ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНУ ПО БИОЛОГИИ,

специальности: Сестринское дело, Лабораторная диагностика, Акушерское дело

1. Предмет, задачи и методы биологии. Значение биологии для медицины.

Биология – совокупность или система наук о живых системах.

Предмет изучения биологии – все проявления жизни, а именно: строение и функции живых существ и их природных сообществ; распространение, происхождение и развитие новых существ и их сообществ; связи живых существ и их сообществ друг с другом и с неживой природой.

Задачи биологии состоят в изучении всех биологических закономерностей и раскрытии сущности жизни. При этом в биологии используется ряд методов, характерных для естественных наук.

2. Разнообразие живых организмов. Прокариоты, эукариоты. Уровни организации живой природы. Свойства, отличающие живые системы от объектов неживой природы.

Живой организм – это любая форма жизнедеятельности. Живой организм является дискретной самовоспроизводящейся открытой системой, связанной со средой обменом вещества, энергии и информации.  весь современный мир живого на планете систематики делят на 4 царства: Дробянки, Растения, Грибы и Животные.

Прокариоты или доядерные — одноклеточные живые организмы, не обладающие оформленнымклеточным ядром и другими внутренними мембранными органоидами (за исключением плоских цистерн у фотосинтезирующих видов, например, у цианобактерий).

Эукарио́ты, или Я́дерные — домен (надцарство) живых организмов, клетки которых содержат ядра.

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. Клеточный. Клетка - структурная и функциональная единица, а также единица развития всех живых организмов, обитающих на Земле. Организменный. Элементарной единицей организменного уровня служит особь, которая рассматривается в развитии - от момента зарождения до прекращения существования - как живая система. Популяционно-видовой. Совокупность организмов одного и того же вида, объединенная общим местом обитания, в которой создается популяция - надорганизменная система.  Биогеоценоз - совокупность организмов разных видов 'и различной сложности организации с факторами среды их обитания. Биосфера - совокупность всех биогеоценозов, система, охватывающая все явления жизни на нашей планете.

обмен веществ. способность к самовоспроизведению. Рост, развитие, дыхание, Метаболизм,

3. Различные взгляды на происхождение жизни на Земле. Гипотеза А.И. Опарина и Дж. Холдейна.

Гипотезы возникновения жизни. Естествознание - это средство познания человеком самого себя и окружающей среды посредством установления причинно-следственных связей между независимыми от его сознания, т.е. объективными явлениями и предметами материального мира. Гипотезы биогенеза основываются на взглядах на жизнь как на особую форму существования материи, то есть жизнь существует столько же времени, сколько и Вселенная. Биогенная гипотеза, или гипотеза панспермии Аррениуса-Сен-Вернадского, предполагает, что жизнь - это форма существования материи, возникшей одновременно со Вселенной. 

А. И. Опарин полагал, что решающая роль в превращениях неживого в живое принадлежит белкам. Белковые коацерваты он рассматривал как пробионты - предшественники живого организма. В коацерватные капли из внешней среды поступали ионы металлов, выступавшие в качестве первых катализаторов. Из огромного количества химических соединений, присутствовавших в «первичном бульоне», отбирались наиболее эффективные в каталитическом отношении комбинации молекул, что в конечном счете привело к появлению ферментов.На границе между коацерватами и внешней средой выстраивались молекулы липидов, что приводило к образованию примитивной клеточной мембраны.Предполагается, что на определенном этапе белковые пробионты включили в себя нуклеиновые кислоты, создав единые комплексы.Взаимодействие белков и нуклеиновых кислот привело к возникновению таких свойств живого, как самовоспроизведение, сохранение наследственной информации и ее передача последующим поколениям. Пробионты, у которых обмен веществ сочетался со способностью к самовоспроизведению, можно уже рассматривать как примитивные проклетки, дальнейшее развитие которых происходило по законамэволюции живой материи. Дж. Холдейн также выдвинул гипотезу абиогенного происхождения жизни. Согласно его взглядам, впервые изложенным в 1929 г., первичной была не коацерватная система, способная к обмен веществ с окружающей средой, а макромолекулярная система, способная к самовоспроизводству. Другими словами, А. И. Опарин отдавал первенство белкам, а Дж. Холдейн — нуклеиновым кислотам.Гипотеза Опарина — Холдейна завоевала много сторонников, так как возможность абиогенного синтеза органических биополимеров получила экспериментальное подтверждение.Однако она имеет и слабую сторону, на которую указывают ее оппоненты. В рамках данной гипотезы не удается объяснить главную проблему: как произошел качественный скачок от неживого к живому.

4. Неорганические вещества клетки (вода, соли) и их роль в жизнедеятельности клетки.

