УЧЕНИЕ АКАДЕМИКА Е. Н. ПАВЛОВСКОГО О ПРИРОДНОЙ ОЧАГОВОСТИ ТРАНСМИССИВНЫХ БОЛЕЗНЕЙ
Многие инвазионные и инфекционные болезни, возбудители которых паразитируют у диких животных, представляют опасность для сельскохозяйственных животных и человека. Они пазваны Е. Н. Павловским природпо-очаговыми заболеваниями и разделены на две группы.
Возбудители первой группы болезней передаются от больного животного (донора) к здоровому (реципиенту) при помощи специфических переносчиков (кровососущих насекомых и клещей), поэтому вызываемые ими заболевания называются трансмиссивными (трансмиссия - передача).
Природная очаговость транемпсспвпых болезней - явление, когда возбудитель, специфический его переносчик и животное (резервуары возбудителя) в течепие смены своих поколении неограниченно долгое время существуют в природных условиях независимо от деятельности человека и палпчия домашних животных. В качестве примера трансмиссивного природпо-очагового заболевания можно назвать борреллпоз, пли спирохетоз птиц, при котором специфическим переносчиком боррелпй (спирохет) является персидский клещ, часто обитающий в дикой природе, а также в пгнчпиках.
Для второй группы природпо-очаговых (петрансмиссивных) болезней характерен алиментарный путь заражения (оппсторхоз, альвеококкоз, трихинеллез и другие гольмпптозы). При этих заболеваниях факторами передачи заразного начала являются корм, вода, почва.
Следует дифференцировать природный и спиантропный очаги, а также очаговое распространенно инвазионных болезней.
Природный очаг - участок территории (нередко в тайге, тундре, полупустыне) определенного географического ландшафта, на котором сложились определенные межвидовые взаимоотношения между возбудителем болезни, животными - носителями заразного начала, восприимчивыми животными при наличии благоприятных условий впеганей среды (например, очаг альвеококкоза в тундре).
Синантропный очаг (греч. syn - вместе, рядом, anthropos - человек) - участок территории (населенный пункт), на котором носителями возбудителя болезни являются домашние п некоторые дикпе животные, связанные в своем существовании с деятельностью человека (очаг неоаскаридоза в определенном селе).
При попадании в природный очаг домашних животных и человека переносчики могут заразить их трансмиссивными болезнями. Возможна также циркуляция заразного начала из синантропного в природный очаг. Необходимо своевременно выявлять природные очаги заболеваний. Надо предотвращать циркуляцию инвазионного начала между природными и синантропными очагами.
Учение о природной очаговости трансмиссивных болезней имеет большое ветеринарное и медицинское значение. Оно является теоретической основой для организации и практического осуществления эффективных профилактических и оздоровительных мероприятий против этой группы инфекционных и инвазионных заболеваний.
БИЛЕТ № 31
Гомеоста́з (др.-греч. ὁμοιοστάσις от ὁμοιος — одинаковый, подобный и στάσις — стояние, неподвижность) — саморегуляция, способность открытой системы сохранять постоянство своего внутреннего состояния посредством скоординированных реакций, направленных на поддержание динамического равновесия. Стремление системы воспроизводить себя, восстанавливать утраченное равновесие, преодолевать сопротивление внешней среды.
Гомеостаз популяции — способность популяции поддерживать определённую численность своих особей длительное время.
КЛАССИФИКАЦИЯ БИОРИТМОВ
Ритмы, задаваемые внутренними «часами» или водителями ритма, называются эндогенными, в отличие от экзогенных, которые регулируются внешними факторами. Большинство биологических ритмов являются смешанными, т. е. частично эндогенными и частично экзогенными.
Во многих случаях главным внешним фактором, регулирующим ритмическую активность, служит фотопериод, т. е. продолжительность светового дня. Это единственный фактор, который может быть надежным показателем времени, и он используется для установки «часов».
Конкретная природа «часов» неизвестна, но нет сомнений, что здесь действует физиологический механизм, который может включать как нервные, так и эндокринные компоненты.
Большинство ритмов формируются в процессе индивидуального развития (онтогенеза). Так, суточные колебания активности различных функций у ребенка наблюдаются до его рождения, их можно зарегистрировать уже во второй половине беременности.
Биологические ритмы реализуются в тесном взаимодействии с окружающей средой и отражают особенности приспособления организма к циклично изменяющимся факторам этой среды. Вращение Земли вокруг Солнца (с периодом около года), вращение Земли вокруг своей оси (с периодом около 24 ч), вращение Луны вокруг Земли (с периодом около 28 дней) приводят к колебаниям освещенности, температуры, влажности, напряженности электромагнитного поля и т. п., служат своеобразными указателями, или датчиками, времени для «биологических часов».
Биологические ритмы имеют большие различия по частотам или периодам. Выделяют группу так называемых высокочастотных биологических ритмов, периоды колебаний которых находятся в пределах от доли секунды до получаса. Примерами могут служить колебания биоэлектрической активности головного мозга, сердца, мышц, других органов и тканей. Регистрируя их с помощью специальной аппаратуры, получают ценную информацию о физиологических механизмах деятельности этих органов, которая используется также для диагностики заболеваний (электроэнцефалография, электромиография, электрокардиография и др.). К этой же группе можно отнести ритм дыхания.
Биологические ритмы с периодом 20-28 ч называются циркадианными (циркадными, или околосуточными), например, периодические колебания на протяжении суток температуры тела, частоты пульса, артериального давления, работоспособности человека и др.
Выделяют также группу биологических ритмов низкой частоты; это околонедельные, околомесячные, сезонные, окологодовые, многолетние ритмы.
