- •Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации Кафедра биологии
- •I. Введение и общая характеристика жизни.
- •Биология как наука о живых системах, закономерностях их развития и существования. Определение сущности жизни. Основные свойства живых систем, отличие живого от неживого.
- •Уровни организации живой материи. Элементарные единицы, элементарные явления и проявления главных свойств жизни на разных уровнях ее организации.
- •Предмет биологии. Биологические науки, их задачи, объекты изучения. Методы биологии. Человек как объект биологии. Значение биологии как базисной дисциплины в подготовке врача.
- •II. Клеточный уровень организации живого.
- •Клеточная теория как доказательство единства всего живого. Основные положения и современное состояние клеточной теории.
- •Типы клеточной организации. Структурно-функциональная организация про- и эукариотических клеток.
- •Мембранный принцип строения клетки. Структура биологической мембраны. Основные функции биомембран.
- •Барьерная (транспортная) функция биологических мембран. Пассивный и активный транспорт веществ через мембрану. Эндоцитоз и экзоцитоз.
- •Цитоплазматический матрикс (гиалоплазма) внутренняя среда клетки: химический состав, функции. Классификация органоидов цитоплазмы. Цитоплазматические включения.
- •Классификация, строение и функции одномембранных органоидов цитоплазмы: эпс, комплекс Гольджи, лизосомы и пероксисомы. Роль эпс в компартментализации цитоплазмы.
- •Строение и функции двумембранных органоидов цитоплазмы: митохондрии и пластиды.
- •Строение и функции немембранных органоидов цитоплазмы: компоненты цитоскелета (микротрубочки и микрофиламенты), клеточный центр, рибосомы. Строение и функции органоидов специального назначения.
- •Клеточное ядро, его строение и функции.
- •Структурная организация хромосом в зависимости от фазы клеточного цикла (хроматин, метафазная хромосома). Уровни укладки хромосом.
- •Морфология хромосом. Кариотип человека. Денверская классификация и Парижская номенклатура хромосом человека.
- •Клеточный цикл, его периодизация.
- •Биологическое значение митоза. Способы репродукции клеток (митоз, амитоз, эндомитоз, политения), их биологическое значение.
- •III. Молекулярно-генетический уровень организации
- •Химическая организация генетического материала. Структура днк (модель Дж. Уотсона и ф. Крика). Свойства и функции днк.
- •I структура днк:
- •II структура днк.
- •III структура днк.
- •Структура и виды рнк. Отличия днк от рнк. Роль рнк в процессе реализации наследственной информации.
- •Ген как функциональная единица наследственности. Строение генов у про- и эукариот. Классификация генов. Понятие об активных и репрессированных генах.
- •Генетический код и его свойства.
- •Регуляция экспрессии генов у прокариот на примере лактозного оперона (модель ф. Жакоба и ж. Моно).
- •Центральная догма молекулярной биологии. Этапы реализации генетической информации у прокариот (транскрипция и трансляция).
- •I этап биосинтеза белка – транскрипция.
- •3 Фаза терминации завершение синтеза полипептида.
- •Транскрипция генов у про- и эукариот: сходства и различия.
- •Этапы реализации генетической информации у эукариот (транскрипция, трансляция). Процессинг матричной рнк у эукариот.
- •3 Фаза терминации завершение синтеза полипептида.
- •IV. Онтогенетический уровень организации
- •Размножение универсальное свойство живого. Способы и формы размножения организмов. Биологическое значение бесполого и полового размножения. Партеногенез. Полиэмбриония.
- •Мейоз как процесс формирования гаплоидных клеток. Фазы мейоза, их характеристика. Биологический смысл мейоза.
- •Половое размножение, его эволюционное значение. Чередование диплоидной и гаплоидной фаз жизненного цикла при половом размножении.
- •Гаметогенез как процесс образования половых клеток. Сперматогенез и овогенез (общая характеристика).
- •Овогенез, его периоды. Строение и типы яйцеклеток.
- •Сперматогенез, его периоды. Строение сперматозоида.
- •Основные этапы онтогенеза. Эмбриональное развитие: оплодотворение, дробление, гаструляция.
- •Эмбриональная индукция, ее виды. Опыты г.Шпемана в изучении явления эмбриональной индукции.
- •Особенности эмбрионального развития млекопитающих и человека. Провизорные органы.
- •Критические периоды онтогенеза человека. Средовые факторы, регулирующие развитие на ранних этапах онтогенеза. Тератогенные факторы.
- •Постэмбриональный онтогенез, его периодизация у человека. Основные процессы: рост, формирование дефинитивных структур, половое созревание, репродукция, старение.
- •Старение как закономерный этап онтогенеза. Проявления старения на молекулярно-генетическом, клеточном, тканевом, органном и организменном уровнях. Гипотезы, объясняющие механизмы старения.