Вода́  — бинарное неорганическое соединение, химическая формула Н₂O. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного — кислорода, которые соединены между собой ковалентной связью. Со́ли — это сложные вещества, которые в водных растворах диссоциируют на катионы металлов и анионы кислотных остатков^[1]. ИЮПАК определяет соли как химические соединения, состоящие из катионов и анионов^. Недостаток влажности часто оказывается причиной, ограничивающей жизнедеятельность и распространение большинства животных и растений.Повышенная или пониженная влажность накладывает отпечаток на внешний облик и внутреннюю структуру организмов.Растения, произрастающие в зонах с недостатком влаги, обладают рядом анатомических, морфологических и физиологических особенностей.Эти приспособления способствуют ограничению испарения, усилению добывания  воды, при ее недостатке в почве, созданию ее запаса на время длительного перерыва в водоснабжении.Растения, жизненный цикл которых проходит в условиях высокой влажности, плохо переносят даже кратковременный недостаток воды.Фактор влажности - необходимое условие существования у животных.Способы регуляции водного баланса у животных подразделяются на: - поведенческие (поиски водоемов, рытье нор, выбор более благоприятных мест обитания), - морфологические (образования, способствующие задержанию воды такие, как раковины наземных моллюсков, ороговевшие покровы рептилий, кутикула насекомых), - физиологические (способность видов к образованию метаболической воды, эффективное использование адсорбированной кормами влаги, особенности кровеносной системы, эффективная терморегуляция и потоотделение)В соответствии с климатическими условиями формируются специфические растительные сообщества - тропические дождевые и горные леса, тундра, тайга, саванна или пустыня.В этих растительных сообществах существуют виды животных, приспособившиеся именно к этим условиям. Минералы играют большую роль в организме человека. Минеральные вещества активно учавствуют во всех биохимических и межклеточных процессах происходящих внутри нас. Жизненно важные (эссенциальные) микроэлементы оказывают действие на организм человека опосредованно, управляя жизнедеятельностью гормонов, ферментов, белков, жиров, углеводов, витаминов и других биологически активных веществ. Это управление происходит за счёт поддержания их определённого соотношения и концентрации в организме.Изменение содержания любого из эссенциальных микроэлементов в организме влечёт за собой определённые сбои в синтезе и утилизации белков, гормонов, ферментов и других биологически активных веществ. Поэтому для нормальной жизнедеятельности организма в нём должен поддерживаться определённый баланс минеральных веществ.

5. Органические вещества клетки. Белки, их химический состав, структура, свойства и роль в клетке.

Органические вещества (соединения) клетки – химические соединения, в состав которых входят атомы углерода (белки, углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты и др. соединения, которых нет в неживой природе). Растительные клетки – больше углеводов.Животные клетки – больше белков.Углеводы – обширная группа природных органических соединений, химическая структура которых часто отвечает общей формуле Cm(H2O)n.Белки – сложные органические соединения, биополимеры, мономерами которых являются аминокислоты.Жиры – органические соединения, в основном сложные эфиры глицерина и одноосновных жирных кислот (триглицериды); относятся к липидам.Липиды – органические вещества, не растворимые в воде, но растворимые в неполярных растворителях – эфире, хлороформе, бензоле.Нуклеиновые кислоты (полинуклеотиды) – высокомолекулярные органические соединения, обеспечивающие хранение и передачу наследственной (генетической) информации в живых организмах из поколения в поколение.

Белки́ — высокомолекулярные органические вещества, состоящие из альфааминокислот,соединённых в цепочку пептидной связью . Химический анализ показал наличие во всех белках углерода (50-55%), кислорода (21-23%), азота (15-17%), водорода (6-7%), серы (0,3-2,5%). В составе отдельных белков обнаружены также фосфор, йод, железо, медь .  

Первичная структураАминокислотные остатки в пептидной цепи белков чередуются не случайным образом, а расположены в определённом порядке. Супервторичная структура белков

Пространственная структура каждого белка индивидуальна и определяется его первичной структурой. Доменная структура белков:Если полипептидная цепь белка содержит более 200 аминокислот, как правило, её пространственная структура сформирована в виде двух или более доменов. Домен - участок полипептидной цепи, который в процессе формирования пространственной структуры приобрёл независимо от других участков той же цепи кон-формацию глобулярного белка. Пептидные цепи содержат десятки, сотни и тысячи аминокислотных остатков, соединённых прочными пептидными связями. За счёт внутримолекулярных взаимодействий белки образуют определённую гфостранственную структуру, называемую "конформация белков". Линейная последовательность аминокислот в белке содержит информацию о построении трёхмерной пространственной структуры. Различают 4 уровня структурной организации белков, называемых первичной, вторичной, третичной и четвертичной структурами.

