Лекция: Экспериментальные доказательства роли ДНК в передаче наследственной информации. 1 страница. Доказательства роли днк в передаче наследственной информации


21. Экспериментальные доказательства роли днк в передаче наследственной информации в клетке.

  1. Опыты Херши и Чейза- белок фага метили радиоактивной серой, а ДНК радиоактивным фосфором, вновь образовавшиеся фаги содержали только радиоактивный фосфор. Опыты показали, что генетическая информация от внедрившегося фага его потомкам передается только проникающей в клетку нуклеиновой кислотой, а не белком, содержащимся в капсуле вируса. Вирусы, поражающие бактериальные клетки -бактериофаги.

  2. Опыты Гриффитса.Он работал с двумя штаммами пневмококков. ШтаммSимеет капсульную оболочку и вирулентен. При введении его мышам они погибали. Клетки штаммаRне имели капсульных оболочек, гибели мышей не наступало. Клетки вирулентного штамма подвергали действию высоких температур, они не вызывали заболевания. При введении мышам смеси из невирулентного и убитого нагреванием вирулентного штаммов мыши заболели и погибли. Из крови мышей выделены живыеSпневмококки. Произошла трансформация штаммаRв штаммS. Трансформация- включение чужеродной ДНК в бактериальную клетку. Это перенос наследственной информации от одной клетки прокариотов к другой посредством ДНК бактерии донора или клетки донора. Поскольку клетки вирулентного штамма были убиты нагреванием, значит фактором, вызывающим трансформацию, было вещество небелковой природы. Если ДНК бактерий доноров разрушалась ферментом дезоксирибонуклазой, то трансформации не происходило. Это доказывает, что трансформация вызвана ДНК.

  3. Хайнц Френкель-Конрадисследовал роль структурных компонентов вирусов в вирусной репликации. Чистая нуклеиновая кислота вируса табачной мозаики может заразить растение, вызывая типичную картину заболевания. Более того удалось искусственно создать вегетативные гибриды из вирусов, в которых белковый футляр принадлежал одному виду, а нуклеиновая кислота – другому. Генетическая информация гибридов всегда соответствовала тому вирусу, чья нуклеиновая кислота входила в состав гибрида. Б1Н1 (здоровый)→Б1Н2 (гибрид)→Б2Н2 (больной)

Трансдукция/перемещение- заключается в том, что вирусы, покидая бактериальные клетки, в которых паразитировали, могут захватывать с собой часть их ДНК и, перемещаясь в новые клетки, передают новым хозяевам свойства старых. Это было доказано в опытах по заражению бактерий вирусами.

22. Этапы экспрессии генов в процессе биосинтеза белка. Альтернативный сплайсинг. Регуляция этапов транскрипции и трансляции. Роль микро-рнк. Геном человека.

Экспрессия генов - программируемый геномом процесс биосинтеза белков и(или) РНК. При синтезе белков Э. г. включает транскрипцию - синтез РНК с участием ферментаРНК-полимеразы; трансляцию - синтез белка на матричной рибонуклеиновой кислоте, осуществляемый в рибосомах, и (часто) посттрансляционную модификацию белков. 

Различают Э. г.: 1) конститутивную - происходящую в клетке независимо от внешних обстоятельств. Сюда относят экспрессию генов, определяющих синтез макромолекул, необходимых для жизнедеятельности всех клеток, и спец. генов (тканеспецифичная Э. г.), характерных для конкретного вида клеток. 2) Индуцибельная Э. г. определяется действием к.-л. агентов - индукторов. Ими м. б. гормоны, ростовые в-ва и в-ва, определяющие дифференцировку клеток (напр., ретиноевая к-та).

Геном человека — геномбиологического видаHomo sapiens. В большинстве нормальных клеток человека содержится полный набор составляющих геном 46хромосом: 44 из них не зависят от пола (аутосомные хромосомы), а две —X-хромосомаиY-хромосома— определяют пол (XY — у мужчин или ХХ — у женщин). В ходе выполненияпроекта «Геном человека»содержимое хромосом находящихся в стадииинтерфазыв клеточном ядре (веществоэухроматин), было выписано в виде последовательности символов. В настоящее время эта последовательность активно используется по всему миру вбиомедицине. В ходе исследований выяснилось, что человеческий геном содержит значительно меньшее число генов, нежели ожидалось в начале проекта. Только для 1,5 % всего материала удалось выяснить функцию, остальная часть составляет так называемуюмусорную ДНК[2]. В эти 1,5 % входят гены, которые кодируютРНКибелки, а также ихрегуляторные последовательности,интроныи, возможно,псевдогены.

studfiles.net

2.Доказательства роли днк в передаче наследственной информации. Опыты Херши и Чейз.

1.Доказательства роли ДНК в передаче наследственной информации. Опыты Гриффитса , Эвери , Мак-Леода и Мак-Карти. Трансформация.

ДНК была открыт в 1868 году мишером Опыты гриффитса 1928 изучил пневмакоковую инфекцию у мышей работал с вирулентными капсульными формами пневмококка. Капсульные бактерии были патогенны и вызывали гибель мышей от воспаления легких, безкапусльные былине патогенны, мыши оставались живы.

Вирулентность - наличие мукополисахаридной капсулы на поверхности клетки (S-штамм) образуют гладкие колонии.

Авирулентность-не имеют защитной капсулы образуют шероховатые колонии (R-штамм)

R-штамм=мыши живут

S-штамм=мыши гибнут

S-штамм, убитый кипичением= мыши живут

S-штамм, убитый кипичением +R-штамм = мыши гибнут

В 1944 году эвери, мак-леод, маккарти разделили бактерии Sштамма на компоненты-липиды, углеводы, ДНК. Только при добавлении очищенной ДНК кR-штамму наблюдали образование капсулы (признак патогенности) бескапсульными бактериями. Они показали, что обработка экстракта этих бактерии перментодезоксирибонуклеазой лишает этот экстракт к способности к трансформации. Обработка этого же экстракта протеразами и рибонуклеазами способность к трансформации сохраняется.

Трансформация. – перенос генетического материала от одного организма другому. Посредством генетической рекомбинации часть трансф. ДНК может обмениваться с частью хромосом донора. Трансформация используется для определения порядка генов, расстояния между ними в молекуле ДНК и в построении генетических карт.

Херши и Чейз работали с бактериофагами (конкретно с Т2). Пометили ДНК и капсид радиоактивным фосфором. Заразили вирусом кишечную палочку и пришли к выводу, что внутрь клетки попадает ДНК, а капсид остается в питательной среде. Таким образом, было доказано, что ДНК является носителем наследственной информации. Позже было обнаружено, что у некоторых видов вирусов наследственная информация содержится в РНК. Но тем неменее носителем генитческой информация всегда остается нуклеиновые кислоты.

3.Структура нуклеиновых кислот. Нуклеотиды, их разновидности.

Н. кислоты- биополимер мономером которого является нуклеотид. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, пентазы и остатка фосфорной кислоты. В состав н.к. входят 5 азотистых основании: 3 к пиримидиновым ( УТЦ),2 к пуринам ( АГ). Иногда встречаются минорные основания, нуклеотиды соедин. Между собой в полинуклеотидную цепь. Состав, которых из перемежающихся сахара и фосфата.