- •Смерть как закономерный этап онтогенеза. Клиническая и биологическая смерть. Реанимация.
- •Проявление гомеостаза на разных уровнях организации биологических систем. Механизмы поддержания генетического гомеостаза. Неспецифические формы защиты. Иммунитет.
- •V. Наследственность и изменчивость.
- •Гибридологический анализ – фундаментальный метод генетики. Дигибридное и полигибридное скрещивание.
- •Закон независимого комбинирования признаков и его цитологические основы на примере III закона Менделя. Виды взаимодействия аллелей.
- •Виды взаимодействия аллелей: доминирование, неполное доминирование, кодоминирование, аллельное исключение. Примеры менделирующих признаков у человека.
- •Множественные аллели и кодоминирование. Закономерности наследования группы крови по системе аво. Система резус и ее значение в медицине.
- •Виды взаимодействия неаллельных генов: комплементарность, эпистаз, полимерия (характеристика, закономерности расщепления, примеры). Плейотропное действие генов.
- •Сцепленное наследование генов и признаков на примере опытов т.Моргана. Кроссинговер и рекомбинация. Хромосомная теория наследственности.
- •Генные карты и принцип их составления методом «трех точек».
- •Морфология половых хромосом человека. Наследование признаков, сцепленных с полом. Дифференцировка пола в процессе развития. Первичные и вторичные половые признаки.
- •Генетика пола. Механизмы определения пола. Переопределение пола.
- •Типы моногенного наследования признаков. Гомо- и гетерозиготные организмы. Особенности аутосомного, х-сцепленного и голандрического типов наследования.
- •Синдромы, связанные с аномалиями числа половых хромосом.
- •Изменчивость – универсальное свойство живого. Классификация и виды изменчивости.
- •Фенотипическая изменчивость и ее классификация. Модификации, их характеристика и основные свойства. Адаптивный характер модификаций. Норма реакции, экспрессивность и пенетрантность признака.
- •Генотипическая изменчивость. Классификация генотипической изменчивости в зависимости от уровня организации наследственного материала.
- •Комбинативная и мутационная изменчивость. Рекомбинация наследственного материала, ее медицинское и эволюционное значение. Виды мутационной изменчивости
- •Мутагенные факторы, их классификация и последствия воздействия на человека. Классификация мутаций.
- •Генные мутации и их классификация. Примеры моногенных заболеваний, связанных с генными мутациями (фенилкетонурия, муковисцидоз и др.).
- •Хромосомные мутации, их классификация. Причины и механизмы возникновения хромосомных мутаций. Примеры наследственных заболеваний человека, обусловленных хромосомными мутациями.
- •Геномные мутации, их классификация, причины и механизмы их возникновения. Примеры наследственных заболеваний человека, обусловленных геномными мутациями.
- •IV. Медицинская генетика
- •Особенности человека как объекта генетических исследований. Предмет и задачи медицинской генетики. Методы изучения генетики человека (общая характеристика).
- •Методы изучения генетики человека: близнецовый метод и дерматоглифический методы.
- •Методы изучения генетики человека: цитогенетический метод. Геном и кариотип как видоспецифические характеристики. Половой хроматин.
- •Медико-генетическое консультирование как основа профилактики наследственных болезней. Медико-генетическое прогнозирование. Показания для пренатальной диагностики
- •Основные вопросы, поднимаемые в процессе консультирования:
- •Пренатальная (дородовая) диагностика (классификация и краткая характеристика). Методы пренатальной диагностики, доступные в Республике Башкортостан, и их возможности.
- •1. Биопсия ворсин хориона – это получение клеток из будущей плаценты, проводится в 8-12 недель беременности.
- •Кордоцентез - пункция пуповины плода. Оптимальный срок выполнения кордоцентеза – 22-25 недель беременности.
- •VII. Общие закономерности филогенеза хордовых.
- •Филогенез нервной системы хордовых. Онтофилогенетическая обусловленность аномалий развития нервной системы у человека. Филогенез нервной системы хордовых
- •Филогенез сердечно-сосудистой системы хордовых. Онтофилогенетическая обусловленность врожденных пороков развития сердца и сосудов у человека.
- •VIII. Общая экология и экология человека.
- •Экология как наука об отношениях организмов с окружающей средой. Разделы экологии.
- •Учение о биосфере. Структура биосферы. Биотический круговорот воды, углерода и азота в биосфере.
- •Биогеоценоз элементарная единица биогеоценотического уровня организации. Основные компоненты биоценоза. Структура биоценозов (пространственная, трофическая, видовая и т.Д.). Цепи питания.
- •Среда обитания и экологические факторы. Понятие об экологической толерантности организмов. Среда как сложный комплекс абиотических, биотических и антропогенных факторов.