Свойства

Размер :Сравнительный размер молекул белков. Слева направо: антитело (IgG), гемоглобин, инсулин(гормон), аденилаткиназа (фермент) и глютаминсинтетаза (фермент)

Размер белка может измеряться в числе аминокислотных остатков или в дальтонах (молекулярная масса), но из-за относительно большой величины молекулы масса белка выражается в производных единицах — килодальтонах. Растворимость:Белки различаются по степени растворимости в воде. Водорастворимые белки называются альбуминами, к ним относятся белки крови и молока. Физико-химические свойства:

Амфотерность:Белки обладают свойством амфотерности, то есть в зависимости от условий проявляют как кислотные, так и осно́вные свойства. Денатурация Необратимая денатурация белка куриного яйца под воздействием высокой температуры

Денатурацией белка называют любые изменения в его биологической активности и/или физико-химических свойствах, связанные с потерей четвертичной, третичной или вторичной структуры .

Роль: Структурная. Входят в состав внутриклеточных структур‚ тканей и органов. Ферментативная. Все химические реакции в клетке протекают при участии биологических катализаторов - ферментов (оксидоредуктазы, гидролазы, лигазы, трансферазы, изомеразы, и лиазы). Регуляторная. Например, гормоны инсулин и глюкагон регулируют обмен глюкозы. Белки–гистоны участвуют в пространственной организации хроматина, и тем самым влияют на экспрессию генов.  Транспортная. Гемоглобин переносит кислород в крови позвоночных, гемоцианин в гемолимфе некоторых беспозвоночных, миоглобин - в мышцах. Защитная. Например, антитела (иммуноглобулины) образуют комплексы с антигенами бактерий и с инородными белками. Сократительная (двигательная). Белки актин и миозин обеспечивают процессы мышечного сокращения и сокращения элементов цитоскелета.  Сигнальная (рецепторная). Белки клеточных мембран входят в состав рецепторов и поверхностных антигенов. Запасающие белки. Казеин молока, альбумин куриного яйца, ферритин (запасает железо в селезенке). 

6. Органические вещества клетки. Углеводы, липиды, их химический состав и роль в клетке. Классификация углеводов.

Органические вещества (соединения) клетки – химические соединения, в состав которых входят атомы углерода (белки, углеводы, жиры, нуклеиновые кислоты и др. соединения, которых нет в неживой природе).

Разные типы клеток содержат разные количества органических соединений.

Растительные клетки – больше углеводов.

Животные клетки – больше белков.

Углеводы – обширная группа природных органических соединений, химическая структура которых часто отвечает общей формуле Cm(H2O)n. Липиды – органические вещества, не растворимые в воде, но растворимые в неполярных растворителях – эфире, хлороформе, бензоле. Химический состав липидов очень разнообразен: эфиры, высокомолекулярные спирты, жирные кислоты и их сложные комплексы с сахарами, белками и другими соединениями. Кроме углерода, водорода и кислорода, производные углеводов могут содержать и другие элементы, например азот. Углеводы выполняют структурную функцию, то есть участвуют в построении различных клеточных структур (например, клеточных стенок растений).  Углеводы выполняют защитную роль у растений (клеточные стенки, состоящие из клеточных стенок мертвых клеток защитные образования — шипы, колючки и др.).  Углеводы выполняют пластическую функцию — хранятся в виде запаса питательных веществ, а также входят в состав сложных молекул (например, пентозы (рибоза и дезоксирибоза) участвуют в построении АТФ, ДНК и РНК.  Углеводы являются основным энергетическим материалом. При окислении 1 грамма углеводов выделяются 4,1 ккал энергии и 0,4 г воды.  Углеводы участвуют в обеспечении осмотического давления и осморегуляции. Так, в крови содержится 100—110 мг/% глюкозы. От концентрации глюкозы зависит осмотическое давление крови.  Углеводы выполняют рецепторную функцию — многие олигосахариды входят в состав воспринимающей части клеточных рецепторов или молекул-лигандов. Липиды выполняют следующие биологические функции:

1. Структурная. В сочетании фосфолипиды с белками образуют биологические мембраны.

