Биология как комплексная наука: предмет и методы. Биология и медицина: точки соприкосновения. Здоровье и нездоровье в контакте иерархической структуры жизни.

Биология как комплексная наука: предмет и методы. Биология и медицина: точки соприкосновения. Здоровье и нездоровье в контакте иерархической структуры жизни.

Биология — наука о жизни. Она изучает жизнь как особую форму движения материи, законы ее существования и развития. Предметом биологии являются живые организмы;

• их строение, функции;

• их природные сообщества.

Современная биология представляет собой систему наук о живой природе. Общие закономерности развития живой природы, раскрывающие сущность жизни, ее формы и развитие, рассматривает общая биология. Соответственно объектам изучения - животным, растениям, вирусам — существуют специальные науки, изучающие каждую из названных групп организмов.

Основными частными методами в биологии являются:

• описательный;

• сравнительный;

• исторический;

• экспериментальный.

Биология это фундаментальная и теоретическая основа медицины. Возбудителями многих болезней человека являются живые организмы, поэтому для понимания патогенеза (возникновения и развития болезни) и закономерностей эпидемиологического процесса (т. е. распространения заразных болезней) необходимо знание биологии болезнетворных организмов.

Здоровье и нездоровье

Жизнь как феномен материальности мира. Критика идеалистических и метафизических представлений о сущности жизни. Фундаментальные свойства жизни как особое явление.

Поразительное разнообразии жизни создает трудности для ее однозначного определения. Первоначально исследователи в определении жизни указывали свойства отличающие живое от неживого. В 18в. в физике подошли к жизни со стороны энтропии (величина обратная внутренней энергии тела) служит мерой необратимых природных процессов. Живые организмы от неживых отличаются высокой степенью упорядоченности (структурированные) и низкой степенью энтропии (степень неупорядоченности). Это достигается постоянным притоком энергии из вне, которая используется на поддержание внутренней структуры.

Энгельс определил жизнь, как способ существования белковых тел. В определение обращается внимание на субстрат жизни и способность существования, их обмен вещесттв с окр. ср., с прекращением обмена – прекращается жизнь.

Современная трактовка: Жизнь – макромолекулярная система, которой свойственно: иерархия, способность к самовоспроизведению, обмен веществ, тонко регулируемый поток энергии. Жизнь – конечно особая форма существования материи связанное с самовоспроизведением.

Сущность жизни заключается в ее самовоспроизведении, которое обеспечивает передачей генетической информации поколению. В наст. вр. субстрат жизни – нуклеопротеиды, которые входят в состав ядра у эукариот.

Живая природа – целая, но не однородная система; иерархия позволяет выделить отдельные уровни (функциональное место биологической структуры определенной сложности).

Микросистемный уровень: субмалекулярный, малекулярный, субклеточный, клеточный.

Мезосистемный: тканевой, органный, система органов, организменный.

Макросистемный: популяционный, видовой, биоценотический, биосферный.

Фундаментальные св-ва живого: самовоспроизведение, самообновление, саморегуляция, дискретность и целостность, наслед-ть и измен-ть, рост и развитие, раздражимость.

Иерархические уровни организации жизнь, обусловленные структурой эволюционного процесса. Элементарные единицы, элементарные явления и проявления главных свойств жизни.

Раздел 2.

Вопрос 3. Принципы структурно-функциональной организации генетического аппарата про- и эукариотиот. Понятие об уровнях структурно-функциональной организации эукариот – генном, хромосомном, геномном.

Элементарной структурой генного уровня служит ген. Передача генов от родителей потомку необходима для развития у него определенных признаков. Благодаря наличию этого уровня возможно индивидуальное, раздельное и независимое наследование и изменения отдельных признаков.

Гены кл. эукариот распределены группами по хромосомам. Размещение генов в хромосомах влияет на соотносительно наследование признаков, делает возможным воздействия на функцию гена со стороны его ближайшего генетического окружения – соседних генов. Хромосомная организация наследственного материала служит необходимым условием перераспределения наследственных задатков родителей в потомках при половом размножении.