В основе выделения каждого из них лежат четко регистрируемые колебания какого-либо функционального показателя. Например, околонедельному биологическому ритму соответствует уровень выделения с мочой некоторых физиологически активных веществ, околомесячному - менструальный цикл у женщин, сезонным биологическим ритмам - изменения продолжительности сна, мышечной силы, заболеваемости и т. д.
Наиболее изучен циркадианный биологический ритм, один из самых важных в организме человека, выполняющий как бы роль дирижера многочисленных внутренних ритмов.
Циркадианные ритмы высокочувствительны к действию различных отрицательных факторов, и нарушение слаженной работы системы, порождающей эти ритмы, служит одним из первых симптомов заболевания организма. Установлены циркадианные колебания более 300 физиологических функций организма человека. Все эти процессы согласованы во времени.
Многие околосуточные процессы достигают максимальных значений в дневное время каждые 16-20 ч и минимальных - ночью или в ранние утренние часы. Например, ночью у человека самая низкая температура тела. К утру она повышается и достигает максимума во второй половине дня.
Основной причиной суточных колебаний физиологических функций в организме человека являются периодические изменения возбудимости нервной системы, угнетающей или стимулирующей обмен веществ. В результате изменения обмена веществ и возникают изменения различных физиологических функций (рис. 25.1). Так, например, частота дыхания днем выше, чем ночью. В ночное время понижена функция пищеварительного аппарата.
Установлено, что суточная динамика температуры тела имеет волнообразный характер. Примерно к 18 ч температура достигает максимума, а к полуночи снижается: минимальное ее значение между часом ночи и 5 ч утра. Изменение температуры тела в течение суток не зависит от того, спит человек или занимается интенсивной работой.
Температура тела определяет скорость биологических реакций, днем обмен веществ идет наиболее интенсивно. С суточным ритмом тесно связаны сон и пробуждение. Своеобразным внутренним сигналом для отдыха ко сну служит понижение температуры тела. На протяжении суток она изменяется с амплитудой до 1,3°С.
Измеряя через каждые 2-3 ч на протяжении нескольких суток температуру тела под языком (обычным медицинским термометром), можно довольно точно установить наиболее подходящий момент для отхода ко сну, а по температурным пикам определить периоды максимальной работоспособности.
Днем растет частота сердечных сокращений (ЧСС), выше артериальное давление (АД), чаще дыхание. Изо дня в день к моменту пробуждения, как бы предвосхищая возрастающую потребность организма, в крови повышается содержание адреналина - вещества, которое увеличивает ЧСС, повышает АД, активизирует работу всего организма; к этому времени в крови накапливаются биологические стимуляторы. Снижение концентрации этих веществ к вечеру - непременное условие спокойного сна. Недаром нарушения сна всегда сопровождаются волнением и тревогой: при этих состояниях в крови нарастает концентрация адреналина и других биологически активных веществ, организм длительное время находится в состоянии «боевой готовности». Подчиняясь биологическим ритмам, каждый физиологический показатель в течение суток может существенно менять свой уровень.
Синдро́м Да́уна (трисомия по хромосоме 21) — одна из форм геномной патологии, при которой чаще всего кариотип представлен 47 хромосомами вместо нормальных 46, поскольку хромосомы 21-й пары, вместо нормальных двух, представлены тремя копиями (трисомия, см. также плоидность). Существует ещё две формы данного синдрома: транслокация хромосомы 21 на другие хромосомы (чаще на 15, реже на 14, ещё реже на 21, 22 и Y-хромосому) — 4 % случаев, и мозаичный вариант синдрома — 5 %.
Точная диагностика возможна на основании анализа крови на кариотип. На основании исключительно внешних признаков постановка диагноза невозможна.
Иксодовые клещи (лат. Ixodidae) — семейство паразитиформных клещей (Acari). Насчитывают свыше 650 видов[1]. Среди них встречаются опасные кровососы и переносчики клещевого энцефалита
Длина самки 3-4 мм в голодном состоянии (увеличивается до 10 мм у насосавшейся самки, цвет которой меняется на светло-серый цвет). Самцы до 2,5 мм. У самцов спинной жесткий щиток прикрывает все тело, у самок треть.
Иксодовые клещи являются кровососущими паразитами и при укусе зараженного энцефалитом клеща вирус со слюной попадает в кровь теплокровного животного. Большинство случаев укусов в России связано с двумя видами клещей рода Ixodes — собачьим (Ixodes ricinus) и таежным клещами (Ixodes persulcatus). Эти виды являются единственными переносчиками клещевого энцефалита, а также клещевого боррелиоза (болезни Лайма) и некоторых других болезней
ле́знь Ла́йма (или боле́знь Ли́ма, клещево́й боррелио́з, Лаймборрелио́з) — инфекционное преимущественно трансмиссивное заболевание, обладающее большим полиморфизмом клинических проявлений и вызываемое по крайней мере тремя видами бактерий рода Borrelia, типа спирохет.[1] Borrelia burgdorferi доминирует как возбудитель болезни Лайма в США, в то время как Borrelia afzelii и Borrelia garinii — в Европе.