2.Энергетическая. В процессе окисления жиров происходит высвобождение большого количества энергии, именно она и идёт на образование АТФ. 3. Теплоизоляционная и защитная. Откладывается в подкожной клетчатке и вокруг таких органов, как кишечник и почки. 4. Смазывающая и водоотталкивающая. На коже, шерсти и перьях есть слой воска, который оставляет их эластичными и защищает от влаги. 5. Регуляторная. Половые гормоны, тестостерон, прогестерон и кортикостероиды, а так же и другие являются производными холестерола. Витамин D, производные холестерола, играют важную роль в обмене кальция и фосфора. Желчные кислоты участвуют в пищеварении (эмульгирование жиров), а так же и всасывания высших карбоновых кислот. Классификация углеводов

Углеводы в питании человека наряду с белками и жирами являются основными энергетическими компонентами пищи. Они подразделяются на моносахариды, олигосахариды и полисахариды. Моносахариды (простые углеводы) - самые простые представители углеводов и при гидролизе не расщепляются до более простых соединений. Олигосахариды - более сложные соединения, построенные из нескольких (от 2 до 10) остатков моносахаридов. Полисахариды - высокомолекулярные соединения - полимеры, образованные из большого числа моносахаридов. 

7. Органические вещества клетки. ДНК, химический состав, строение, комплементарность, самоудвоение и роль в клетке.

Органические вещества и их роль в клетке

Белки

Аминокислоты — структурные компоненты белков.Белки, или протеины— это биологические гетерополимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Липиды — это жироподобные органические соединения, нерастворимые в воде, но хорошо растворимые в неполярных растворителях (эфире, бензине, бензоле, хлороформе и др.). Углеводами называют вещества с общей формулой Сn (H2 O) m, где пит могут иметь разные значения. Само название «углеводы» отражает тот факт, что водород и кислород присутствуют в молекулах этих вешеств в том же соотношении, что и в молекуле воды. Кроме углерода, водорода и кислорода, производные углеводов могут содержать и другие элементы, например азот. Нуклеиновые кислоты

Виды нуклеиновых кислот. Нуклеиновые кислоты — фосфорсодержащие биополимеры живых организмов, обеспечивающие хранение и передачу наследственной информации. Они были открыты в 1869 г. швейцарским биохимиком Ф. Мишером в ядрах лейкоцитов, сперматозоидов лосося. 

Атф и ее роль в клетке

В цитоплазме каждой клетки, а также в митохондриях, хлоропластах и ядрах содержится аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). Она поставляет энергию для большинства реакций, происходящих в клетке. 

Дезоксирибонуклеи́новая кислота́ (ДНК) — макромолекула (одна из трёх основных, две другие — РНК и белки), обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализациюгенетической программы развития и функционирования живых организмов. ДНК содержит информацию о структуре различных видов РНК и белков. 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 (фосфодиэфирные связи). 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 связямисогласно принципу комплементарности: аденин соединяется только с тимином, гуанин — только с цитозином. Помимо кодирующих последовательностей, ДНК клеток содержит последовательности, выполняющие регуляторные и структурные функции. Кроме того, в геноме эукариот часто встречаются участки, принадлежащие «генетическим паразитам», например, транспозонам. В ДНК урацила нет. Урацил есть в РНК (он заменяет отстутствующий в нем тимин) ДНК ( А=Т и Ц=Г), а РНК (А=У и Г=Ц).Следовательно в ДНК 25% аденина, 25% тимина, 25%цитозина и 25%гуанина. 100% это вся молекула ДНК. ДНК способна к самоудвоению (репликации, редупликации).Самоудвоение происходит в интерфазе перед делением. После удвоения каждая хромосома состоит из двух хроматид, которые во время будущего деления превратятся в дочерние хромосомы. Благодаря самоудвоению каждая из будущих дочерних клеток получит одинаковую наследственную информацию.

8. Органические вещества клетки. РНК, химический состав, строение. Виды РНК и их роль в клетке. АТФ, химический состав и роль в клетке.

Органические вещества и их роль в клетке

Белки

Аминокислоты — структурные компоненты белков.Белки, или протеины— это биологические гетерополимеры, мономерами которых являются аминокислоты. Липиды — это жироподобные органические соединения, нерастворимые в воде, но хорошо растворимые в неполярных растворителях (эфире, бензине, бензоле, хлороформе и др.). Углеводами называют вещества с общей формулой Сn (H2 O) m, где пит могут иметь разные значения. Само название «углеводы» отражает тот факт, что водород и кислород присутствуют в молекулах этих вешеств в том же соотношении, что и в молекуле воды. Кроме углерода, водорода и кислорода, производные углеводов могут содержать и другие элементы, например азот. Нуклеиновые кислоты

Виды нуклеиновых кислот. Нуклеиновые кислоты — фосфорсодержащие биополимеры живых организмов, обеспечивающие хранение и передачу наследственной информации. Они были открыты в 1869 г. швейцарским биохимиком Ф. Мишером в ядрах лейкоцитов, сперматозоидов лосося.