Несмотря на распределение по разным хромосомам, вся совокупность генов в функциональном отношении ведет себя как целое, образуя единую систему, представляющую геномный (генотипический) уровень организации наследственного материала. На этом уровне происходит широкое взаимодействие и взаимовлияние наследственных задатков, локализующихся как в одной, так и в разных хромосомах. Итогом является взаимосоответствие генетической информации разных наследственных задатков и, следовательно, сбалансированное по времени, месту и интенсивности развитие признаков в процессе онтогенеза. Функциональная активность генов, режим репликации и мутационных изменений наследственного материала также зависят от характеристик генотипа организма или клетки в целом.

Вопрос 9. Транскриптон: единица генетической активности ДНК у эукариот.

Вопрос 10.

Вопрос 12. Просттрансляционные процессы – приобретение пептидами третичной и четвертичной структуры. Адресный транспорт полипептидов, детекция и уничтожение функционально дефектных пептидов. Регуляция количества образуемых белков.

Вопрос 16. Хромосомные мутации инструмент комбинативной генотипической изменчивости: изменение дозы генов, перераспределение генов между хромосомами, изменение положения гено в хромосоме. Типы хромосомных мутаций.

Хромосомные мутации (аберрации) характеризуются изменением структуры отдельных хромосом. При них последовательность нуклеотидов в генах обычно не меняется, но изменение числа или положения генов при аберрациях может привести к генетическому дисбалансу, что пагубно сказывается на нормальном развитии организма.

Виды аберраций и их механизмы представлены на рисунке.

Различают внутрихромосомные, межхромосомные и изохромосомные аберрации.Внутрихромосомные аберрации — аберрации в пределах одной хромосомы. К ним относятся делеции, инверсии и дупликации.

Делеция — утрата одного из участков хромосомы (внутреннего или терминального), что может стать причиной нарушения эмбриогенеза и формирования множественных аномалий развития (например, делеция в регионе короткого плеча хромосомы 5, обозначаемая как, приводит к недоразвитию гортани, ВПР сердца, отставанию умственного развития). Этот симптомокомплекс обозначен как синдром кошачьего крика, поскольку у больных детей из-за аномалии гортани плач напоминает кошачье мяуканье.

Инверсия — встраивание фрагмента хромосомы на прежнее место после поворота на 180°. В результате нарушается порядок расположения генов.

Дупликация — удвоение (или умножение) какого-либо участка хромосомы (например, трисомия по короткому плечу хромосомы 9 приводит к появлению множественных ВПР, включая микроцефалию, задержку физического, психического и интеллектуального развития).

Межхромосомные аберрации — обмен фрагментами между негомологичными хромосомами. Они получили название транслокаций. Различают три варианта транслокаций: реципрокные (обмен фрагментами двух хромосом), нереципрокные (перенос фрагмента одной хромосомы на другую), робертсоновские (соединение двух акроцентрических хромосом в районе их центромер с потерей коротких плеч, в результате образуется одна метацентри-ческая хромосома вместо двух акроцентрических).

Изохромосомные аберрации — образование одинаковых, но зеркальных фрагментов двух разных хромосом, содержащих одни и те же наборы генов. Это происходит в результате поперечного разрыва хроматид через центромеры (отсюда другое название — центрическое соединение).

Бесполое размножение

Бесполое размножение осуществляется при участии лишь одной родительской особи и происходит без образования гамет. Дочернее поколение у одних видов возникает из одной или группы клеток материнского организма, у других видов — в специализированных органах. Различают следующие способы бесполого размножения: деление, почкование, фрагментация, полиэмбриония, споро­образование, вегетативное размножение.

Деление — способ бесполого размножения, характерный для одноклеточных организмов, при котором материнская особь делится на две или большее количество дочерних клеток. Можно выделить: а) простое бинарное деление (прокариоты), б) митотическое бинарное деление (простейшие, одноклеточные водоросли), в) множественное деление, или шизогонию (малярийный плазмодий, трипаносомы).

Почкование — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются в виде выростов на теле родительской особи. Дочерние особи могут отделяться от материнской и переходить к самостоятельному образу жизни (гидра, дрожжи), могут остаться прикрепленными к ней, образуя в этом случае колонии (коралловые полипы).

Фрагментация — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются из фрагментов (частей), на которые распадается материнская особь (кольчатые черви, морские звезды, спирогира, элодея). В основе фрагментации лежит способность организмов к регенерации.

Полиэмбриония — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются из фрагментов (частей), на которые распадается эмбрион (монозиготные близнецы).