4.Пространственная конфигурация молекулы днк. Модель Уотсона и Крика. В и z формы днк

Пространственная конфигурация молекулы ДНК была установлена Уотсоном и Криком в 1953 году. Они основывались на рентгеновской структуре данные, которые получили до них Уилкинсон и Франклин, а также на закономерности установленные Чаргаффом. Уилкинсон и Франклин своими исследованием показали, что ДНК –упорядоченая структура, состоящая из повторяющихся элементов расположенных вдоль оси молекулы на расстоянии 0.34 нм друг от друга. Кроме того Чаргафф доказал, что отношение содержания Г=отношению содержания Ц, а А=Т, а также А+Г=Ц+Т. На основе всего этого Уотсон и Крик предположили что 2 полинуклеотидные цепи в молекуле ДНК соединены водородными связями возникающими между азотистыми основаниями. Причем Г только с Ц=3 водородные связи, а А с Т = 2 водородные связи( правило комплементарности )

Цепи ДНК, закрученные в двойную спираль, ветки которой идут по часовой стрелки - правозакрученная спираль, В-форма ДНК.

В результате суперспирилизации в участ. ДНК, которые содержат 30 ГЦ пар встречается левозакрученная спираль- Z-формаДНК (в результате кроссинговера между хромосомами в пахитене мейоза). Главной особенностью является антипараллельное расположение цепей ДНК. В 1ой цепи нуклеотиды от 5’ к 3' а в другой в обратном направлении.

5.Способы репликации днк: консервативный, полуконсервативный, дисперсионный. Опыты Мезельсон и Сталь.

Для того чтобы объяснить каким образом может самокопироваться стабильная двойная спираль ДНК Уотсон и Крик предположили, что ее цепи способны к раскручиванию с последующим разделением цепей за счет разрыва водородных связей. Образовавшиеся одноцепочные молекулы могут служить матрицей, к которой на основании комплементарности присоединяются соответствующие нуклеотиды. В результате образуется 2 цепи ДНК идентичные родительской -полуконсервативный способ. Консервативный способ - материнская ДНК соединяется с материнской, а дочерняя с дочерней. Дисперсный способ - материнская с дочерней. Экспериментально гипотезу Уотсона и Крика подтвердили опыт Мезельсона и Сталя. Они работали с кишечной палочкой, помещенной в среду с тяжелым азотом (N15). Азот включал пурины и пиримидины и образовавшееся ДНК имела большую плотность, чем ДНК клеток выращенных на легком азоте. Затем выращенные на тяжелом азоте клетки переносили в среду содержащую легкий азот. Новое поколение клеток поместили в хлористый цезии и получили, что 1 поколение осели ниже, чем 2и 3 поколение. Таким образом, подтвердился полуконсервативный способ репликации ДНК.

studfiles.net

5. Материальные основы наследственности. Доказательства главной роли днк в передаче наследственной информации.

Материальными основами наследственности являются хромосомы с € в них генами.  Участок ДНК, кодирующий синтез одного белка →ген. Генетическая информация реализуется в процессах транскрипции и трансляции. В одной молекуле ДНК расположены сотни и тысячи генов.   Одна молекула ДНК вместе с белками, принимая определенную пространственную форму, образует хромосому. Количество хромосом благодаря митозу в организме постоянно.  Половые клетки, кроме митоза, подвергаются мейозу. В результате из 1 материнской клетки → 4 дочерние, с вдвое меньшим набором хромосом. При слиянии двух половых клеток (оплодотворении) →двойной набор хромосом.

Хромосомы и гены – материальные основы наследственности, хранения и передачи наследственной информации. Постоянство формы, размеров и числа хромосом, хромосомный набор – главный признак вида.

С ДНК связаны осн процессы организмов – наследственность и изменчивость.

Опыт Гриффитса с пневмококками повторяли в пробирке.Через определенное время часть бескапсульных бактерий приобрели капсулу и вирулентность. Эксперименты in vitro полностью исключали участие в феномене трансформации каких-либо систем макроорганизмов.  Задача О. Эвери с сотрудниками → какое в-во способствует трансформации. Методика определения была выбрана относительно простая. Лизированные клетки капсульного штамма разделялись на различные химические составляющие. Каждый компонент испытывался на наличие трансформирующих свойств. Путем такого отбора удалось получить вещество, обладающее высокой трансформирующей активностью. Это была дезоксирибонуклеиновая кислота - ДНК.

Более наглядно роль ДНК в передаче наследственной информации была установлена в 1952 г. американскими вирусологами А. Д. Херши и М. Чейзом при изучении разложения фага Т2 (вируса бактерий). Опыт состоял в том, что белки, входящие в протеиновую оболочку вириона, были помечены радиоизотопной меткой - S 35 (сера), а ДНК - радиоактивным фосфором - Р32. В дальнейшем вирус культивировался в клетках бактерий. После этого дочерние вирионы - потомство фага - подвергались радиометрическому анализу на распределение радиоактивных меток. Исследования показали, что новое поколение фаговых частиц содержало только фосфор - Р32. Исследователи сделали справедливый вывод о том, что именно ДНК, а не белок передается от родителей к потомству.  в 1952 г. Зайндером и Ледербергом открыта трансдукция →перенос генетического материала фагами от одних бактерий к другим. Ученые показали, что в процессе трансдукции активное участие принимает ДНК.

Также было обнаружено, что чистая нуклеиновая кислота вируса табачной мозаики может заразить растение, вызывая типичную картину заболевания. Более того, удалось искусственно создать вегетативные "гибриды" из вирусов, в которых белковый футляр принадлежал одному виду, а нуклеиновая кислота - другому. В таких случаях генетическая информация "гибридов" всегда в точности соответствовала тому виду вирусов, чья нуклеиновая кислота входила в состав "гибрида".

studfiles.net

Вопрос 7. Экспериментальные доказательства роли днк в передаче наследственной информации.

Опыт Гриффитса.

Работал с двумя штаммами пневмококка, которые отличались по внешнему виду и болезнетворным свойствам. Штамм S– от него мыши сразу погибали. ШтаммR– при введении гибели мышей не наступало. Он заметил, что при смеси убитых вирулетных и невирулетных мышы погибали. Это доказало процесс транформации.

Трансформация – включение чужеродной ДНК в бактериальную клетку. Это перенос наследственной информации от одной клетки прокариотов к другой посредством ДНК бактерии – донора или клетки – донора. (Гриффитс, 1928).

Опыт Херши и Чейза.

Они выяснили, что не все вирусы убивают бактериальную клетку. Существуют умеренные фаги. Они могут быть и вирулентными и объединятся с геномом бактериальной клетки. При этом попадая в другие бактерии вирусы привносят чужие генетические данные. Так доказан процесс трансдукции.

Трансдукция заключается в том, что вирусы, покидая бактериальные клетки, в которых они паразитировали, могут захватывать с собой часть их ДНК и, перемещаясь в новые клетки, передавать новым хозяевам свойства прежних.

Доказательства генетической роли ДНК были получены в ряде опытов по заражению бактериальных клеток вирусами. Бактериофаг состоит из белковой капсулы правильной геометрической формы и молекулы нуклеиновой кислоты , свернутой в виде спирали. Фаг прикрепляется своими отростками к клеточной оболочке, с помощью ферментов разрушает участок клеточной мембраны и чрез образовавшееся отверстие вводит свою ДНК в клетку и т.д.