Болезнь Лайма — самая распространённая болезнь, передаваемая клещами в Северном полушарии. Бактерии передаются человеку через укус инфицированных иксодовых клещей, принадлежащих к нескольким видам рода Ixodes.[2] Ранние проявления болезни могут включать жар, головные боли, усталость и характерную кожную сыпь, называемую мигрирующая эритема (лат. erythema migrans). В некоторых случаях, в присутствии генетической предрасположенности, в патологический процесс вовлекаются ткани суставов, сердце, а также нервная система, глаза. В большинстве случаев симптомы могут быть купированы антибиотиками, в особенности если диагноз и лечение проводятся на ранних стадиях развития болезни. Неадекватная терапия может привести к развитию «поздней стадии» или хронической болезни Лайма, когда болезнь становится трудноизлечима, становясь причиной инвалидности, или привести к смерти. Расхождения во мнениях насчёт диагностики, тестирования и лечения болезни Лайма привели к двум различным стандартам ухода за больным.[3][4]
Со слюной клеща возбудитель системного клещевого боррелиоза проникает в организм человека. На коже, в месте присасывания клеща, развивается мигрирующая кольцевидная эритема. От места внедрения с током лимфы и крови возбудитель попадает во внутренние органы, суставы, лимфатические образования; периневральный, а в дальнейшем и ростральный путь распространения с вовлечением в воспалительный процесс мозговых оболочек. Погибая, боррелии выделяют эндотоксин, который обуславливает каскад иммунопатологических реакций.
При попадании возбудителя в различные органы и ткани происходит активное раздражение иммунной системы, что приводит к генерализованному и местному гуморальному и клеточному гипериммунному ответу. На этой стадии заболевания выработка антител IgM и затем IgG происходит в ответ на появление флагеллярного жгутикового антигена боррелий массой 41 кД. Важным иммуногеном в патогенезе являются поверхностные белки Osp С, которые характерны преимущественно для европейских штаммов. В случае прогрессирования болезни (отсутствие или недостаточное лечение) расширяется спектр антител к антигенам спирохеты (к полипептидам от 16 до 93 кД), что ведет к длительной выработке IgM и IgG. Повышается количество циркулирующих иммунных комплексов.
Иммунные комплексы могут формироваться и в пораженных тканях, которые активируют основные факторы воспаления — генерацию лейкотаксических стимулов и фагоцитоз. Характерной особенностью является наличие лимфоплазматических инфильтратов, обнаруживаемых в коже, подкожной клетчатке, лимфатических узлах, селезенке, мозге, периферических ганглиях.
Клеточный иммунный ответ формируется по мере прогрессирования заболевания, при этом наибольшая реактивность мононуклеарных клеток проявляется в тканях «мишенях». Повышается уровень Т-хелперов и Т-супрессоров, индекс стимуляции лимфоцитов крови. Установлено, что степень изменения клеточного звена иммунной системы зависит от тяжести течения заболевания.
Ведущую роль в патогенезе артритов несут липосахариды, входящие в состав боррелий, которые стимулируют секрецию интерлейкина-1 клетками моноцитарно-макрофагального ряда, некоторыми Т-лимфоцитами, В-лимфоцитами и др. Интерлейкин-1 в свою очередь стимулирует секрецию простагландинов и коллагеназы синовиальной тканью, то есть активирует воспаление в суставах, что приводит к резорбции кости, деструкции хряща, стимулирует образование паннуса.
Существенное значение имеют процессы, связанные с накоплением специфических иммунных комплексов, содержащих антигены спирохет, в синовиальной оболочке суставов, дерме, почках, миокарде. Скопление иммунных комплексов привлекает нейтрофилы, которые вырабатывают различные медиаторы воспаления, биологически активные вещества и ферменты, вызывающие воспалительные и дистрофические изменения в тканях. Возбудитель длительно более 10 лет сохраняется в организме, по-видимому, в лимфатической системе, но причины, приводящие к этому, неизвестны.
Замедленный иммунный ответ, связанный с относительно поздней и слабовыраженной боррелемией, развитие аутоиммунных реакций и возможность внутриклеточной персистенции возбудителя являются одними из основных причин хронизации инфекции.
Билет 32
Клетка – открытая система, поскольку ее существование возможно только в условиях постоянного обмена веществом и энергией с окружающей средой. Жизнедеятельность клетки обеспечивается процессами, образующими три потока: информации, энергии веществ.
Благодаря наличию потока информации клетка приобретает структуру, отвечающую критериям живого, поддерживает ее во времени, передает в ряду поколений. В этом потоке участвуют ядро, макро молекулы, переносящие информацию в цитоплазму (мРНК), цитоплазматический аппарат транскрипции (рибосомы и полисомы, тРНК, ферменты активации аминокислот). Позже полипептиды, синтезированные на полисомах, приобретают третичную и четвертичную структуру, и используется в качестве катализаторов или структурных белков. Также функционируют геномы митохондрий, а в зеленых растениях – и хлоропластов.
Поток энергии обеспечивается механизмами энергообеспечения – брожением, фото – или хемосинтезом, дыханием. Дыхательный обмен включает реакции расщепления низкокалорийного органического «топлива» в виде глюкозы, жирных кислот, аминокислот, использование выделяемой энергии для образования высококалорийного клеточного «топлива» в виде аденозинтрифосфата (АТФ). Энергия АТФ в разнообразных процессах преобразуется в тот или иной вид работы – химическую (синтезы), осмотическую (поддержание перепадов концентрации веществ), электрическую, механическую, регуляторную. Анаэробный гликолиз– процесс бескилородного расщепления глюкозы. Фотосинтез– механизм преобразования энергии солнечного света в энергию химических связей органических веществ.
Дыхательный обмен одновременно составляет ведущее звено потока веществ,объединяющего метаболические пути расщепления и образования углеводов, белков, жиров, нуклеиновых кислот.
Биологически активные вещества – гормоны, ферменты, адреналин, серотонин и т. Д.