- •Популяционная генетика. Большие и малые популяции людей - демы и изоляты. Реальные и идеальные популяции. Влияние элементарных эволюционных факторов на человеческие популяции.
- •Популяция – элементарная единица эволюции. Генетическое разнообразие в популяциях людей. Генофонд и генетический груз человеческих популяций.
- •IX. Происхождение жизни на земле, биологическая эволюция и антропогенез
- •Элементарные факторы и движущие силы эволюции.
- •Формы естественного отбора. Видообразование как результат микроэволюции. Определение, структура и критерии вида. Способы видообразования.
- •Закономерности и формы микро- и макроэволюции (дивергентная, конвергентная, параллельная). Основные направления эволюции: биологический прогресс и биологический регресс, их основные критерии.
- •Место человека в системе животного мира. Биосоциальная сущность человека. Методы изучения и доказательства эволюции человека. Основные этапы антропогенеза.
- •Этапы антропогенеза
- •Видовое единство человечества. Внутривидовая дифференциация человечества. Расы и расогенез. Расы как выражение генетического полиморфизма человечества.
- •Роль экологических факторов в антропогенезе. Акклиматизация и адаптация. Адаптивные экологические типы человека, их происхождение.
- •X. Паразитизм как экологический феномен
- •Формы биотических связей в природе. Типы взаимоотношений между организмами как предмет синэкологии.
- •Паразитизм как экологический феномен. Характеристика системы «паразит-хозяин». Классификация паразитов и паразитизма.
- •Способы и пути проникновения паразитов в организм хозяина.
- •Действие паразита на организм хозяина. Морфологические и биологические адаптации паразитов.
- •Ответные реакции организма хозяина при паразитарных инвазиях. Факторы, определяющие восприимчивость хозяина к паразиту. Защитные реакции организма хозяина против паразитарной инвазии.
- •Циклы развития паразитов. Классификация хозяев паразитов (основные, резервуарные, промежуточные хозяева). Классификация паразитарных болезней: антропонозы, зоонозы, антропозоонозы.
- •Медицинская паразитология: предмет, задачи. Разделы и объекты изучения медицинской паразитологии.
- •XI. Медицинская протозоология
- •Подцарство Простейшие. Общая характеристика и классификация. Медицинское значение и распространенность представителей в Республике Башкортостан.
- •Класс Саркодовые. Общая характеристика и классификация. Медицинское значение и распространенность представителей в Республике Башкортостан.
- •Класс Жгутиковые. Общая характеристика и классификация. Медицинское значение и распространенность представителей в Республике Башкортостан.
- •Тип Споровики. Общая характеристика и классификация. Медицинское значение и распространенность представителей в Республике Башкортостан.
- •XII. Медицинская гельминтология
- •Медицинская гельминтология. Вклад к.И. Скрябина в создание науки гельминтологии. Эпидемиологическая классификация гельминтов и гельминтозов. Сущность терминов «девастация» и «дегельминтизация».
- •Тип Плоские черви. Общая характеристика и классификация типа. Медицинское значение и распространенность представителей в Республике Башкортостан.
- •Класс Сосальщики: классификация, морфологическая характеристика, медицинское значение и распространенность представителей в Республике Башкортостан.
- •Класс Ленточные черви: классификация, морфологическая характеристика, медицинское значение и распространенность представителей в Республике Башкортостан.
- •Трихинелла: систематическое положение, строение, жизненный цикл, патогенное действие. Лабораторная диагностика и профилактика трихинеллеза. Распространенность в Республике Башкортостан.
- •XIII. Медицинская арахноэнтомология.
- •Предмет и задачи медицинской арахноэнтомологии. Распространенность представителей, имеющих медицинское значение, в Республике Башкортостан.
- •Тип Членистоногие: классификация и общая характеристика. Медицинское значение и распространенность представителей в Республике Башкортостан.
- •Класс Ракообразные. Характеристика и классификация класса. Представители, имеющие медицинское значение. Распространенность в Республике Башкортостан.
- •Класс Паукообразные: систематическое положение, классификация и общая характеристика. Медицинское значение и распространенность представителей в Республике Башкортостан.
- •Отряд Скорпионы. Отряд Пауки. Медицинское значение представителей. Распространенность в Республике Башкортостан.
- •Класс Насекомые: классификация и общая характеристика. Медицинское значение и распространенность представителей в Республике Башкортостан.
- •Отряд Двукрылые: классификация, морфофизиологическая характеристика, циклы развития и медицинское значение представителей. Распространенность в Республике Башкортостан.
Уровни организации живой материи. Элементарные единицы, элементарные явления и проявления главных свойств жизни на разных уровнях ее организации.
Все живое на планете Земля существует в виде дискретных единиц – организмов, каждый из которых, с одной стороны, состоит из единиц соподчиненных ему уровней организации, а с другой – сам является единицей, входящей в состав надорганизменных макросистем (популяций, биогеоценозов, биосферы).