Когда белок фага был помечен радиоактивной серой 35S, а ДНК – радиоактивным фосфором32Р оказалось, что вновь образованные фаги содержали только радиоактивный фосфор, которым была помечена ДНК. Эти опыты наглядно показали, что генетическая информация от внедрившегося фага его потомкам передается только проникающей в клетку нуклеиновой кислотой, а не белком, содержащимся в капсуле вируса.

Опыт Френкель-Конрата.

Им удалось доказать, что чистая НК вируса табачной мозаики может заражать растения. И удалось создать гибрид из вирусов, в котором белковый футляр принадлежал одному, а НК другому вирусу. В таких случаях генетическая информация гибридов в точности повторяла генетическую информацию вируса, чья НК находилась в гибриде.

Вопрос 8.Современные представления о генетическом коде. Опыт Ниринберга. Синтез специфических белков. Репликация, транскрипция, трансляция. Транскрипция 4х-значного кода первичной генетической информации в 20-значный аминокислотный код белков. Виды и структура т-РНК, р-РНК, и-РНК. Мультимерная организация белков (гемоглобин человека:HbA, HbA2, HbS, HbF).

Генетический код – система расположения нуклеотидов в молекуле ДНК, контролирующая последовательность расположения аминокислот в молекуле белка.

Структура каждой молекулы ДНК индивидуальна и специфична, так как представляет собой кодовую форму записи биологической информации. С помощью 4 нуклеотидов в ДНК записана вся важная информация об организме, передающаяся по наследству.

Опят Ниринберга.

Он создал искусственную и-РНК и поместил ее в бесклеточную среду, содержащую аминокислоты, РНК, все необходимое для синтеза белка. В результате многочисленных опытов он заметил что происходил синтез только фенилаланина, что соответствовало триплету УУУ. Так открыт первый триплет.

Одним из центральных процессов метаболизма клетки, связанных с потоком вещества является синтез белка – формирование сложной молекулы белка-полимера из аминокислот-мономеров. Процесс протекает по след. схеме: ДНК РНК белок.

Репликация – удвоение цепи ДНК.

Транскрипция – процесс списывания информации с ДНК на молекулу про-и-РНК.

Трансляция – процесс переноса информации и ее реализации в виде синтеза белковых молекул. Идет в 3 стадии:

  1. Инниация – начало сборки белка на малой субъединице рибосомы с участием т- и м-РНК. Первая аминокислота метионин.

  2. Элонгация – наращивание белковой цепи с последовательным присоединением новых аминокислот в первичной структуре белка.

  3. Терминация – окончание синтеза первичной структуры белка. Происходит придостижении м-РНК стоп-кодона (УГА, УАГ, УАА).

р-РНК образует структурный каркас рибосомы. Она участвует в инициации, окончании и отщепление молекул белка от рибосом.

т-РНК транспортирует аминокислоты к рибосомам.

и-РНК несет в себе генетическую информацию для построения белка.

Вопрос 9.Изменчивость и ее формы. Наследственная и ненаследственная изменчивость. Индуцированные и спонтанные мутации. Хромосомные абберации. Генные мутации. Генетическая инженерия. Цитоплазматическая наследственность. Наследственность и среда. Взаимодействие аллелей. Фенокопии и генокопии.

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):

  1. Комбинативная. Не происходит изменения числа и структуры хромосом. 3 источника: кроссинговер, независимое расхождение хромосом в анафазе 1 мейоза, случайное слияние гамет при половом размножении.

  2. 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:

  1. Нехватки(исерция) возникают вследствие утери хромосомой того или иного участка.

  2. Дупликации (удвоение) связано с включением лишнего дублирующего участка хромосомы.

  3. Инверсии наблюдаются при разрыве хромосомы и переворачивании оторвавшегося участка на 180⁰.

  4. Транслокации возникают, когда участок хромосомы из одной пары прикрепляется к участку хромосомы из другой пары.

Геномные мутации связаны с изменением числа хромосом:

  1. Полиплоидия – кратное увеличение числа хромосом.

  2. Аллоплоидия – умножение хромосом двух разных геномов.

  3. Автоплоидия – умножение хромосом одного генома.

  4. Гетероплоидия – не кратное увеличение числа хромосом.

Ненаследственная изменчивость(фенотипическая):

  1. Модификационная. Модификации – фенотипические особенности, возникающие под действием внешних факторов. ГЕНОТИП + СРЕДА = ФЕНОТИП.

Генетическая инженерия – область молекулярной биологии и генетики ставящая своей задачей конструирование генетических структур по заранее намеченному плану, создание организмов с новой генетической программой. Перенос гена, ответственного за ценное свойство от организма донора к организму реципиенту.

Генная инженерия микроорганизмов создает лекарственные препараты, генная инженерия растений выводит растения, устойчивые к вредителям и климату, генная инженерия животных выводит трансгенных животных.

Этапы генной инженерии:

  1. Обнаружение свойства и ответственного за него гена

  2. Выделение ДНК из клетки донора

  3. Выделение нужного гена

  4. Клонирование ДНК in vitro

  5. Создание рекомбинантной ДНК

  6. Использование вектора (средство, достигающие гена клетки реципиента – плазмиды)

  7. Верификация дееспособности генов в ряду поколений

  8. Способен ли регулироваться этот ген.

Цитоплазматическая наследственность – нехромосомная, путь передачи наследственной информации через цитоплазму. Характерная черта - наследование по линии матери.

Наследственность и среда. В генетической информации заложена способность развития определенных свойств и признаков. Эта способность реализуется лишь в определенных условиях среды. Одна и та же наследственная информация в измененных условиях может проявится по разному. Норма реакции – диапазон изменчивости, в пределах которой в зависимости от условий среды один и тот же генотип способен давать разные фенотипы.

Взаимодействие аллелей :

  1. Экспрессивность – степень выраженности признака при реализации генотипа в различных условиях среды.

  2. Пенетрантность – количественный показатель фенотипического проявления гена.

  3. Полигенность - различные доминантные неаллельные гены могут оказывать действие на проявление одного и того же признака, усиливая его проявление.

  4. Плейотропия – зависимость нескольких признаков от одного гена.

Фенокопии – признак, зависящий от определенного генотипа, может измениться, при этом копируется признаки, характерные для другого генотипа.

Генокопии – ряд сходных по фенотипическому проявлению признаков, вызванных различными неаллельными генами.

studfiles.net

1. Экспериментальные доказательства роли днк в передаче наследственной информации в клетке.

  1. Опыты Херши и Чейза- белок фага метили радиоактивной серой, а ДНК радиоактивным фосфором, вновь образовавшиеся фаги содержали только радиоактивный фосфор. Опыты показали, что генетическая информация от внедрившегося фага его потомкам передается только проникающей в клетку нуклеиновой кислотой, а не белком, содержащимся в капсуле вируса. Вирусы, поражающие бактериальные клетки -бактериофаги.

  2. Опыты Гриффитса.Он работал с двумя штаммами пневмококков. ШтаммSимеет капсульную оболочку и вирулентен. При введении его мышам они погибали. Клетки штаммаRне имели капсульных оболочек, гибели мышей не наступало. Клетки вирулентного штамма подвергали действию высоких температур, они не вызывали заболевания. При введении мышам смеси из невирулентного и убитого нагреванием вирулентного штаммов мыши заболели и погибли. Из крови мышей выделены живыеSпневмококки. Произошла трансформация штаммаRв штаммS. Трансформация- включение чужеродной ДНК в бактериальную клетку. Это перенос наследственной информации от одной клетки прокариотов к другой посредством ДНК бактерии донора или клетки донора. Поскольку клетки вирулентного штамма были убиты нагреванием, значит фактором, вызывающим трансформацию, было вещество небелковой природы. Если ДНК бактерий доноров разрушалась ферментом дезоксирибонуклазой, то трансформации не происходило. Это доказывает, что трансформация вызвана ДНК.