3)
Токсоплазма – возбудитель токсоплазмоза.Имеет форму полумесяца, один конец которого заострен более другого. В центре располагается крупное ядро. Дина паразита 4-7 мкм. Жизненный цикл токсоплазмы типичен для споровиков: в нем чередуются стадии шизогонии, гаметогонии и спорогонии. Основные хозяева паразита – домашние кошки и дикие виды семейства Кошачьи. Они заражаются, поедая больных грызунов, птиц или инвазированное мясо крупных животных. Паразиты у них сосредотачиваются в клетках кишечника, размножаются шизогонией, а затем образуют гаметы. После копуляции гамет формируются ооцисты, которые выделяются во внешнюю среду. В них происходит спорогония, т.е. деление зиготы под оболочкой.
Своеобразной особенностью цикла развития токсоплазм является то, что промежуточные хозяева могут заражаться ими не только от основного хозяина, но и при поедании друг друга. Возможно и внутриутробное заражение плода от больной беременной самки, когда паразиты проникают через плаценту.
В соответствии с этим и человек как промежуточный хозяин может заразиться токсоплазмозом разными путями: 1) при поедании мяса инвазированных животных; 2) с молоком и молочными продуктами; 3) через кожу и слизистые оболочки; 4) внутриутробно через плаценту; 5) при медицинских манипуляциях переливания крови и лейкоцитарной массы, при пересадках органов, сопровождающихся приемом иммунодепрессивных препаратов.
Наиболее опасным является трансплацентарное заражение. При этом возможно рождение детей с множественными врожденными пороками развития, в первую очередь головного мозга. Для исследования используют плаценту, печень, кровь, лимфатические узлы, головной мозг.
Профилактика – термическая обработка животных продуктов питания, санитарный контроль на бойнях и мясокомбинатах, предотвращение тесных контактов детей и беременных женщин с домашними животными.
2)
Паразитизм – экологическое явление.
Система паразит - хозяин
Система паразит-хозяин включает одну особь хозяина и одного или
Для формирования этой
группу особей паразита определенного вида.
системы необходимы следующие условия:
а) контакт паразита и хозяина;
б) обеспечение хозяином условий для развития паразита;
в) способность паразита противостоять реакциям со стороны хозяина
Классификация паразитов
1.
По характеру связи с хозяином: истинные паразиты – такой образ жизни характерен для все
представителей данного вида (аскарида, цепень свиной, вши); ложные, или псевдопаразиты – как правило, свободноживущие
но попав в организм человека или животного, какое-то время могут та
существовать и оказывать вред (личинки комнатной мухи); гиперпаразиты, или сверхпаразиты – это паразиты паразито
(бактерии у паразитических протистов).
2. По локализации у хозяина: эктопаразиты – обитают на покровах тела хозяина (вши, блохи); эндопаразиты – обитают внутри организма хозяина:
а) внутриклеточные (малярийные плазмодии);
б) внутриполостные (гельминты кишечника);
в) тканевые (печеночный сосальщик);
г) внутрикожные (чесоточный клещ).
3. По длительности связи с хозяином:
постоянные – весь жизненный цикл проводят у хозяина (аскарида,
широкий лентец); временные – часть жизненного цикла проводят у хозяина
(личиночный паразитизм – личинки оводов; имагинальный паразитизм –
комары, блохи – паразитируют половозрелые особи).
Классификация хозяев
1. В зависимости от стадии развития паразита:
а) дефинитивный, или окончательный хозяин - в его организме
паразит достигает половой зрелости и проходит его половое размножение
(человек для свиного и бычьего цепней, для печеночного сосальщика);
б) промежуточный хозяин – в его организме обитают личинки
паразита и проходит его бесполое размножение (моллюски для сосальщиков,
человек для малярийных плазмодиев);
в) дополнительный хозяин, или второй промежуточный (хищные
рыбы для личинок лентеца широкого);
г) резервуарный хозяин – в его организме происходит накопление
инвазионных стадий паразита (дикие грызуны для лейшманий).
2. В зависимости от условий для развития паразита:
а) облигатные, или естественные хозяева – обеспечивают
оптимальные условия для развития паразита при наличии биоценотических
связей (естественных способов заражения человека для аскариды и острицы
детской);
б) факультативные хозяева – наличие биоценотических связей, но
отсутствие биохимических условий для развития паразита (человек для
свиной аскариды);
в) потенциальные хозяева – наличие биохимических условий для
развития, но отсутствие биоценотических связей (морская свинка для
трихинеллы).
Способы проникновения паразита в организм хозяина:
1) алиментарно (с пищей) – основной путь: яйца гельминтов, цисты
протистов, личинки гельминтов;
2) воздушно-капельно и респираторно (через дыхательные пути) –
цисты почвенных амеб, некоторые вирусы и бактерии;
3) перкутанно (через кожу) – личинки сосальщиков;
4) трансплацентарно (через плаценту) – токсоплазма, малярийные
плазмодии;
5) трансфузионно (при переливании инфицированной крови) –
трипаносомы, малярийные плазмодии;
6) с молоком матери – личинки аскарид;
7) контактно-бытовым способом (через контакты с больным
человеком или с больными животными, через предметы домашнего обихода
– чесоточный клещ);
8) трансмиссивно (при участии кровососущего переносчика –
членистоногого)
- инокуляция (через хоботок переносчика при кровососании) –
трипаносомы, малярийные плазмодии;
- контаминация (загрязнение кожных покровов экскрементами
переносчика, в которых находится возбудитель, и втирании его в кожу при
расчесах) – трипаносома болезни Шагаса, чумная палочка;
9) половым способом (при половых контактах) – влагалищная
трихомонада.
