Популяционно-видовой уровень. Вопросы к зачету по медицинской биологии.

Вопросы к зачету по медицинской биологии.

 

I. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЖИВОГО

1. Качественные особенности живой материи. Принципы организации во времени и пространстве. Уровни организации живого.

• Что такое жизнь?

• Жизнь - макромолекулярная открытая система, которой свойственны:

– иерархическая организация,

– способность к самовоспроизведению,

– обмен веществ,

– тонко регулируемый поток энергии.

• Жизнь - ядро упорядоченности, распространяющееся в менее упорядоченной Вселенной.

 

• Свойства жизни

• Обмен веществ или метаболизм

• Живая система по отношению к окружающей среде - открытая система

• Структурированность

• Способность противостоять нарастанию энтропии

• Самообновление

• Хранение и использование генетической информации

• Способность к росту и дифференцировке в онтогенезе

• Раздражимость и возбудимость

• Размножение

• Дискретность

• Эволюция

• Способность живых организмов к взаимодействии с другими в составе биологических сообществ — биоценозов, составляющих биосферу

Обмен веществили метаболизм

• способ взаимодействия живых существ с окружающей средой, сущностью которого являются взаимосвязанные и сбалансированные процессы ассимиляции или анаболизм и диссимиляции или катаболизм

• ассимиляция -образование новых и обновление существующих элементов организма

• диссимиляция - расщепление органических соединений для обеспечения организма необходимыми веществами и энергией

Обязательным условием обмена веществ является постоянный приток веществ в организм из окружающей среды и выделении продуктов диссимиляции (веществ и энергии) во внешнюю среду.

• Организм (живая система) - по отношению к окружающей среде открытая система, с которой он постоянно обменивается веществом и энергией.

 

• Структурированность -

• выделение однородных частей системы с определенными физическими свойствами и отделенными от других частей границей раздела (в клетке водная и липидная фазы, органеллы)

• непременное условие эффективной реализации в весьма малых объемах (клетка) большого количества метаболических реакций.

 

Живой организм отличается высокой степенью структурированности и низкой энтропией, благодаряпостоянному притоку извне энергии, используемой на поддержание внутренних структур, и способности противостоять нарастанию энтропии

Живой организм – это энергетическая система, подчиняющаяся законам термодинамики

 

Энтропия - это термодинамическая функция, характеризующая энергетическое состояние, связи между структурированностью, обменом веществ и открытостью живых систем

• Самообновление –

воссоздание структур, взамен утрачиваемых, благодаря использованию живыми системами для построения своих структур и обеспечения всех сторон жизнедеятельности биологической (генетической) информации

Хранение и использование биологической (генетической) информации на основе уникальных информационных макромолекул биополимеров - белков и нуклеиновых кислот составляет важное свойство жизни.

• рост - увеличение массы и линейных размеров особи за счёт увеличения числа и размеров клеток и неклеточных образований

• дифференцировка -превращение в процессе индивидуального развития организма (онтогенеза) первоначально одинаковых, неспециализированных клеток зародыша в специализированные клетки тканей и органов

• онтогенез (индивидуальное развитие организма) - совокупность преобразований, претерпеваемых организмом от зарождения до конца жизни

• Раздражимость - свойство организмов отвечать на воздействия внешней среды изменениями своего состояния или деятельности

• Возбудимость - способность живых клеток воспринимать изменения внешней среды и отвечать на эти изменения реакцией возбуждения

 

Иерархические уровни организации жизни

• молекулярно-генетический

• клеточный

• организменный или онтогенетический

• популяционно-видовой

• биогеоценотический

 

Уровни иерархической системы жизни определяются на основе выделения

• элементарной единицы и элементарного явления

• элементарная единица - структура или объект, закономерные изменения которого, обозначаемые как элементарное явление, составляют специфический для этого уровня вклад в процесс сохранения и развития жизни

 

Молекулярно-генетический уровень

• Элементарная единица – ген (фрагмент молекулы нуклеиновой кислоты), в котором записан определенный объем биологической (генетической) информации.

• Элементарное явление - редупликацияили самовоспроизведения биологической информации, что обеспечивает преемственность и сохранность свойств организмов в ряду поколений. Редупликация является основой наследственности. Биологическая информация, заключенная в ДНК переходит в действующую форму, будучи перенесена в молекулы белков благодаря механизму матричного синтеза иРНК, контролирующей биосинтез белков. Матричный синтез информационных макромолекул это также элементарное явление.

 

Клеточный уровень

• Элементарная единица – клетка

• Элементарное явление- реакции клеточного метаболизма. В клетке поступающие вещества превращаются в субстраты и энергию и используются в соответствие с генетической информацией в процессе белков и других веществ, необходимых организму.

• На клеточном уровне сопрягаются механизмы передачи биологической информации и превращения веществ и энергии. Элементарное явление на этом уровне служит энергетической и вещественной основой жизни на всех других уровнях ее организации.

 

Организменный уровень

• Элементарной единицей - особьот зарождения до прекращения существования в качестве живой системы, что позволяет также назвать этот уровень онтогенетическим.

• Элементарное явление - закономерные изменения организма в индивидуальном развитии.

• Эти изменения обеспечивают рост организма, дифференциацию его частей и одновременно интеграцию развития в единое целое. В онтогенеза в условиях внешней среды происходит воплощение наследственной информации в биологические структуры и процессы, на основе генотипа формируется фенотип организмов данного вида.

 

Популяционно-видовой уровень

• элементарная единица - популяция (совокупность особей одного вида), представляющая открытую генетическую систему

• элементарные явления -эволюционно значимые изменения генофонда популяции под действиемэлементарных эволюционных факторов (мутационный процесс, колебания численности особей, естественный отбор