  3. Хайнц Френкель-Конрадисследовал роль структурных компонентов вирусов в вирусной репликации. Чистая нуклеиновая кислота вируса табачной мозаики может заразить растение, вызывая типичную картину заболевания. Более того удалось искусственно создать вегетативные гибриды из вирусов, в которых белковый футляр принадлежал одному виду, а нуклеиновая кислота – другому. Генетическая информация гибридов всегда соответствовала тому вирусу, чья нуклеиновая кислота входила в состав гибрида. Б1Н1 (здоровый)→Б1Н2 (гибрид)→Б2Н2 (больной)

Трансдукция/перемещение- заключается в том, что вирусы, покидая бактериальные клетки, в которых паразитировали, могут захватывать с собой часть их ДНК и, перемещаясь в новые клетки, передают новым хозяевам свойства старых. Это было доказано в опытах по заражению бактерий вирусами.

2. Медицинская экология. Здоровье и среда обитания. Экологически зависимые болезни. Организация информационной системы – «ЗН-ОС». Её подсистемы и задачи. Понятие о ПДЭН и ПДК. Основные принципы экологической этики.

Предмет медицинская экология имеет цель изучения состояния экологии человека с целью своевременной профилактики и лечения экологических болезней. Адаптационные механизмы организма не успевают за изменением ОС. Среда обитания может содержать такие вещества, с которыми человек в ходе эволюции не сталкивается и поэтому не имеет соответствующих анализаторных систем.

Большое значение в медэкологии имеет организация информационной системы «здоровье населения – окружающая среда» (ЗН-ОС). Задача этой системы заключается в сборе данных о загрязнении ОС и состоянии ЗН. Она состоит из 3 подсистем:

  1. Здоровье населения. Органы здравоохранения.

  2. Численность населения. Органы статистического управления.

  3. Окружающая среда. Органы санэпидемстанции.

Важное значение имеет сегодня защита генетического кода от повреждающего действия ОС. Агрессивные экофакторы повреждают хромосомы, искажают наследственную информацию, вызывают мутации. При этом раковые клетки не уничтожаются иммунной ситемой, предварительно ослабленной теми же факторами.

ПДЭН. Для оценки допустимых воздействий экофакторов на ОС, очень важным является определении допустимого порога вредных воздействий учет зависимости доза – ответная реакция. Под порогом ДВНЭС понимают такие изменения экосистемы, которые выводят из равновесия исторически сложившийся комплекс колебательной системы организма.

ПДК. ПДК нитратов в продуктов питания производится с учетом массы тела из расчета 5 мг нитратом на кг массы тела человека.

studfiles.net

1. Экспериментальные доказательства роли днк в передаче наследственной информации в клетке.

  1. Опыты Херши и Чейза - белок фага метили радиоактивной серой, а ДНК радиоактивным фосфором, вновь образовавшиеся фаги содержали только радиоактивный фосфор. Опыты показали, что генетическая информация от внедрившегося фага его потомкам передается только проникающей в клетку нуклеиновой кислотой, а не белком, содержащимся в капсуле вируса. Вирусы, поражающие бактериальные клетки - бактериофаги.

  2. Опыты Гриффитса. Он работал с двумя штаммами пневмококков. Штамм S имеет капсульную оболочку и вирулентен. При введении его мышам они погибали. Клетки штамма R не имели капсульных оболочек, гибели мышей не наступало. Клетки вирулентного штамма подвергали действию высоких температур, они не вызывали заболевания. При введении мышам смеси из невирулентного и убитого нагреванием вирулентного штаммов мыши заболели и погибли. Из крови мышей выделены живые S пневмококки. Произошла трансформация штамма R в штамм S. Трансформация - включение чужеродной ДНК в бактериальную клетку. Это перенос наследственной информации от одной клетки прокариотов к другой посредством ДНК бактерии донора или клетки донора. Поскольку клетки вирулентного штамма были убиты нагреванием, значит фактором, вызывающим трансформацию, было вещество небелковой природы. Если ДНК бактерий доноров разрушалась ферментом дезоксирибонуклазой, то трансформации не происходило. Это доказывает, что трансформация вызвана ДНК.

  3. Хайнц Френкель-Конрад исследовал роль структурных компонентов вирусов в вирусной репликации. Чистая нуклеиновая кислота вируса табачной мозаики может заразить растение, вызывая типичную картину заболевания. Более того удалось искусственно создать вегетативные гибриды из вирусов, в которых белковый футляр принадлежал одному виду, а нуклеиновая кислота – другому. Генетическая информация гибридов всегда соответствовала тому вирусу, чья нуклеиновая кислота входила в состав гибрида. Б1Н1 (здоровый)→Б1Н2 (гибрид)→Б2Н2 (больной)

Трансдукция/перемещение - заключается в том, что вирусы, покидая бактериальные клетки, в которых паразитировали, могут захватывать с собой часть их ДНК и, перемещаясь в новые клетки, передают новым хозяевам свойства старых. Это было доказано в опытах по заражению бактерий вирусами.

2. Медицинская экология. Здоровье и среда обитания. Экологически зависимые болезни. Организация информационной системы – «ЗН-ОС». Её подсистемы и задачи. Понятие о ПДЭН и ПДК. Основные принципы экологической этики.

Предмет медицинская экология имеет цель изучения состояния экологии человека с целью своевременной профилактики и лечения экологических болезней. Адаптационные механизмы организма не успевают за изменением ОС. Среда обитания может содержать такие вещества, с которыми человек в ходе эволюции не сталкивается и поэтому не имеет соответствующих анализаторных систем.

Большое значение в медэкологии имеет организация информационной системы «здоровье населения – окружающая среда» (ЗН-ОС). Задача этой системы заключается в сборе данных о загрязнении ОС и состоянии ЗН. Она состоит из 3 подсистем:

  1. Здоровье населения. Органы здравоохранения.

  2. Численность населения. Органы статистического управления.

  3. Окружающая среда. Органы санэпидемстанции.

Важное значение имеет сегодня защита генетического кода от повреждающего действия ОС. Агрессивные экофакторы повреждают хромосомы, искажают наследственную информацию, вызывают мутации. При этом раковые клетки не уничтожаются иммунной ситемой, предварительно ослабленной теми же факторами.

ПДЭН. Для оценки допустимых воздействий экофакторов на ОС, очень важным является определении допустимого порога вредных воздействий учет зависимости доза – ответная реакция. Под порогом ДВНЭС понимают такие изменения экосистемы, которые выводят из равновесия исторически сложившийся комплекс колебательной системы организма.

ПДК. ПДК нитратов в продуктов питания производится с учетом массы тела из расчета 5 мг нитратом на кг массы тела человека.

studfiles.net

Лекция - Экспериментальные доказательства роли ДНК в передаче наследственной информации. 1 страница

Опыт Гриффитса.