Условно выделяют следующие основные уровни организации живой материи:
Микросистемы - Молекулярный, Субклеточный (органоиды), Клеточный,
Мезосистемы - Тканевой, Органный, Организменный
Макросистемы - популяционный, Биоценотический, биосферный.
I. Молекулярный уровень. Отражает особенности химического состава живого вещества, а также механизмы и процессы передачи генетической информации. Элементарной единицей этого уровня является ген – участок молекулы ДНК, в котором хранится определенный объем генетической информации в виде генетического кода, передаваемый из поколения к поколению. Элементарное явлениеданного уровня – воспроизведение генетического кода на основе репликации (самовоспроизведения) молекулы ДНК.
II. Субклеточный и клеточный уровни. Элементарными структурами этого уровня являются клетка и внутриклеточные структуры, а элементарные явления – деление и развитие клеток. Клетка - структурная и функциональная единица всех живых организмов. На этом уровне отмечается однотипность всех живых организмов. Неклеточные формы жизни проявляют признаки жизни только внутри клеток.
III. Организменный и органо-тканевый уровни. Отражают признаки отдельных особей, их строение, поведение, а также строение и функции органов и тканей живых существ. Элементарной структурой этого уровня являются организмы или особи, а элементарные явления – размножение и индивидуальное развитие (онтогенез).
IV. Популяционно-видовой. Образуется свободно скрещивающимися между собой особями одного и того же вида. Элементарной структурой этого уровня являются популяции живых организмов.
V. Биогеоценотический. Элементарной структурой этого уровня является биогеоценоз. Элементарным явлением на этом уровне организации живой природы является переход биогеоценозов из одного состояния в другое, обусловленное круговоротом веществ и энергии.
VI. Биосферный. Это наиболее высокий уровень организации живого. Включает совокупность всех живых организмов Земли вместе с окружающей их средой обитания.
Предмет биологии. Биологические науки, их задачи, объекты изучения. Методы биологии. Человек как объект биологии. Значение биологии как базисной дисциплины в подготовке врача.
Биология – наука, которая изучает жизнь как особую форму движения материи, законы ее существования и развития (от лат. биос – жизнь, логос – учение). Термин биология был впервые предложен эволюционистом Ж.-Б. Ламарком в 1802 г. для обозначения науки о жизни как особом явлении природы.
В развитии биологии выделяют три основных этапа: I – систематики (Карл Линней), II – эволюционный (Чарльз Дарвин), III – микробиологии (Грегор Мендель).
История развития биологических наук представляет собой цепь крупных событий и обобщений:
1735 г. – К Линней ввел бинарную (двойную), классификацию для систематизации многообразия живых организмов где указывается принадлежность к роду и виду. Например, Drozophila (род) melanogaster (вид).
1839 г. – создание клеточной теории Шлейдена и Шванна.
1859 г. – опубликована эволюционная теория Ч.Дарвина.
1865 г. (Г.Мендель) – 1900 (Ги де Фриз, Корренс, Чермак) – открытие фундаментальных законов наследственности.
Начало 20 в. – Т.Морган – создание хромосомной теории наследственности
- развитие экологических исследований, созданы представления о биоценозе (Сукачев), экологической системе (Тенсли), биосфере и ноосфере (Вернадский).
1953 г. – создана трехмерная модель молекулы ДНК (Уотсон и Крик). Это год зарождения молекулярной биологии.
В настоящее время достижения в области геномики и современные молекулярно-генетические технологии открывают доступ к изучению молекулы ДНК Современная биология находится на полосе открытий, значение которых трудно переоценить. Это, прежде всего, успехи, связанные с развитием генетики, а именно, расшифровка генома человека дала толчок исследованиям в области генодиагностики, генотерапии и генной инженерии. Работы со стволовыми клетками и первые попытки клонирования являются залогом прогресса в области трансплантологии. Т.о., смело можно сказать, что во многом от успехов в области биологических дисциплин будут зависеть перспективы развития медицины и человечества.
Объектом изучения биологии являются живые организмы, их строение, функции, индивидуальное (онтогенез) и историческое (эволюция, филогенез) развитие, их взаимоотношение друг с другом и с окружающей средой.
Биология не является единой дисциплиной, а представляет собой совокупность более 50 дисциплин, которые можно подразделить на следующие группы:
- общебиологические (цитология, генетика, эволюционное учение и др.)
- морфологические дисциплины (например: анатомия, гистология, патологическая анатомия)
- физиологические (физиология растений, животных, нормальная физиология, патологическая физиология)
- экологические (биогеография, паразитология)
- пограничные (биохимия биофизика, молекулярная биология и др.)
Значение биологии для медицины.
«Теоретической основой медицины является биология» - академик Давыдовский.