Паразиты – высокоспециализированные организмы, максимально
адаптированные к своей среде обитания. С одной стороны, у них произошло
упрощение одних органов, с другой стороны – усовершенствование других.
33 билет
1 )Проект по расшифровке генома человека— международный научно-исследовательский проект, главной целью которого было определить последовательность нуклеотидов, которые составляют ДНК и идентифицировать 20-25 тыс. генов в человеческом геноме
Цели: исследование этических, правовых и социальных последствий расшифровки генома. Важно исследовать эти вопросы и найти наиболее подходящие решения до того, как они станут почвой для разногласий и политических проблем.
хранят геномные последовательности в базе данных
идентификации границ генов
Генная инженерия - метод биотехнологии, который занимается исследованиями по перестройке генотипов. Значительный прогресс достигнут в практической области создания новых продуктов для медицинской промышленности и лечения болезней человека. Важной новинкой стало и то, что фармацевтические компании включили в свою сферу выведение новых сортов сельскохозяйственных растений и животных, мобилизировали выпуск химических веществ для быта.
Методы генной инженерии:
- метод секвенирования — определение нуклеотидной последовательности ДНК;
- метод обратной транскрипции ДНК;
- размножение отдельных фрагментов ДНК.
2) Фотопериодизм— реакция живых организмов (растений и животных) на суточный ритм освещённости, продолжительность светового дня и соотношение между темным и светлым временем суток (фотопериодами). Реакция на длину светового дня регулирует начало брачного периода, линьки, зимней спячки и т. Д
3)аут-экологические законы:2 пути адаптации к воздействию ОС-пассивный по типу толерантности-виды конформисты,активный по типу сопротивления-виды регуляторы
ЗАКОН МИНИМУМА
(ЛИБИХА) успешную жизнедеятельность организма ограничивает экологический фактор, количество и качество которого близки к минимуму, необходимому организму. Выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей.
Зона оптимума — это тот диапазон действия фактора, который наиболее благоприятен для жизнедеятельности. Отклонения от оптимума определяют зоны пессимума. В них организмы испытывают угнетение. Правило Бергмана Животные, обитающие в областях с преобладающими низкими температурами, имеют, как правило, более крупные размеры тела по сравнению с обитателями более теплых зон и областей. правило Аллена Животные, обитающие в областях с преобладающими низкими температурами, имеют, как правило, более короткие выступающие части тела (уши, лапы, хвост, нос) по сравнению с обитателями более теплых зон и областей.
34 билет
1 Изменчивость–общее свойство организмов изменять наследственные факторы и приобретать новые под действием мутаций, рекомбинации этих факторов, также проявляют вариабельность признаков под модификационным влияние окружающей среды.
Наследственная изменчивость(генотипическая):
Комбинативная. Не происходит изменения числа и структуры хромосом. 3 источника: кроссинговер, независимое расхождение хромосом в анафазе 1 мейоза, случайное слияние гамет при половом размножении.
Мутационная. Мутации – генотипические изменения на уровне ДНК, возникающие на разных уровнях организации наследственного материала. (генные, хромосомные, геномные).
Индуцированные мутации – вызваны специально направленными воздействиями, повышающими мутационный процесс.
Спонтанные мутации – возникают под влияние неизвестных природных факторов, чаще всего как результат ошибок при репликации ДНК.
Генные мутации – тонкие структурные изменения ДНК на уровне отдельных генов. (наследственная гиперхолестеринемия, муковисцидоз, серповидно-клеточная анемия, болезнь Вильсона-Коновалова, фенилкетонурия).
Хромосомные абберации возникают в результате перестройки хромосом:
Нехватки(исерция) возникают вследствие утери хромосомой того или иного участка.
Дупликации (удвоение) связано с включением лишнего дублирующего участка хромосомы.
Инверсии наблюдаются при разрыве хромосомы и переворачивании оторвавшегося участка на 180⁰.
Транслокации возникают, когда участок хромосомы из одной пары прикрепляется к участку хромосомы из другой пары.
Геномные мутации связаны с изменением числа хромосом:
Полиплоидия – кратное увеличение числа хромосом.
Аллоплоидия – умножение хромосом двух разных геномов.
Автоплоидия – умножение хромосом одного генома.
Гетероплоидия – не кратное увеличение числа хромосом.
Ненаследственная изменчивость(фенотипическая):
Модификационная. Модификации – фенотипические особенности, возникающие под действием внешних факторов. ГЕНОТИП + СРЕДА = ФЕНОТИП.
Гликолиз и тканевое дыхание. Сущность, биологическое значение. Энергообразующие системы клетки. Окислительное фосфорилирование. Роль.
А) Гликолиз – первый и самый древний этап диссимиляции (анаэробный).
- возник ранее, чем растительный мир занял свою эволюционную нишу.
- самый надежный механизм извлечения энергии.
- но менее эффективный энергетический механизм.
- в ходе гликолиза клетка может запасти только 2 молекулы АТФ.
-в анаэробных условиях пируват переходит в лактат.
Тканевое дыхание – самый эффективный и сложный из этапов диссимиляции (протекает в митохондриях).
- аэробный процесс.
- появился на более поздних этапах, после возникновения растений.
- самый эффективный энергетический механизм, но зависящий от присутствия кислорода.- в ходе тканевого дыхания клетка способна запасти 36 молекул АТФ.
Энергообразующая система клетки.
-Состоит из лизосом и митохондрий.
-Служит основным источником энергии клетки в виде АТФ.