Работал с двумя штаммами пневмококка, которые отличались по внешнему виду и болезнетворным свойствам. Штамм S – от него мыши сразу погибали. Штамм R – при введении гибели мышей не наступало. Он заметил, что при смеси убитых вирулетных и невирулетных мышы погибали. Это доказало процесс транформации.

Трансформация – включение чужеродной ДНК в бактериальную клетку. Это перенос наследственной информации от одной клетки прокариотов к другой посредством ДНК бактерии – донора или клетки – донора. (Гриффитс, 1928).

Опыт Херши и Чейза Они выяснили, что не все вирусы убивают бактериальную клетку. Существуют умеренные фаги. Они могут быть и вирулентными и объединятся с геномом бактериальной клетки. При этом попадая в другие бактерии вирусы привносят чужие генетические данные. Так доказан процесс трансдукции.

Трансдукция заключается в том, что вирусы, покидая бактериальные клетки, в которых они паразитировали, могут захватывать с собой часть их ДНК и, перемещаясь в новые клетки, передавать новым хозяевам свойства прежних.

Доказательства генетической роли ДНК были получены в ряде опытов по заражению бактериальных клеток вирусами. Бактериофаг состоит из белковой капсулы правильной геометрической формы и молекулы нуклеиновой кислоты, свернутой в виде спирали. Фаг прикрепляется своими отростками к клеточной оболочке, с помощью ферментов разрушает участок клеточной мембраны и чрез образовавшееся отверстие вводит свою ДНК в клетку и т.д.

Когда белок фага был помечен радиоактивной серой 35S, а ДНК – радиоактивным фосфором 32Р оказалось, что вновь образованные фаги содержали только радиоактивный фосфор, которым была помечена ДНК. Эти опыты наглядно показали, что генетическая информация от внедрившегося фага его потомкам передается только проникающей в клетку нуклеиновой кислотой, а не белком, содержащимся в капсуле вируса.Опыт Френкель-Конрата.

Им удалось доказать, что чистая НК вируса табачной мозаики может заражать растения. И удалось создать гибрид из вирусов, в котором белковый футляр принадлежал одному, а НК другому вирусу. В таких случаях генетическая информация гибридов в точности повторяла генетическую информацию вируса, чья НК находилась в гибриде.

 

Медицинская экология. Здоровье и среда обитания. Экологически зависимые болезни. Организация информационной системы – «ЗН-ОС». Её подсистемы и задачи. Понятие о ПДЭН и ПДК. Основные принципы экологической этики.

 

Пдк-предельно допустимая концентрация.рассчитвается 5 мг*кг веса

Пдэн-предельно-допустимая эко-нагрузка

Принципы этики:

1принцип экологического императива

2 сохранение биол. Разнообразия

гуманизации производства

биол. Эстетики ландшафта

инф.система зн-ос-3 составляющих.1зн-здоровье населения.чн-численность населения.ос-окружающая среда.

 

Печёночный сосальщик. Систематическое положение, цикл развития, пути заражения, обоснование методов лабораторной диагностики и профилактики.

Морфологические особенности: марита фасциолы достигает 3-5 см в длину. Многолопастная матка находится позади брюшной присоски, за маткой лежит яичник, по бокам тела расположены многочисленные желточники, а всю среднюю часть тела занимают семенники. Яйца желтовато-коричневые, овальные, имеют крышечку.

Жизненный цикл: развивается со сменой хозяев. Окончательными хозяевами являются травоядные животные. Редко встречается у человека. Промежуточный хозяин – прудовик малый. Яйцо начинает развиваться, только попав в воду, где из него выходит мирацидий. Передний конец его снабжен железой, которая вырабатывает фермент, способный растворять живые ткани при проникновении в промежуточного хозяина. Внутри мирацидия находятся специальные зародышевые клетки, способные развиваться партеногенетически. Мирацидий активно внедряется в тело промежуточного хозяина. В теле моллюска мирацидий проникает в печень. Далее паразит превращается в следующую стадию – спороцисту. Эта стадия способна к размножению. В спороцисте партеногенетически, из зародышевых клеток, развиваются редии. У редий уже сформирована часть органов. Внутри редий так же партеногенетически развивается следующее поколение – церкарии. Церкарий покидает моллюска и активно передвигается в воде. Далее они прикрепляются к какому либо предмету и покрываются оболочкой. Эта стадия называется адолескария. При заглатывании адолескарии главным хозяином, в кишках происходит растворение оболочки и паразит проникает в печень, где достигает половозрелого состояния.

Патогенное значение: фосциолы оказывают на хозяина механическое воздействие. Продукты их жизнедеятельности токсичны и имеют аллергическое действие. Фасциолы заглатывают эритроциты, лейкоциты и эпителий желчных протоков, чем травмируют окружающие ткани.

Пути заражения: употребление печени больных животных.

 

БИЛЕТ № 40

1.Экспрессивность — степень выраженности признака, зависящую от дозы соответствующих аллелей.

Пенетрантность — показатель фенотипического проявленияаллелявпопуляции особей, являющихся его носителями. Выражается в процентах.

Полигенность — наличие нескольких неаллельных близкосцепленных генов, белковые продукты которых сходны в структурном отношении и выполняют идентичные функции.

Плейотропия — явление множественного действиягена. Выражается в способности одного гена влиять на несколько фенотипическихпризнаков. Таким образом, новая мутация в гене может оказать влияние на некоторые или все связанные с этим геном признаки. Этот эффект может вызвать проблемы при селективном отборе, когда при отборе по одному из признаков лидирует одна из аллелей гена, а при отборе по другим признакам — другая аллель этого же гена.

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

Мать во время беременности болела краснухой, то у ребенка расщелина губы и неба. Это пример фенокопии, т.к. этот признак развивается при отсутствии мутантного гена, определяющего данную аномалию. Этот признак не будет наследоваться.

Лица, страдающие диабетом, но регулярно, аккуратно принимающие инсулин- фенокопия здоровых людей.

Генокопии-сходные изменения фенотипа, обусловленные мутациями разных неаллельных генов. С наличием генокопий связана генетическая неоднородность (гетерогенность) наследственных заболеваний. Пример — различные виды гемофилии, клинически проявляющиеся понижением свертываемости крови на воздухе. Эти разные по генетическому происхождению формы, связанные с мутациями неаллельных генов.

Гемофилия А вызвана мутацией гена, контролирующего синтез фактора 8 (антигемофильного глобулина), а причиной гемофилии В является дефицит фактора 9 свертывающей системы крови.

Тимофеев-Ресовский Николай Владимирович (1900-1981) генетик-экспериментатор, автор основополагающих исследований по радиационной генетике дрозофилы, ученый — натуралист, естественник. Для него был характерен системный подход к исследуемым природным явлениям. Такой подход, сочетающийся с глубиной анализа, позволил ему занять ведущее место в ряде разделов современного естествознания. В 20-30-е годы под влиянием своего учителя в области генетики и биометрии С.С. Четверикова Н.В. Тимофеев-Ресовский занялся изучением количественных и качественных закономерностей фенотипических проявлений генотипа организмов. Н.В. Тимофеев-Ресовский разработал концепции взаимодействия генетических, внутриорганизменных и внешнесредовых факторов как принципиальной основы механизма онтогенеза. Обобщив огромный собственный и литературный материал по изменчивости природных популяций и факторам, ее определяющим, Н.В. Тимофеев-Ресовский разработал целостное учение о микроэволюции — возникновении новых биологических видов, которое явилось одной из основ современной синтетической теории эволюции.