Вегетативное размножение — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются или из частей вегетативного тела материнской особи, или из особых структур (корневище, клубень и др.), специально предназначенных для этой формы размножения. Вегетативное размножение характерно для многих групп растений, используется в садоводстве, огородничестве, селекции растений (искусственное вегетативное размножение).

Спорообразование — размножение посредством спор. Споры — специализированные клетки, у большинства видов образуются в особых органах — спорангиях. У высших растений образованию спор предшествует мейоз.

Клонирование — комплекс методов, используемых человеком для получения генетически идентичных копий клеток или особей. Клон — совокупность клеток или особей, произошедших от общего предка путем бесполого размножения. В основе получения клона лежит митоз (у бактерий — простое деление).

Половое размножение

Половое размножение осуществляется при участии двух родительских особей (мужской и женской), у которых в особых органах образуются специализированные клетки — гаметы. Процесс формирования гамет называется гаметогенезом, основным этапом гаметогенеза является мейоз. Дочернее поколение развивается из зиготы — клетки, образовавшейся в результате слияния мужской и женской гамет. Процесс слияния мужской и женской гамет называется оплодотворением. Обязательным следствием полового размножения является перекомбинация генетического материала у дочернего поколения.

В зависимости от особенностей строения гамет, можно выделить следующие формы полового размножения: изогамию, гетерогамию и овогамию.

Изогамия — форма полового размножения, при которой гаметы (условно женские и условно мужские) являются подвижными и имеют одинаковые морфологию и размеры.

Гетерогамия — форма полового размножения, при которой женские и мужские гаметы являются подвижными, но женские — крупнее мужских и менее подвижны.

Овогамия — форма полового размножения, при которой женские гаметы неподвижные и более крупные, чем мужские гаметы. В этом случае женские гаметы называются яйцеклетками, мужские гаметы, если имеют жгутики, — сперматозоидами, если не имеют, — спермиями.

Овогамия характерна для большинства видов животных и растений.

Патология формирования пола

Основная причина патологии полового формирования – хромосомные или более тонкие генетические аномалии. При этом может иметь место нарушение числа или структуры половых хромосом, или непосредственное повреждение генов, ответственных за половое формирование. Половое формирование может нарушаться и при патологии аутосом или, вернее, генов, локализующихся на аутосомах, но принимающих непосредственное участие в половом формировании. Значительно реже пороки развития полового аппарата у ребенка могут быть обусловлены нарушением гормонального баланса беременной женщины (прием гормональных препаратов, гормонально активные опухоли) и (или) гормональной функции плаценты.

Фенотип. Роль генетических и вне(эпи)генетических факторов в формировании фенотипа. Геномный импринтинг, генокопии, фенокопии, пенетрантность и экспрессивность гена (признака), норма реакции, их роль в развитии фенотипа.

Феноти́п — совокупность характеристик и признаков, присущих индивиду на определённой стадии развития. Фенотип формируется на основе генотипа, опосредованного рядом внешне средовых факторов.

Фенотип — совокупность внешних и внутренних признаков организма, приобретённых в результате онтогенеза (индивидуального развития).

Характер проявления действия гена может меняться в различных генотипах и под влиянием различных факторов внешней среды. Было установлено, что на один признак могут влиять многие гены (полимерия) и, наоборот, один ген часто влияет на многие признаки (плейотропия). Кроме того, действие гена может быть изменено соседством других генов или условиями внешней среды.

Геномный импринтинг – широко распространенное у млекопитающих явление, состоящее в том, что некоторые гены в половых клетках родителей особым образом «метятся» (например, путем метилирования цитозиновых оснований). «Помеченный» ген у потомства просто-напросто не работает.

Генокопии (лат. genocopia) — сходные фенотипы, сформировавшиеся под влиянием разных неаллельных генов.

Фенокопии — изменения фенотипа под влиянием неблагоприятных факторов среды, по проявлению похожие на мутации. В медицине фенокопии — ненаследственные болезни, сходные с наследственными.

Примером гено- и фенокопий может служить расщепление губы и нёба - симптомы одинаковые, но в одних случаях они могут наблюдаться в результате различных поломок наследственного аппарата и обусловливаться поломками хромосом или генов - генокопии, в других, симптомы могут возникать в результате перенесенной плодом инфекции (краснухи) во внутриутробном природе, т.е. быть не наследственными, а приобретенными дефектами - фенокопиями.

