Ответы на экзаменационные вопросы по биологии СамГМУ 2012 год (1 курс)

Уровни организации живого. Человек в системе природы

1. Биология как наука, содержание, методы исследования. Значение биологии для медицины. Фундаментальные свойства живого. Эволюционно-обусловленные уровни организации жизни.

Биология — наука о жизни, одна из естественных наук, объектами которой являются живые существа и их взаимодействие с окружающей средой. Биология изучает все аспекты жизни, в частности, структуру, функционирование, рост, происхождение, эволюцию и распределение живых организмов на Земле. Классифицирует и описывает живые существа, происхождение их видов, взаимодействие между собой и с окружающей средой.

Теоретические достижения биологии широко применяются в медицине. Данные генетики позволили разрабатывать методы ранней диагностики, лечения и профилактики наследственных болезней человека. Селекция микроорганизмов позволяет получать ферменты, витамины, гормоны, необходимые для лечения ряда заболеваний. Развитие генной инженерии открывает широкие перспективы для производства биологически активных соединений и лекарственных веществ. Так, например, с помощью методов генной инженерии был получен ген гормона инсулина и затем встроен в геном кишечной палочки. Такой штамм кишечной палочки способен синтезировать человеческий инсулин, используемый для лечения сахарного диабета.

Исследования И. И. Мечникова по межвидовой борьбе у микроорганизмов явились предпосылкой открытия ан­тибиотиков, используемых для лечения многих болезней, а массовое про­изводственное получение антибиоти­ков стало возможно лишь благодаря применению методов генетики для со­здания высокопродуктивных штаммов продуцентов антибиотиков.

Знание закономерностей размножения и распространения вирусов, болезнетворных бактерий, простейших, червей необходимо для борьбы с инфекционными и паразитарными заболеваниями человека и животных.

К основным свойствам живого можно отнести:

1. постоянный специфический химический состав.

2. Дискретность и целостность. Любая биологическая система состоит из отдельных частей, т.е. дискретна.

3. Структурная организация.

4. Обмен веществ и энергии.

5. Самовоспроизведение. Самообновление.

6.Наследственность.

7. Изменчивость.

8. Рост и развитие.

9. Раздражимость и движение.

В биологии выделяют следующие уровни организации:

1. Молекулярный

2. Клеточный

3. Тканевый

4. Органный

5. Организменный

6. Популяционно-видовой

7. Биоценотический

8. Биосферный

Основные методы биологии :

-наблюдение (позволяющее описать биологическое явление)

-сравнение (дающее возможность найти закономерности, общие для разных явлений)

-эксперимент (искусственно создает ситуацию, позволяющую выявить скрытые св-ва биологических объектов)

-исторический метод (на основе данных о современном мире живого и о его прошлом, раскрывать законы развития живой природы.)

2. Ионизирующая радиация как фактор среды обитания. Виды ионизирующих излучений. Проникающая и ионизирующая способность ионизирующих излучений. Биологические эффекты ионизирующей радиации. Радиационный гормезис.

Ионизирующее излучение — это явление, связанное с радиоактивностью. Радиоактивность — самопроизвольное превращение ядер атомов одних элементов в другие, сопровождающееся испусканием ионизирующих излучений.

1. Коротковолновое электромагнитное излучение (поток фотонов высоких энергий):

   1. рентгеновское излучение;

   2. гамма-излучение.

2. Потоки частиц:

   1. бета-частиц (электронов и позитронов);

   2. альфа-частиц (ядер атома гелия-4);

   3. нейтронов;

   4. осколков деления (тяжёлых ионов, возникающих при делении ядер).

Ионизация, создаваемая излучением в клетках, приводит к образованию свободных радикалов. Свободные радикалы вызывают разрушения целостности цепочек макромолекул (белков и нуклеиновых кислот), что может привести как к массовой гибели клеток, так и канцерогенезу и мутагенезу. Наиболее подвержены воздействию ионизирующего излучения активно делящиеся (эпителиальные, стволовые, также эмбриональные) клетки.

Помимо биологической эффективности, необходимо учитывать проникающую способность излучений. Например, тяжёлые ядра атомов и альфа-частицы имеют крайне малую длину пробега в сколько-нибудь плотном веществе, поэтому радиоактивные альфа-источники опасны при попадании внутрь организма. Наоборот, гамма-излучение обладает значительной проникающей способностью.

Термин радиационный гормезис означает благоприятное воздействие ультрамалых доз облучения.

Механизм радиационного гормезиса на уровне клетки теплокровных животных состоит в инициировании синтеза белка, активации гена, репарации ДНК в ответ на стресс — воздействие малой дозы облучения. Эта реакция в конечном итоге вызывает активацию мембранных рецепторов, пролиферацию спленоцитов и стимуляции иммунной системы.