2.Если хотите выебнуться перед комиссией то учим:

Империя: Cellulata — клеточные. Надцарство: Eucariota — ядерные клеточные организмы. Царство: Animalia — животные. Подцарство: Eumetazoa — многоклеточные. Тип: Chordata — хордовые. Подтип: Vertebrata — позвоночные. Класс: Mammalia — млекопитающие. Подкласс: Eutheria — плацентарные (высшие животные). Отряд: Primates — приматы. Подотряд: Humanoides — человекоподобные. Надсемейство: Catarrhina — высшие узконосые обезьяны. Семейство: Hominidae — люди (гоминиды). Род: Homo — человек. Вид: Homo Sapiens — человек разумный. Подвид: Homo Sapiens Sapiens — человек разумный разумный.

Или же лёгкая альтернатива:

Тип: Хордовые.

Класс: Млекопитающие.

Отряд: Приматы.

Семейство: Гоминиды.

Род: Люди.

Вид: Человек Разумный.

Человек, как и любой другой биологический вид, формировался в процессе эволюции и является результатом взаимодействия ее движущих сил. В основе антропогенеза лежат такие биологические факторы, как наследственная изменчивость, борьба за существование и естественный отбор. Ч. Дарвин считал, что главную роль в антропогенезе играл именно естественный отбор и особенно одна его форма — половой отбор.

Роль социальных факторов в процессе происхождения человека рассматривается в работе Ф. Энгельса «Роль труда в процессе превращения обезьяны в человека» (1896). Ф. Энгельс показал, что именно труд, общественная жизнь, сознание и речь выделили человека из животного мира.

Предпосылки антропогенеза. Высокоразвитая способность к ориентации в окружающей среде и разделение функций между передними и задними конечностями явились существенными предпосылками к дальнейшему морфофизиологическому прогрессу при переходе древесных обезьян в новую среду обитания, на открытые безлесные пространства.

Передвижение на двух ногах в первое время было малоэффективным и не давало особых преимуществ в борьбе за существование по сравнению с другими млекопитающими. Однако при освобождении передних конечностей от функции хождения направление естественного отбора изменилось. Недостатки в скорости передвижения, небольшая мышечная сила и отсутствие мощных клыков и когтей компенсировались использованием орудий для защиты и нападения. Благодаря вертикальному положению тела значительно возрос объем воспринимаемой информации, что позволяло вовремя среагировать на приближение хищника. Поскольку все это непосредственно связано с выживанием, давление естественного отбора усиливалось именно в данном направлении.

Качественные отличия человека. Первого представителя рода Homo — человека умелого выделяют из животного мира по признаку трудовой деятельности. Не просто использование палки или камня как орудия, а именно производство различных орудий явилось гранью, отделившей человека от человекоподобных предков.

Обезьяны часто пользуются палками и камнями для добывания пищи, как и многие животные (один из видов галапагосских вьюрков, морская выдра). Как бы ни были поразительны манипуляции животных с различными предметами, они либо случайны, либо возникли на основе условных рефлексов, либо вызваны запрограммированными поведенческими особенностями и непосредственно не определяют их выживаемость.

Общий план строения организма человека такой же, как и у всех млекопитающих. Отличия связаны с прямохождением, наличием речи и способностью к труду. Скелет человека отличается от скелета всех млекопитающих, в том числе и человекообразных обезьян формой позвоночника, грудной клетки и таза, особенностями строения конечностей, их пропорциями.

В связи с прямохождением у человека образовались четыре изгиба позвоночника. Сбалансированность черепа на шейных позвонках обеспечивается перемещением затылочного отверстия ближе к центру основания черепа (рис. 6.26).

Прямохождение и трудовая деятельность человека сказались и на пропорциях тела. Кости нижних конечностей у человека длиннее гомологичных костей верхних конечностей, устойчивое положение туловища на длинных ногах обеспечивается укорочением позвоночного столба (рис. 6.27). Грудная клетка уплощена в спинно-брюшном направлении, кости таза имеют форму чаши (следствие давления органов грудной и брюшной полости) (рис. 6.28). Изначально плоская хватательная стопа обезьяны приобрела сводчатое строение (рис. 6.29). Рука человека отличается небольшими размерами, тонкостью и подвижностью, способностью к разнообразным движениям. Большой палец отставлен в сторону и может противопоставляться всем остальным, благодаря чему человек способен не только захватывать предмет, как это делают обезьяны, но и обхватывать его, что имеет большое значение при работе (рис. 6.30).

В связи с развитием головного мозга мозговая часть черепа достигла наибольших размеров (до 1500 см 3). По объему она больше лицевой в 4 раза (у приматов это соотношение равно 1:1). Нижняя челюсть подковообразной формы, с выступающим подбородком, что связано с речевой деятельностью и развитием мускулатуры языка.

Отличительной чертой высшей нервной деятельности человека является наличие второй сигнальной системы, под которой И.П. Павлов понимал слово; а также связанное с ней абстрактное мышление, построение логических цепочек и обобщений.

Для человека характерна особая, не связанная с генетическими механизмами форма передачи информации в ряду поколений — преемственность культуры, знании, традиций. Опыт, приобретенный человеком на протяжении жизни, не исчезает вместе с ним, а становится составной частью общечеловеческой культуры. Все это стало возможным благодаря развитию речи, а затем и письменности.

Морфофизиологические особенности человека передаются по наследству. Однако человеческий организм — это еще не человек в социальном смысле. Способности к трудовой деятельности, мышлению и речи развиваются в процессе индивидуального развития человека на основе воспитания и образования. Вне человеческого общества формирование специфических человеческих качеств невозможно.

3.Свиной солитер.

Группа: Vermes

Тип: Platodes

Класс: Cestoidea

Отряд: Cyclophyllidea

Вид: Taenia solium

Морфологические особенности: половозрелые формы достигают в длину 2-3 м. у гермафродитных проглотид мужской половой аппарат состоит из нескольких сотен семенников и извилистого семяизвергательного канала, расположенного поперек членика и переходящего в циррус, который открывается в половую клоаку. Отличительным признаком женской половой системы является наличие 3ей дольки яичника и количество ветвей матки 7-12.

Жизненный цикл: окончательный хозяин – человек. Промежуточный – свинья, изредка человек. Заражение свиней происходит при поедании нечистот, в которых могут оказаться проглотиды. В желудке свиньи из яиц выходят онкосферы, которые по кровеносным сосудам проникают в мышцы, где через 2 месяца превращаются в финну – цистицерк. В цистицерке находится ввернутый сколекс.

Человек может стать промежуточным хозяином, случайно проглотив яйца этого гельминта. И возникает цистицеркоз. Лечение цистициркоза только хиркргическое. Так как цистирцикоз чаще всего является результатом аутоинвазии при тениозе.

Карликовый цепень.

Группа: Vermes

Тип: Platodes

Класс: Cestoidea

Отряд: Cyclophyllidea

Вид: Hymenolepis nana

Морфологические особенности: имеет длину 1-5 см, в стробиле 2оо и более члеников. На грушевидном сколексе 4 присоски и хоботок с венчиком из крючьев.