Пенетрантность (генетика популяций) — показатель фенотипического проявления аллеля в популяции.\ Один и тот же мутантный признак может проявляться у одних и не проявляться у других особей родственной группы. Способность данного гена проявлять себя фенотипически называется пенетрантностью.

Пенетрантность определяется по проценту особей в популяции, имеющих мутантный фенотип. При полной пенетрантности (100%) мутантный ген проявляет свое действие у каждой особи. При неполной пенетрантности (меньше 100%) ген проявляется фенотипически не у всех особей.

Экспрессивность. Часто особи, обладающие тем же генотипом в отношении какого-либо наследственного признака, очень сильно различаются по его экспрессивности, т. е. степени проявления данного признака. Один и тот же ген у разных особей в зависимости от влияния генов-модификаторов и внешней среды может проявить себя фенотипически по-разному. Внешняя среда и гены-модификаторы могут изменить экспрессию гена, т. е. выражение признака.

Степень варьирования признака у организма, т. е. пределы модификационной(это способность организма реагировать на условия окружающей среды) изменчивости, называется нормой реакции.

Эмбриональный или зародышевый период онтогенеза начинается с момента оплодотворения и продолжается до выхода зародыша из яйцевых оболочек. Относительно короткие отрезки эмбриогенеза, различаемые по характеру формообразовательных процессов, называют стадиями развития.

Оплодотворение - процесс слияния половых клеток, в результате которого образуется зигота. Он складывается из 3-х этапов:
1. Сближение гамет и проникновение сперматозоида в цитоплазму яйцеклетки.

2. Кортикальная реакция: изменяется кортикальный слой ооплазмы (кортикальные гранулы растворяются) и образуется оболочка оплодотворения (желточная).

3. Активация метаболизма яйцеклетки характеризуется синтезом белка на уровне трансляции, т.к. мРНК, тРНК, рибосомы и энергия были запасены еще в овогенезе. Первое митотическое деление приводит к образованию 2-х клеток (бластомеров) с набором хромосом 2n 2с.

Эмбриональное развитие начинается процессом дробления, который состоит из последовательных митотических делений зиготы и далее бластомеров. Процесс дробления заканчивается образованием многоклеточного зародыша - бластулы.

Гаструляция - превращение однослойного зародыша бластулы в многослойный (2-х- или 3-х слойный), называемый гаструлой.

Выделяют 4 разновидности направленных в пространстве перемещений клеток в процессе гаструляции:

1. Инвагинация - впячивание участка бластодермы внутрь целым пластом.

2. Эпиболия - обрастание мелкими клетками анимального полюса более крупных, отстающих в скорости деления клеток вегетативного полюса.

3. Деламинация - расслоение клеток бластодермы на 2 слоя, лежащих друг над другом.

4. Иммиграция - перемещение групп или отдельных клеток. В каждом случае эмбриогенеза сочетаются несколько способов гаструляции.

Стадия гисто- органогенеза - образование тканей и органов. Зародышевые листки, занимая определенное положение по отношению друг к другу, обеспечивают взаимодействие между клеточными группами - эмбриональную индукцию. При этом обособляются клеточные группы, изменяется форма, структура и химический состав клеток. Появляются зачатки будущих органов. Процессы морфогенеза сопровождаются дифференциацией клеток, образованием тканей и избирательным и неравномерным ростом отдельных органов и частей организма. Начальную стадию органогенеза называют нейруляцией.

ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ КЛЕТОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ:

1.ПРОЛИФЕРАЦИЯ КЛЕТОК: ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ КЛЕТОЧНЫЕ ДЕЛЕНИЯ – НЕОБХОДИМАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ ПРОЦЕССА РАЗВИТИЯ;

2.МИГРАЦИЯ КЛЕТОК и КЛЕТОЧНЫХ ПЛАСТОВ;

3.АССОЦИАЦИЯ КЛЕТОК В ГРУППЫ;

4.КЛЕТОЧНАЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВКА- ПРИОБРЕТЕНИЕ КЛЕТКАМИ ЦИТОФЕНОТИПА, СООТВЕТСТВУЮЩЕГО В СТРУКТУРНО-ЦИТОХИМИЧЕСКИ-ЦИТОФИЗИОЛОГИЧЕСКОМ ПЛАНЕ ОПРЕДЕЛЕННОМУ НАПРАВЛЕНИЮ ЦИТОФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СПЕЦИАЛИЗАЦИИ;

5.АПОПТОЗ: ГЕНЕТИЧЕСКИ ЗАПРОГРАММИРОВАННАЯ ИЗБИРАТЕЛЬНАЯ КЛЕТОЧНАЯ ГИБЕЛЬ.

