (МСОП). МСОП также учрежден в 1948 г. Эта неправительственная организация представляет около 100 стран. По инициативе МСОП ведется Красная книга. Основные задачи МСОП: - сохранение естественных экосистем, растительного и животного мира; - сохранение редких и исчезающих видов; - организация заповедников, резерватов , национальных парков. Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ). ВОЗ образована в 1946 г., занимается вопросами охраны здоровья человека в аспекте его взаимодействия с окружающей средой, консолидируется с ЮНЕП, МАГАТЭ и другими. Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ). МАГАТЭ образована в 1957 г. для обеспечения ядерной безопасности и охраны окружающей среды от радиоактивного загрязнения. Неподчинение государств требованиям МАГАТЭ может вызвать применение экономических санкций по решению Совета Безопасности ООН. Всемирная метеорологическая организация ООН (ВМО). ВМО создана в 1947 г. Ее основная задача – изучение и обобщение воздействий человека на климат планеты. Она работает, главным образом, в рамках глобальной системы мониторинга окружающей среды (ГСМОС). Международная морская организация (ММО). ММО создана в 1948 г, действует в области морского судоходства и охраны моря от загрязнения. При ее участии разработаны конвенции по борьбе с загрязнением моря нефтью и другими вред- ными веществами. Сельскохозяйственная и продовольственная организация ООН (ФАО).

Экологическая этика – это ученее о моральных отношениях природы и человека, которое основано на принятии природы как морального партнера, равноправии всего живого и ограничении потребностей и прав человека.

Экологическая этика – это учение, появившееся на границе экологии и этики.

Основными методами экологической этики признаются:

- системный метод;

- диалектический метод;

- экстраполяция;

- эволюционный метод;

- эксперимент;

- наблюдение и т.д.

Экологическая этика стимулирует необходимость природоохранных действий в двух направлениях:

- природоохранные действия совершаются из любви к природе, не привлекая материальные соображения;

- действие или отсутствие действия осуществляется ради блага природы, ее охраны.

Задачами экологической этики являются:

- истребление потребительского отношения к природе, основанного на положении, что человек – хозяин природы;

- разработка принципиально нового экологического мировоззрения.

Основные принципы экологической этики:

- не навреди;

- соблюдение прав природы;

- компенсация ущерба;

- не вмешательство.

3. Морфологические особенности, биология, эпидемиологическая роль комнатной мухи.

Длина тела взрослого насекомого составляет 4-8 мм. Окраска серая, на верхней стороне груди– четыре чёрные продольные полосы, нижняя часть брюшка желтоватая. Всё тело покрыто редкими длинными волосками. Глаза – большие, фасеточные, тёмно-красного цвета. У самок расстояние между глазами увеличено. Сами они также более крупных размеров, чем самцы.

Как и у всех двукрылых, для полёта используется лишь передняя пара крыльев. Задние же – редуцированы в размерах и носят название жужжальца. Они необходимы для поддержания равновесия в воздухе.

Ротовой аппарат лижуще-сосущий, прокусить кожу и пить кровь комнатные мухи не способны, в отличие от похожих на них осенних жигалок. Мухи могут поглощать лишь жидкую пищу, для потребления твёрдой они предварительно растворяют её в слюне.

Комнатные мухи являются переносчиком болезней (дизентерия, яйца гельминтов и др.) Для защиты от них принимаются профилактические (хранение нечистот, служащих как пищей мухам и их личинкам, так и источником патогенных микроорганизмов, вне доступности мухам) и истребительные меры (применение инсектицидов в местах развития личинок, отравленные приманки, липкие ленты-ловушки и мухобойки в местах, где обильны взрослые насекомые). С помощью сеток и иных приспособлений предотвращается попадание мух в жилые помещения.

Эпидемиологическое значение мух определяется их биологическими особенностями. Попеременно контактируя с пищей человека, с различными отходами, пометом, мухи механически переносят возбудителей ряда заболеваний, в первую очередь, кишечной группы (дизентерия, брюшной тиф, холера, паратифы), вирус полиомиелита, а так же яйца гельминтов, цисты простейших и др.