Жизненный цикл: человек является и основным и промежуточным хозяином. Из кишок человека выделяются зрелые яйца. Если яйца проглочены, то под действием пищеварительных соков из них выходят онкосферы, внедряющиеся в ворсинки кишок. Здесь развиваются цистицеркоиды. Через несколько дней ворсинки разрушаются, и цистицеркоиды попадают в просвет кишки. Через 14-15 дней они достигают половой зрелости. Молодые цепни прикрепляются к слизистой оболочке кишок и достигают половой зрелости. Продолжительность жизни 1-2 месяца.

 

 

БИЛЕТ № 41

1.Гипотеза эргон/хронон.

Luigi Gedda: «Ген имеет не только способность самокопироваться (ergon), но и способен к этому в определенное время и конечное число раз (chronon)».

Здоровье – система биоритмов, находящаяся в гармонии, взаимной синхронизации между собой и условиями внешней среды.

Биологический возраст – объективное состояние организма комплексно оцененное по уровню надежности клеток и тканей и систем.

Гомеостаз – сложившаяся в ходе эволюции уравновешенная и сбалансированная система организма, направленная на поддержание относительного постоянства внутренней среды.

Гомеоклаз – гомеостаз стареющих организмов.

Гомеорез – поддержание постоянства в развивающихся системах.

Хроногенетика – специальная область исследований, направленная на изучение закономерности развертывания генетической программы во времени.

Адаптация (позднелат. adaptatio — прилаживание, приспособление, от лат. adapto — приспособляю), процесс приспособления строения и функций организмов (особей, популяций, видов) и их органов к условиям среды. Вместе с тем любая А. есть и результат, т. е. конкретный исторический этап приспособительного процесса — адаптациогенеза, протекающего в определённых местообитаниях (биотопах) и отвечающих им комплексах видов животных и растений (биоценозах).

Человеческий организм представляет собой полностью саморегулирующуюся систему, которая ориентирована на восстановление нарушенных функций и поддержании продолжительности жизни.

В 1980 Губиным Г.Д. была выдвинута концепция, согласно которой циркадианная организация живой системы, все амплитудно-фазовые отношения испытывают изменение в онтогенезе. Весь организм представляется с точки зрения концепции волчка в форме спирали с постепенно возрастающими оборотами с последующим, на более поздних этапах онтогенеза, сокращением оборотов спирали, а так же идущими процессами сдвига акрофаз

Средняя продолжительность жизни – статистический показатель, сильно зависящий от детской смертности. Существенно варьирует от эпохи к эпохе, от страны к стране, от инфекционной заболеваемости, эпидемий, от половой принадлежности, социальных условий и т.д.

Видовая продолжительность жизни – биологический показатель, указывающий сколько способен прожить индивид данного вида при благоприятных условиях. У человека значение этого показателя 120-130 лет.

Геронтология (от греч. geron, родительный падеж gerontos— старик и… логия) — раздел медико-биологической науки, изучающий явления старения живых организмов начиная от молекулярного и клеточного уровня заканчивая целостным организмом, в том числе и человека.

Гериатрия — учение об особенностях развития, течения, лечения и предупреждения заболеваний у людей старческого возраста.

Проблема долголетия всегда занимала умы исследователей, но в ХХ века она приобрела особое значение в связи с глубокими демографическими сдвигами в структуре населения: во всех развитых странах происходит возрастание контингента пожилых людей. Попытки продления жизни предпринимались уже давно. Но продолжаются и по сей день. Возможно, что дальнейшая разработка какие-либо результаты. Теории старения: эндокринная ( Г. Штейнах), питание, сдерживающее рост( Мак-Кей 1953, В.Н. Никитин 1974), недостаточность восстановительных процессов (И.А. Аршавский 1972), нормализация функций иммунной системы, свободно-радикальная теория, нормализация работы нервной системы (А.В. Ачурин 1958).

Особенности биоритмов в старческом возрасте: поступательное угасание амплитуд, низкий уровень надежности хроноструктуры, измененная структура хронодезмов.

Биологический возраст – объективное состояние организма комплексно оцененное по уровню надежности клеток и тканей и систем.

Календарный возраст показывает сколько лет прожил человек. От даты рождения до даты исследования.

Для определения биологического возраста используют систему различных тестов:

Артериальное давление

Холестерин крови

Аккомодация глаз

Жизненная емкость легких

Мышечная сила

Показатель остеопороза пястных костей.

метод определения биологического возраста по физической работоспособности,

метод определения биологического возраста по умственной работоспособности,

метод определения биологического возраста по физической и умственной работоспособности,

метод определения биологического возраста по биоэлектрической активности головного мозга.

Анализ хронодезмов показателей гомеостатических систем открывает путь к хронобиологическому способу определению возрастной периодизации онтогенеза, особенно, к определению биологического возраста. Скорость угасания амплитуды циркадианных ритмов и изменения их внутренних акрофаз так же могут служить мерой биологического возраста.

2.Целостное учение о биосфере было создано В.И. Вернадским и изложено в 1926, в его труде «Биосфера». Он дал емкое и глубокое понятие биосфере, которое до сих пор является основой экологических исследований.

Вернадский различал газовую, водную и каменную оболочки земного шара, как составляющую биосферы, области распространения жизни. Он подчеркивал, что биосфера не просто пространство наполненное живыми организмами, она представляет собой результат их совокупной деятельности. Жизнедеятельность живых организмов объединяет все оболочки Земли во единое.

Биосфера – термодинамическая оболочка, с температурным комплексом от +50 до -50, и давлением около одной атмосферы. Границы биосферы: верхняя граница простирается свыше 22 км над уровнем моря. В океане нижняя граница залегает на глубине свыше 10 км. В литосферу проникает на глубину 5 км.

Ноосфера (от греч. nóos — разум и сфера), сфера взаимодействия природы и общества, в пределах которой разумная человеческая деятельность становится главным, определяющим фактором развития (для обозначения этой сферы употребляют также сходные термины: техносфера, антропосфера, социосфера). Понятие Н. как облекающей земной шар идеальной, «мыслящей» оболочки, формирование которой связано с возникновением и развитием человеческого сознания, ввели в начале 20 в. П. Тейяр де Шарден и Э. Леруа. В. И. Вернадский внёс в термин материалистическое содержание: Н. — новая, высшая стадия биосферы, связанная с возникновением и развитием в ней человечества, которое, познавая законы природы и совершенствуя технику, становится крупнейшей силой, сопоставимой по масштабам с геологическими, и начинает оказывать определяющее влияние на ход процессов в охваченной его воздействием сфере Земли (впоследствии и в околоземном пространстве), глубоко изменяя её своим трудом. Становление и развитие человечества как новой преобразующей природу силы выразилось в возникновении новых форм обмена веществом и энергией между обществом и природой, во всё возрастающем биогеохимическом и ином воздействии человека на биосферу.

Концепции биосферы:

Термодинамическая.

Биохимическая и биогеохимическая. Они связаны со сложным преобразованием веществ в живых организмах за счет химической энергии, запасенной в процессе фотосинтеза.

Биогеоценотическая. Основной структурной единицей биосферы является биогеоценоз. Связана с трансформацией веществ, энергии, информации.

Кибернетическая. Связана с изучением принципов организации и регулированием, осуществляющихся в живой природе, в связи с трансформацией энергии, информации и веществ.

Социально-экономическая. Человек, извлекая средства существования, своей деятельностью преобразует биосферу.