-В ней происходят процессы диссимиляции(гликоли и тканевое дыхание).
Сопряженный с окислением процесс образования АТФ – окислительное фосфорилирование.
- в ходе этого окисления часть энергии переходит в энергию макроэргических связей.
3 Определение старения. Периодизация жизни человека. Биология продолжительности жизни. Теории старения (авторы, суть теорий).
Старение – процесс закономерного возникновения возрастных изменений, которые начинаются задолго до старости и постепенно приводят к сокращению приспособительных функциональных возможностей организма.
Теории старения:
И.И. Мечников. Старение – интоксикация шлаками. Начинается с ЖКТ. Ортобиоз. Пропаганда кисломолочных продуктов.
И.П. Павлов. Благотворная роль полноценного сна и отдыха ЦНС (охранительное торможение) и пагубное влияние длительных стрессов.
А.А. Богомолец. Старение – нарушение регулирующей функции соединительной ткани. Начинается с мезодермы. Роль «перекрестных сшивок» (утрата функции, потеря эластичности)
И. Пригожин, Sacher, 1967, Bortz, 1986. Старение – уступка энтропии (термодинамическая теория).
В.М. Дильман. Старость – болезнь и ее надлежит лечить (нервно-эндокринная или элевационная теория). Причина – возрастание порога чувствительности гипоталамуса к уровню гормонов в крови.
В.В. Фролькис. Старость – борьба, а нормы нет (адаптационно-регуляторная теория, 1960). В ответ на старость запускается механизм антистарения «витаукт» «auctum» - увеличивать. Появляются новые белки.
Л. Хейфлик (1961). Старение - генетическая программа и обусловлена лимитом клеточных делений (50+-10).
А.М. Оловников (1971). В старении повинна линейная форма хромосом, а не кольцевая как у бактерий (клетка не способна делится бесконечно – теломеры не копируются при редупликации, кольцевая недорепликация).
Генетические теории старения: во всем виноваты гены старения, запускающие этот комплексный механизм. Открыты гены, изменения которых существенно продлевают жизнь.
Мутационные теории: теория ошибок(Szillard, 1959), свободно-радикальная теория(Harman, 1956). Старение – накопление ошибок и результат действия радикалов (АФК), повреждения ДНК и РНК(Л.Поллинк о пользе антиоксидантов), теория апоптоза(В.П. Скулачев).
Энергетическая (митохондриальная) и синтетические теории: старение – прогрессирующий дефицит энергии (вследствие накоплений повреждений ДНК митохондрий из-за совокупности всех причин.
Периодизация постнатального онтогенеза
Новорожденный 1-10 дней
Грудной 10 дней-1 год
Раннее детство 1-3 года
Первое детство 4-7 лет
Второе детство 8-12 лет (м), 8-11 лет (ж)
Подростковый 13-16 лет (м), 12-15 лет (ж)
Юношеский 17-21 лет (м), 16-20 лет (ж)
Первый зрелый 22-35 лет (м), 21-35 лет (ж)
Второй зрелый 36-60 лет (м), 36-55 (ж)
Пожилой 61-74 лет (м), 56-74 (ж)
Старческий 75-90лет
Долгожители 90 и более лет
БИЛЕТ № 35
Предмет, задачи и методы генетики. Наследственность и изменчивость. Понятие о генетическом материале. Роль ядра и цитоплазмы в наследственности и изменчивости.
Генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости, которые относятся к основным свойствам живой материи, всех организмов.
Генетика изучает наследования нормальных и патологических признаков, зависимость заболеваний от генетической предрасположенности и факторов среды.
Ближайшие задачи медицинской генетики – дальнейшее изучение этих болезней, разработка мероприятий по предупреждению пороков развития, наследственных болезней и злокачественных новообразований. Изменчивость — разнообразие признаков среди представителей данного вида, также свойство потомков отличаться от родительских форм.
Наследственность – свойство живых организмов повторять в ряде поколений сходные признаки и обеспечивать специфический характер индивидуального развития в определенных условия среды. Благодаря наследственности родители и потомки имеют сходный тип биосинтеза, определяющий сходство в химическом составе тканей, характере обмена веществ, физиологических отправлениях, морфологических признаках и других особенностях. Вследствие этого каждый вид организмов воспроизводит себя из поколения в поколение.
Биотические факторы. Цепи питания. Правило экологической пирамиды. Концепция биогеоценоза. Экологическая сукцессия и климакс.
Биотические факторы-все живые организмы,воздействующие на индивида
Цепь питания состоит из ряда трофических уровней.
Правило экологической пирамиды - закономерность, согласно которой количество растительного вещества, служащего основой цепи питания, примерно в 10 раз больше, чем масса растительноядных животных, и каждый последующий пищевой уровень также имеет массу, в 10 раз меньшую.
Биогеоценоз-состоит из биоценоза и биотопа.всегда приурочен к какому-либо участку.
Экологическая сукцессия-процесс заселения территории растениями
Эко-климакс-состояние стабильности и равновесия,наступает после сукцессии
Основные формы биотических связей в антропобиоценозах. Паразитизм как биологический феномен. Карликовый цепень. Биологические основы аутоинвазии.
Существуют две основные формы межвидовых взаимодействий: антибиоз и симбиоз.
Антибиоз- невозможность существования двух видов организмов, основанная на конкуренции, прежде всего за источники питания (сапрофитные бактерии и плесневые грибы).