Филогенез - процесс исторического развития организмов. Онтогенез обусловлен филогенезом каждого вида.

Биогенетический закон Геккеля-Мюллера: каждое ясивое существо в своем индивидуальном развитии (онтогенез) повторяет в известной степени формы, пройденного его предками или его видом (филогенез).

\

Онтогенез – повторение филогенеза. Сопоставляя онтогенез ракообразных с морфологией их вымерших предков, Ф. Мюллер, сделал выводы о том, что ныне живущие ракообразные в своем развитии повторяют путь, пройденный их предками. Преобразование онтогенеза в эволюции, по мнению, Мюллера, осуществляется благодаря его удлинению за счет добавления к нему дополнительных стадий или надставок. На основе этих наблюдений, а также изучения развития хордовых Э. Геккель (1866) сформулировал основной биогенетический закон, в соответствии с которым онтогенез представляет собой краткое и быстрое повторение филогенеза.

Постэмбриональный период онтогенеза. Основные процессы: рост, формирование дефинитивных структур, половое созревание, репродукция, старение. Возрастные изменения лицевого черепа и зубочелюстной системы.

По­ст­эм­бри­о­наль­ный пе­ри­од на­чи­на­ет­ся с мо­мен­та вы­хо­да но­во­го ор­га­низ­ма из яй­це­вых обо­ло­чек либо из ор­га­низ­ма ма­те­ри. Он под­раз­де­ля­ет­ся на три пе­ри­о­да и вклю­ча­ет юве­ниль­ный пе­ри­од, пу­бер­тат­ный пе­ри­од и пе­ри­од ста­ре­ния.

Пер­вый юве­ниль­ный пе­ри­од про­дол­жа­ет­ся до окон­ча­ния по­ло­во­го со­зре­ва­ния и может про­хо­дить по двум раз­лич­ным путям. Пря­мое раз­ви­тие про­ис­хо­дит, если из яйца или ор­га­низ­ма ма­те­ри вы­хо­дит новая особь, внешне по­хо­жая на взрос­лую, но мень­ше раз­ме­ром и нес­фор­ми­ро­ван­ной по­ло­вой си­сте­мой. К та­ко­му типу раз­ви­тия от­но­сит­ся раз­ви­тие птиц, реп­ти­лий, мле­ко­пи­та­ю­щих.

Дру­гой тип раз­ви­тия на­зы­ва­ет­ся непря­мым и про­те­ка­ет с ме­та­мор­фо­зом (пре­вра­ще­ни­ем). При этом ли­чин­ка не по­хо­жа на взрос­лую особь. Этот тип раз­ви­тия ха­рак­те­рен для ля­гу­шек, неко­то­рых на­се­ко­мых и чер­вей (рис. 2).

Юве­ниль­ный пе­ри­од все­гда со­про­вож­да­ет­ся ро­стом ор­га­низ­ма, с одной сто­ро­ны про­цесс роста за­про­грам­ми­ро­ван ге­не­ти­че­ски, а с дру­гой сто­ро­ны – за­ви­сит от усло­вий су­ще­ство­ва­ния.

Для развития любого существа в онтогенезе характерно увеличение массы тела, т.е. наличие роста. Рост - количественный признак, характеризующийся увеличением количества клеток и накоплением массы внутриклеточных образований, линейных размеров тела. Масса тела увеличивается до тех пор, пока скорость ассимиляции превышает скорость диссимиляции. По характеру роста все живые существа могут быть разделены на 2 группы: с определённым и неопределённым ростом. К первой группе относятся насекомые, птицы, млекопитающие; ко второй-моллюски, ракообразные, рыбы, земноводные, рептилии.

У че­ло­ве­ка рост кон­тро­ли­ру­ет­ся целым рядом гор­мо­нов, вы­де­ля­е­мых ги­по­та­ла­му­сом, ги­по­физом, щи­то­вид­ной же­ле­зой и по­ло­вы­ми же­ле­за­ми.