Геофизическая. Связана с геофизическими циклами.

Благодаря жизнедеятельности организмов в биосфере непрерывно протекают процессы синтеза и распада органических веществ и происходят круговороты веществ, обеспечивающие стабильность функционирования биосферы.

3.Группа:Vermes

Тип: Platodes

Класс: Trematoda

Вид: Opistorchis felineus

Морфологические особенности: бледно-желтого цвета, длиной 4-13 мм. В средней части тела находится разветвленная матка, за ней следует округлый яичник. В задней части тела расположены 2 розетковидных семенника. Яйца овальной формы, на переднем конце имеют крышечку.

Жизненный цикл: окончательные хозяева человек и плотоядные млекопитающие. Яйцо с мирацидием попадает в воду, заглатывается моллюском, в его задней кишке выходит из яйца, проникает в печень и превращается в спороцисту. В последней путем партеногенеза развивается поколение редий, а в них поколение церкариев. Церкарии покидают моллюска, выходят в воду, активно вбуравливаются или заглатываются рыбой, проникают в подкожную клетчатку и мышцы. Вокруг паразита образуется 2 оболочки: гиалиновая и соединительно-тканная. Это стадия метацеркария. При поедании окончательным хозяином зараженной, плохо обработанной рыбы происходит проникновение паразита пищеварительный канал, здесь соединительно-тканная оболочка переваривается, а гиалиновая растворяется в 12-перстной кишке. Далее паразит проникает в желчный пузырь и печень, где достигает половой зрелости.

Описторхоз – природно-очаговое заболевание. Очаги связаны с местами обитания моллюска битинии. В заражении описторхозом наибольшую роль играют бытовые факторы. Например традиции сыроедения.

Патогенное значение: описторхоз – тяжелое заболевание, при большом числе паразитов может закончится смертью. Скопление паразитов вызывает застой желчи и приводит к развитию цирроза печени.

Профилактика: употребление в пищу только хорошо проваренной или прожаренной рыбы.

ПАРТЕНОГЕНЕЗ (от греч. parthenos — девственница и… генез), девственное размножение, одна из форм полового размножения организмов, при которой жен. половые клетки (яйцеклетки, яйца) развиваются без оплодотворения. Партеногенез- половое, но однополое размножение, возникающее в процессе эволюции раздельнополых и гермафродитных форм. Значение заключается в возможности размножения при редких контактах разнополых особей (напр., на экологич. периферии ареала), а также в возможности резкого увеличения численности потомства (что важно для видов и популяций с большой циклич. смертностью).

 

БИЛЕТ № 42

1.Онтогенез – полный цикл индивидуального развития каждой особи, в основе которого лежит реализация наследственной информации на всех стадиях существования в определенных условиях внешней среды; начинается образованием зиготы и заканчивается смертью.

Из двух изолированных бластомеров может развиваться полноценный организм. На этой стадии они тотипотентны (равнонаследственны). При дальнейшем развитии зародышевые клетки на стадии бластулы начинают терять тотипотентность. Начинается дифференцировка (формирование разнообразных структур и частей тела из относительно однородного материала зародыша). Но не смотря на потерю тотипотентности и дифференцировку, клетки полностью сохраняют генетическую информацию. Любая соматическая клетка представляет собой интегрированную часть в организме, выполняет узко специализированные функции, но в то же время несет в себе генотип целого организма. Цитоплазматические факторы белковой природы в ядро и определяют характер считываемой информации. Следовательно, развитие эмбриональных закладок детерминировано.

В процессе развития клеточная специализация возникает как результат дифференциальной активности генов, связанной со сложными ядерно-цитоплазматическими отношениями. Эти взаимоотношения в процессе развития усложняются далее.

Ф. Жакоб и Ж. Моно выдвинули в 1961 году гипотезу оперона. По этой схеме гены функционально неодинаковы. Один из них — структурный ген, содержит информацию о расположении аминокислот в молекуле белка фермента, другие выполняют регуляторные функции, оказывающие влияние на активность структурных генов – гены – регуляторы. Структурные гены располагаются рядом и образуют блок – оперон. Они программируют синтез ферментов. Кроме того в оперон входят участки, относящиеся к процессу включения транскрипции. Вся группа генов одного оперона функционирует одновременно, поэтому ферменты одной цепи реакции либо синтезируются все, либо не синтезируется ни один из них. В самом начале структуры оперона находится ген – оператор, который включает и выключает структурные гены. Оператор контролирует ген – регулятор. Ген-регулятор кодирует синтез белка-репрессора. Репрессор в активной форме блокирует транскрипцию, считывание генетической информации прекращается и весь оперон выключается. До тех пор, пока репрессор связан с геном-оператором, оперон находится в выключенном состоянии. При переходе в неактивную форму ген-оператор освобождается, происходит включение оперона и начинается синтез соответствующей РНК с последующим процессом синтеза ферментов. Оперонная система представляет собой один из механизмов регуляции синтеза белка.

Дифференцировка клеток и избирательная активность генов.

До стадии бластулы все клетки тотипотентны – стволовые. Со временем тотипотентность снижается и появляются полипотентные (способны превращаться только в определенную ткань). У взрослых особей также сохраняется часть стволовых клеток.

В ядрах дифференцированных клеток большинство генов находится в репрессивном состоянии, число же активно работающих генов различно в различных тканях и органах на разных стадиях развития.

У эукариот существует путь регулирования генной активности – одновременное групповое подавление активности генов в целой хромосоме или ее большем участке. Это осуществляется белками-гистонами.

2.Наследование пола. Пол особи – это сложный признак, формируемый как действием генов, так и условиями развития. У человека одна из 23 пар хромосом — половые хромосомы, обозначаемые как X и Y. Женщины – гомогаметный пол, т.е. имеют две X-хромосомы, одну – полученную от матери, а другую – от отца. Мужчины –гетерогаметный пол, имеют одну X- одну Y-хромосому, причем X передается от матери, а Y – от отца. Заметим, что гетерогаметный пол не всегда обязательно мужской; например, у птиц это самки, в то время как самцы гомогаметны. Имеются и другие механизмы детерминации пола. Так, у ряда насекомых Y-хромосома отсутствует. При этом один из полов развивается при наличии двух X-хромосом, а другой – при наличии одной X-хромосомы. У некоторых насекомых пол определяется соотношением числа аутосом и половых хромосом. У ряда животных может происходить т.н. переопределение пола, когда в зависимости от факторов внешней среды зигота развивается либо в самку, либо в самца. Развитие пола у растений имеет столь же разнообразные генетические механизмы, как и у животных. Отклонение от баланса половых хромосом, приводит к патологии, подобно тому, как и отклонение от нормального числа аутосом также приводит к тяжелым болезням. Однако следует иметь в виду, что формирование пола и нормальных половых признаков – сложный физиологический процесс, в который вовлечены гены не только половых хромосом, но и аутосом. Гормональные и другие физиологические нарушения могут приводить к тому, что из «мужской» зиготы XY развивается внешне почти нормальная женщина, но с определенными мужскими признаками – по типу волосяного покрова, структуре мышц, тембру голоса и др. – и имеющая вместо матки недоразвитые семенники, что делает ее бесплодной. Возможно и обратное, когда при наличии генотипа XX индивид развивается с вторичными половыми признаками мужского пола. Подобные отклонения встречаются не только у человека, но и у других видов.

www.ronl.ru