Симбиоз- сожительство (греческое):
- мутуализм - отношения между организмами разных видов полезны настолько, что раздельное существование невозможно (человек и микрофлора кишечника). Дисбактериоз — гибель нормальных бактерий и усиленное размножение бактерий, нечувствительных к антибиотику, и микроскопических грибов, которые могут явиться причиной заболевания;
- комменсализм — форма симбиоза, при которой один вид использует остатки или излишки пищи другого, не причиняя ему видимого вреда (непатогенная ротовая и кишечная амеба в пищеварительной системе человека);
- хищничество — пищевые взаимодействия при отсутствии пространственных взаимодействий;
- паразитизм — форма межвидовых взаимоотношений, при которой один вид использует другой как источник питания и среду обитания (истинный, ложный, облигатный, облигатный, факультативный).
По времени контакта : временные, постоянные (стационарные, периодические).
По их локализации в организме хозяина: эктопаразиты (кровососущие насекомые и клещи), эндопаразиты (паразиты, обитающие в полостных органах, связанных с внешней средой (аскарида), и паразиты тканей внутренней среды (малярийный плазмодий)).
Аутоинвазия- происходит засчет превращения личинкив инвазионную форму в кишечнике хозяина
БИЛЕТ № 36
Формы изменчивости: модификационная, комбинативная, мутационная и их значение в онтогенезе и эволюции.
См билет 33
Биологический возраст. Концепция «Волчка». Видовая продолжительность жизни человека. Клиническая и биологическая смерть. Реанимация.
биологический возраст— понятие, отражающее степень морфологического и физиологического развития организма. Введение понятия «биологический возраст» объясняется тем, что календарный (паспортный, хронологический) возраст не является достаточным критерием состояния здоровья и трудоспособности стареющего человека.
У высших многоклеточных организмов смерть – не одномоментное событие. В этом процессе различают 2 этапа:
Клиническая смерть. Прекращение важнейших жизненных функций: потеря сознания, отсутствие сердцебиения и дыхания. Однако большинство клеток и органов живы.
Биологическая смерть. Прекращение самообновления, химические процессы становятся неупорядоченными, в клетках происходит аутолиз и разложение. Эти процессы происходят с неодинаковой скоростью в различных органах. Скорость определяется степенью чувствительности тканей к нарушению снабжения их кислородом.
Реанимация, т.е. возвращение к жизни из состояния клинической смерти. Из этого состояния вернуть можно лишь тогда, когда не повреждены жизненно важные органы.Реанимация (от ре... и лат. animatio — оживление), совокупность мероприятий по оживлению человека, находящегося в состоянии клинической смерти , восстановлению внезапно утраченных или нарушенных в результате несчастных случаев, заболеваний и осложнений функций жизненно важных органов.
Типы финн в классе ленточных червей. Цикл развития невооружённого цепня.
Вид: Taeniarhyncus saginatus
Морфологические особенности: в половозрелом состоянии достигает в длину 4-7 м. на сколексе 4 присоски, крючьев нет. В яичнике только 2 дольки. Матка имеет от 17 до 35 ответвлений. Число яиц в каждой проглотиде достигает 175 тыс.
Жизненный цикл: окончательный хозяин – человек. Промежуточный – крупный рогатый скот. Последний поедает проглотиды, которые с фекалиями человека могут попасть на траву. В желудке скота из яйца выходят шестикрючные онкосферы, образующие в мышцах финнозную стадию в виде цистицерков, которые сохраняют свою жизнеспособность 20-24 месяца.
Финнозная стадия в организме человека не развивается, поэтому цистицеркоз не развивается.
БИЛЕТ № 37
Предмет, задачи, методы генетики. Этапы развития генетики.
См билет 35 первый вопрос
Органический мир как результат процесса эволюции. Возникновение и развитие жизни на Земле. Химический, предбиологический и социальный этапы. Фотопериодизм и суточные биоритмы.
Существование в живой природе систем с различным уровнем организации является результатом исторического развития. На каждой ступени эволюции органического мира возникали специфические для нее живые системы, включавшие в себя системы предшествующих ступеней в качестве составных частей. Появление человека, «homo sapiens» (человека разумного) также стало ступенью развития органического мира, так как качественным образом изменило биосферу. С появлением человека основной способ эволюции живых организмов путем простого биологического приспособления к окружающему миру был дополнен разумным поведением и целенаправленным изменением окружающей среды.
Фотопериодизм-см билет 33,вопрос 2
Жизненные циклы паразитов. Чередование поколений и феномен смены хозяев. Промежуточные и основные хозяева на примере ланцетовидной двуустки.
Онтогенез паразитов обычно бывает сложнее, чем
развитие свободноживущих видов.
большинство паразитов нередко развиваются со сложным метаморфозом, включающим много
личиночных стадий, обитающих в разных средах и выполняющих разные функции:
расселения, активного роста, пассивного ожидания попадания в другую среду
обитания и иногда даже размножения.
Двуустка-Жизненный цикл: развитие происходит со сменой 2 промежуточных хозяев. Окончательные хозяева – травоядные млекопитающие. Первый промежуточный хозяин – моллюск, второй муравей. Во внешнюю среду яйца гельминта попадают с фекалиями главного хозяина. К этому времени внутри яйца уже развился мирацидий. Для дальнейшего развития яйцо должно быть проглочено 1 промежуточным хозяином. Таким является наземный моллюск. В пищеварительном канале моллюска мирацидий освобождается из яйцевых оболочек, проникает в печень и превращается в спороцисту первого порядка, в которой развиваются спороцисты второго порядка. В последних развиваются церкарии, которые выходят из спороцист и проникают в легкое моллюска, где ицистиируются, склеиваются по нескольку вместе, образуя сборные цисты. Последние со слизью выделяются наружу и попадают на растения. Если они будут съедены 2 промежуточным хозяином – муравьем, то каждый церкарий превращается в метацеркария, ими инвазируется главный хозяин.