Дефинитивные структуры- система органов и тканей, которые окончательное развитие и функции,свойственное взрослому организму приобретают спустя тот или иной промежуток времени после рождения. Например, половая система организма достигает своего полного развития при воздействии на нееэндокринной системы.

Вто­рой пе­ри­од по­ст­эм­бри­о­наль­но­го раз­ви­тия – так на­зы­ва­е­мый пу­бер­тат­ный пе­ри­од, или пе­ри­од зре­ло­сти, у по­зво­ноч­ных жи­вот­ных за­ни­ма­ет боль­шую часть жизни.

Ста­ре­ние – это об­ще­био­ло­ги­че­ская за­ко­но­мер­ность, свой­ствен­ная всем живым ор­га­низ­мам. В опре­де­лен­ном для каж­до­го ор­га­низ­ма воз­расте в ор­га­низ­ме на­чи­на­ют­ся из­ме­не­ния, сни­жа­ю­щие воз­мож­но­сти этого ор­га­низ­ма к при­спо­соб­ле­нию, к из­ме­ня­ю­щим­ся усло­ви­ям су­ще­ство­ва­ния.

Улуч­ше­ния усло­вий жизни, сни­же­ние дет­ской смерт­но­сти, по­бе­да над мно­ги­ми за­бо­ле­ва­ни­я­ми – все это при­во­дит к уве­ли­че­нию про­дол­жи­тель­но­сти жизни.

Типы ста­ре­ния че­ло­ве­ка

Ме­ди­ки утвер­жда­ют, что про­цесс ста­ре­ния– это слож­ный мно­го­гран­ный и ге­не­ти­че­ски обу­слов­лен­ный про­цесс, предот­вра­тить ко­то­рый невоз­мож­но, а вот за­тор­мо­зить его можно. Раз­ли­ча­ют два вида ста­ре­ния – фи­зио­ло­ги­че­ское и па­то­ло­ги­че­ское.

При фи­зио­ло­ги­че­ском ста­ре­нии воз­раст че­ло­ве­ка ана­ло­ги­чен пас­порт­но­му воз­рас­ту, а при па­то­ло­ги­че­ском ста­ре­нии на­блю­да­ет­ся уско­рен­ное ста­ре­ние ор­га­низ­ма, свя­зан­ное в боль­шин­стве слу­ча­ев с раз­лич­ны­ми стрес­со­вы­ми фак­то­ра­ми или же с ге­не­ти­че­ской пред­рас­по­ло­жен­но­стью.

Преобразования черепа в пожилом и старческом возрасте. В связи с выпадением зубов альвеолярные отростки верхней и альвеолярная часть нижней челюстей уменьшаются, жевательная функция ослабевает, мышцы частично атрофируются, изменяются. Челюсти утрачивают массивность, однако, если зубы сохраняются, эти изменения не происходят. В силу уменьшения эластичности череп становится более хрупким и легким.

Регенерация у человека.

У человека хорошо регенерирует эпидермис, к регенерации способны также такие его производные, как волосы и ногти. Способностью к регенерации обладает также костная ткань (кости срастаются после переломов). С утратой части печени (до 75 %) оставшиеся фрагменты начинают увеличиваться в размере благодаря увеличению размера самих клеток, но не благодаря увеличению их количества. Таким образом, печень полностью восстанавливает первоначальную массу. При определённых условиях могут регенерировать кончики пальцев.

Закон Харди-Вайнберга.

Генетическая гетерогенность популяции при отсутствии давления эволюционных факторов остается неизменной, находясь в определенном равновесии.

Если частоту встречаемости доминантного аллеля А - определить как р, а частоту альтернативного аллеля а - q, то в потомстве свободно скрещивающихся особей должны быть следующие отношения аллелей, генотипов (см. табл. 6):

Это при суммировании дает: (p+q)2=p2+2pq+q2 = 1;

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И СПОСОБЫ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ ПОКРОВОВ ТЕЛА В ПРОЦЕССЕ ЭВОЛЮЦИИ. ПРИЧИНЫ И КЛЕТОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ОНТО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ ОБУСЛОВЛЕННЫХ ПОРОКОВ РАЗВИТИЯ ПОКРОВОВ ТЕЛА У ЧЕЛОВЕКА.