БИЛЕТ № 38
Диалектико-материалистическое решение вопроса сущности жизни (Ф. Энгельс). Эволюционно-обусловленные уровни организации жизни. Качественные особенности обмена веществ.
Во второй половине XIX века формируется диалектико-материалистическая философия, которая, с одной стороны, доказывала генетическую связь живой и неживой природы, физико-химическую основу биологических процессов, а с другой стороны, подчёркивала специфику биологической формы движения, качественно несводимой к физико-химическим процессам в неживой природе. Принципы диалектико-материалистической философии легли в основу теории биохимической эволюции, возникшей в биологии в 20-х гг. ХХ века (А.И. Опарин). В настоящее время данная теория продолжает развиваться, корректируясь и пополняясь новыми данными.
Уровни организации живых систем: а – молекулярный); б – клеточный в – тканевой
Этапы обмена веществ
Обмен веществ является одним из основных свойств живой материи, необходимым условием жизни. В процессе обмена веществ происходит как расходование свободной энергии, так и накопление ее в сложных органических соединениях или в форме электрических зарядов на поверхности клеточных мембран.
Принципиальное отличие обмена веществ в живом организме от обмена в неживых системах заключается в различной направленности термодинамических процессов. В результате обмена в неживой природе происходит разрушение вещества, с уменьшением количества свободной энергии. В живом организме в результате обмена веществ накапливается энергия, за счет которой осуществляются пластические процессы, рост и развитие организма.
Физические и химические процессы в живом организме не теряют своего внутреннего качественного содержания, но существенно изменяются в направлении, определяемом законами развития живой материи. Накопление свободной энергии стало возможно только в живом организме. Эта качественно новая форма обмена энергии появилась с момента выделения живого из неживого.
Центральная догма биологии. Геном человека. Генетическая инженерия.
Центральная догма молекулярной биологии — обобщающее наблюдаемое в природе правило реализации генетической информации: информация передаётся от нуклеиновых кислот к белку, но не в обратном направлении. Правило было сформулировано Френсисом Криком в 1958 году[1] и приведено в соответствие с накопившимися к тому времени данными в 1970 году[2]. Переход генетической информации от ДНК к РНК и от РНК к белку является универсальным для всех без исключения клеточных организмов, лежит в основе биосинтеза макромолекул. Репликации генома соответствует информационный переход ДНК → ДНК. В природе встречаются также переходы РНК → РНК и РНК → ДНК (например у некоторых вирусов), а также изменение конформации белков, передаваемое от молекулы к молекуле.
Геном и инженерия-в предыдущих билетах
Цикл развития малярийного плазмодия и эхинококка. Систематика.
Плазмодий :Заражение происходит при укусе зараженным комаром. Вместе со слюной зараженного комара в кровь человека попадает плазмодий на стадии спорозоитов. Током крови разносятся по всему организму и проникают в клетки печени. Бесполая часть является инкубационной стадией. В клетках печени развивается стадия тканевых шизонтов. Из каждого шизонта развивается множество тканевых мероцитов. Процесс тканевого развития от 8 суток до нескольких месяцев. Преэритроцитарный цикл повторяется несколько раз. Затем мероциты выходят в кровяное русло и внедряются в эритроциты. Начинается эритроцитарная часть цикла развития. На этой стадии паразит носит название шизонта. В юных шизонтах образуется крупная вакуоль, а цитоплазма и ядро оттесняются к периферии. Далее вакуоль уменьшается, количество цитоплазмы увеличивается, образуются псевдоподии. После того, как плазмодий разрастается на столько, что занимает весь эритроцит, он втягивает псевдоподии и приобретает округлую форму. Далее ядро плазмодия несколько раз делится, образую 12-20 ядер. Вокруг ядер формируются мерозоиты. Затем оболочка эритроцита разрывается, мерозоиты и токсичные вещества жизнедеятельности плазмодиев поступают в кровяное русло. С этим процессом совпадают приступы малярии. Мерозоиты снова проникают в эритроциты, цикл повторяется, образуется новая генерация мерозоитов
Часть мерозоитов, проникнув в эритроциты, развивается не в шизонты, а в половые формы. И из них образуются гаметоциты. Гаметоциты попадают в желудок самки комара в процессе питания кровью больного. Из макрогаметоцитов образуются макрогаметы, из микрогаметоцитов – микрогаметы. Осуществляется попарное слияние гамет. Зигота подвижная и называется оокинета. Она проникает под эпителий желудка комара, сильно увеличивается в размерах и носит название ооцисты. Созревшая ооциста лопается и спорозоиты проникают во все органы. Больше всего накапливается в слюнных железах. При укусе вместе со слюной комара в кровь человека попадают спорозоиты, которые затем попадают в клетки печени.
эхинококк
Жизненный цикл: окончательные хозяева – собака, волк, шакал. Промежуточные хозяева – человек, крупный и мелкий рогатый скот, свиньи, верблюды, кролики.
Яйца находятся в фекалиях, но кроме того половозрелые членики могут выползать из заднепроходного отверстия и ползать по шерсти, оставляя на них яйца. Человек заражается, проглатывая яйца. В пищеварительном канале промежуточного хозяина из яйца выходит онкосфера, которая проникает в кровеносные сосуды и с током крови распространяется по разным органам, где превращается в финну.
БИЛЕТ № 39
Экспериментальные доказательства роли ДНК в передаче наследственной информации в клетке.