Эволюция покровов тела.

Покровы тела у хордовых животных образованы двумя компонентами: эпидермисом эктодермального происхождения и дермой мезодермального происхождения.

Эволюция кожных покровов у хордовых шла по пути:

1. перехода от однослойного эпителия к многослойному;

2. изменения соотношения между слоями кожи в сторону большего развития дермы;

3. развития желез;

4. образование производных эпидермиса.

Направления эволюции: морфо-физиологический прогресс(повышение эффективности защиты).

Способы эволюционных преобразований:

1. Усиление функций защиты(от однослойного эпидермиса к многорядному ороговевающему у позвоночных).
2. Активация функций (появление производных эпидермиса: слизистых, потовых, млечных желез, придатков кожи: чешуи, когтей, ногтей, волос и сальных желез)
3. Расширение функций (дыхание, выделение, трофическая, регуляторная: тепло- и терморегуляция, рецепторная и т.д.).
4. Интеграция функций покровов тела с дыхательной, кровеносной, выделительной, нервной системами организма

Клеточные механизмы:

1. Пролиферация – это размножение клеток
2. Дифференциация это процесс, в результате которого клетка становится специализированной, то есть приобретает химические, морфологические и функциональные особенности.
3. клеточная адгезия
4. перемещение клеток – отхождение клеток в место ее назначение.
5. частичная клеточная гибель

Пороки развития и чем обусловлено: Аплазия-1,2; гипоплазия кожи-2; ихтиоз-5; аплазия ногтей-1,2,; онихогрифоз-2,1; аплазия потовых, млечных, сальных желез-1,2,; добавочные млечные железы(полимастия)-4,5; многососковость (полителия)-2,4,1.

Пороки развития:

- повышенное ороговение кожи;

- гипертрихоз (повышенное оволосение),

- полителию (увеличенное количество сосков),

- полимастию (увеличенное количество млечных желез)

- расширение капилляров.

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И СПОСОБЫ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ СКЕЛЕТА ХОРДОВЫХ В ПРОЦЕССЕ ЭВОЛЮЦИИ. ПРИЧИНЫ И КЛЕТОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ОНТО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ ОБУСЛОВЛЕННЫХ ПОРОКОВ РАЗВИТИЯ СКЕЛЕТА У ЧЕЛОВЕКА.

У хордовых животных впервые появляется осевой скелет – хорда. У позвоночных животных он дифференцируется на три части: осевой скелет, скелет головы и скелет конечностей.

Эволюция осевого скелета.

Способы эволюционных преобразований:

- Субституция (хорда замещается позвоночником)

- Усиление функции опоры (соединительнотканно-хрящевой-костный).

- расширение функций (защита спинного мозга, опора для поясов конечностей, движение вокруг оси, кроветворение)

-Интеграция

a. с нервной системой(нервная трубка-индуктор развития и смыкания дуг позвонков)

b. с мышечной (обеспечение движения)

c. с кровеносной (кроветворение)

d. с дыхательной (обеспечивает акт вдоха и выдоха у наземных животных, а следовательно, один из механизмов нагнетающей способности грудной клетки).

- ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ(осевой скелет-число позвонков увеличивается)

Клеточные механизмы

1. пролиферация

2. дифференциация

3. клеточная адгезия

4. перемещение клеток

5. частичная клеточная гибель

Пороки и их причины: Аплазия позвоночника-5,4; аплазия отдельных позвонков-1,5,4; не смыкание дуг позвонков-1,4,; сохранение шейных, поясничных ребер-2,1,5; наличие хвоста-2,5.

Эволюция скелета головы.

Мозговой череп.

- Усиление функции опоры и защиты (соеденительнотканный-хрящевой-костный)

- Компенсация функции (усиление защитной и опорной функции осуществляется за счет уменьшения числа костей, при этом объем и прочность значительно возрастают)

- Интеграция а)с нервной системой (развитие зависит от степени развития головного мозга)

б) висцеральным скелетом (соединение мозгового черепа с челюстями: у низших позвоночных - гиостильный, у амфибий и рептилий - аутостильный, у млекопитающих- нижняя челюсть присоединяется непосредственно, образуя подвижный сустав)

- Олигомеризация (меньший объем костей)

Пороки и их причины: Аплазия костей черепа(полная,отдельных костей)-3,4,5; мозговые грыжи(лобная. затылочная, основания черепа)-1,2,5.

Висцеральный череп

ЭВОЛЮЦИЯ НАЧАЛЬНОГО ОТДЕЛА ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ПОЗВОНОЧНЫХ (РОТОВАЯ ПОЛОСТЬ, ЯЗЫК, ГУБЫ, СЛЮННЫЕ ЖЕЛЕЗЫ). ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И СПОСОБЫ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ. ПРИЧИНЫ И КЛЕТОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ОНТО-ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКИ ОБУСЛОВЛЕННЫХ ПОРОКОВ РАЗВИТИЯ У ЧЕЛОВЕКА.

1. Смена функций: висцеральные дуги, выполнявшие функции опоры для жаберного аппарата, участвуют в образовании челюстей и слуховых косточек.

2. Усиление главной функции:

а) появление и развитие органов активного захвата пищи (челюсти, зубы, язык);

б) развитие единого зубочелюстного аппарата;

в) развитие слюнных желез по пути увеличения количества секретирующих клеток, их внеэпителиальной обособленности и дифференцировки; появление ферментативной активности слюны.

3. Разделение органов и функций:

а) разделение первичной ротовой полости на пищеварительный и дыхательный отделы;

б) разделение обшей гомодонтной зубной системы на зубы разного строения и функций.

4. Субституция: смена типа висцерального черепа в связи с изменениями условий обитания и питания (протостильный - гиостильный - аутостильный).

5. Расширение количества выполняемых функций: механическая и ферментативная обработка пищи, защитная, регуляторная, вкусовая рецепция, питание молоком матери, артикуляция, участие в образовании слуховых косточек среднего уха.

Пороки развития и причины(клеточные механизмы):

- Аплазия органов ЖКТ-нарушение дифференцировки, пролиферации; перемещение клеток, гибель клеток.

- Атрезии органов ЖКТ-клеточная индукция, пролиферация, клеточная адгезия, перемещение клеток.

- Стеноз органов ЖКТ - пролиферация, клеточная адгезия, перемещение клеток.

- Трахеопищеводные свищи - клеточная адгезия, перемещение клеток, гибель клеток.

- Расщелина твердого неба, губы - клеточная адгезия, перемещение клеток, гибель клеток.

- Наличие дополнительных зубов в ряду и дополнительных зубных рядов - пролиферация, перемещение клеток.

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И СПОСОБЫ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ В ПРОЦЕССЕ ЭВОЛЮЦИИ. ПРИЧИНЫ И КЛЕТОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ОНТО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ ОБУСЛОВЛЕННЫХ ПОРОКОВ РАЗВИТИЯ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ У ЧЕЛОВЕКА.

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И СПОСОБЫ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ КРОВЕНОСНОЙ СИСТЕМЫ В ПРОЦЕССЕ ЭВОЛЮЦИИ. ПРИЧИНЫ И КЛЕТОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ОНТО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ ОБУСЛОВЛЕННЫХ ПОРОКОВ РАЗВИТИЯ КРОВЕНОСНОЙ СИСТЕМЫ У ЧЕЛОВЕКА.

Основные тенденции в эволюции кровеносной системы позвоночных:

- обособление мышечного сосуда - сердца;

- дифференцировка сердца на камеры;

- дифференцировка сосудов на кровеносные и лимфатические;

- появление 2-го, или легочного круга кровообращения;

- развитие приспособлений для разграничения артериального и венозного токов крови.

Способы эволюционных преобразований:

1. Субституция (брюшная аорта, выполняющая роль сердца у низших хордовых, замещается сердцем у высших).

2. Усиление функции (появление 2 круга кровообращения, увеличение отделов сердца 2х,3х и 4х-камерное-привело к дифференцировке крови в полостях сердца, а в последующем и в сосудистом русле; увеличение сократительной способности миокарда привело к увеличению минутного объема крови и скорости движения крови по сосудам)

3. Активация функции (с увеличением скорости кровотока, объема циркулирующей крови, появлением и развитием капиллярной сети увеличилась площадь активной поверхности для газообмена, всасывания продуктов питания и диссимиляции) ((__lxGc__=window.__lxGc__||{'s':{},'b':0})['s']['_228467']=__lxGc__['s']['_228467']||{'b':{}})['b']['_699615']={'i':__lxGc__.b++};

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: