биология. 1. Свойства жизни и уровни организации живых систем. Клетка как элементарная структурная и функциональная единица живого. Основные положения клеточной теории
 Скачать 157.87 Kb.
|
|
42. Антропогенные экосистемы. Экологическая характеристика города как среды обитания человека Антропогенные экосистемы - сообщества людей, создавших вокруг себя особый вид среды обитания, в которой социально-культурные компоненты (искусственная среда) преобладают над биоприродными (естественная среда). К антропогенным экосистемам относятся: индустриально-городские, агросистемы (сельские поселения), транспорт и транспортные коммуникации, замкнутые пространства космических кораблей и подводных лодок. Вклад человека в формирование таких экосистем больше, чем вклад естественных факторов - почвы и климата. Таким образом, среда обитания человека - сложное переплетение разнообразных факторов - естественных и антропогенных. Критерием качества среды обитания является состояние здоровья населения. Город -Это сложные системы, которые можно подразделить на биоприродную, техногенную, социально-культурную подсистемы. На городских территориях можно выделить следующие функциональные зоны: а) промышленная - зона сосредоточения промышленных объектов различных отраслей. Они различаются по технологическому профилю предприятий (нефтехимия, самолетостроение и т.д.), классу опасности, степени загрязнения окружающей среды; б) селитебная - зона сосредоточения жилых домов, административных зданий, спортивных сооружений, объектов культуры, детских садов и школ, медицинских учреждений; в) складская - зона целенаправленного скопления гаражей, овощебаз, промышленных складских помещений, а также свалки; г) аквальная — зона водных массивов (акватории рек, озера, пруды); д)рекреационная - зона городских парков, скверов, бульваров, ' зеленых насаждений, приспособленная для отдыха людей. Для городов характерно явление урбанизации - их рост и развитие за счет увеличения доли городского населения, повышение роли городов в развитии общества. В городах складываются благоприятные условия для жизнедеятельности человека (удобные и комфортабельные жилища, решение проблем трудоустройства, питания, медицинского обслуживания, наличие условий для полноценного отдыха и восстановления сил, полнота информационного обеспечения и условия для преемственности культурных традиций). Но в городах наблюдаются: • превышение застроенных и замощенных территорий над садово-парковыми пространствами; • геохимические и температурные аномалии; • снижение относительной влажности воздуха и инсоляции; • искусственное продление светового дня; • концентрация твердых бытовых отходов (ТБО); • высокая плотность населения; • нервно-психические нагрузки; • синантропизация фауны, часто не соответствующий зональности видовой состав фитоценозов рекреационной зоны и, как результат, болезни урбанизации у населения. Различают города малые (10-50 тыс. жителей), средние (больше 50-100 тыс.), большие (больше 100 тыс.), а также городские агломерации - группировки поселений городского типа, мегаполисы - слияние агломераций (больше 1 млн. жителей). 43. Антропогенные экосистемы. Экологическая характеристика сельских поселений и транспортных коммуникаций Агроэкосистема - искусственно созданная и поддерживаемая человеком экосистема, предназначенная для производства сельскохозяйственной продукции. Агроэкосистемы различны по природным условиям, типам землепользования, степени освоения. Основные черты сельских поселений: •производство сельскохозяйственной продукции и частичная ее переработка; • деятельность людей связана с работой на открытом воздухе, что делает их подверженными воздействию погодных условий; • большая зависимость от абиотических экологических факторов, в том числе стихийных явлений - наводнений, засух, лесных пожаров; • преобладание определенных видов загрязнений, связанных с минеральными и органическими удобрениями, стоками с животноводческих комплексов; • значительное изменение профиля почвы, ее структуры, обеднение почвенного покрова; •возможно наличие очагов трансмиссивных заболеваний; • наличие рекреационных зон, включающих дома отдыха,санатории, пансионаты, турбазы, дачные участки. Транспорт. Транспортные коммуникации Образуют основу техногенной подсистемы города и сельских поселений. Сетевую основу урбанизированных территорий составляют железные дороги (пути, депо, вокзалы), автодороги (проезжая часть, АЗС, СТО, автомобили, стоянки), аэродромы и авиационный транспорт, портовые терминалы, морской и речной флот, трубопроводный транспорт. Негативное влияние транспорта на окружающую среду можно разделить на группы. Первая группа экологических проблем связана с производством транспортных средств. Вторая обусловлена их эксплуатацией, при которой в атмосферу выделяются токсические отходы сгорания углеродного топлива (бензин, керосин, дизельное топливо и природный газ) Автомобильный транспорт в городе - источник химического и шумового загрязнения. Транспорт является причиной дорожно-транспортных происшествий и, следовательно, гибели людей. Третья группа связана с отчуждением земель под транспортные магистрали, гаражи, стоянки, АЗС, аэродромы, аэропорты и т.д., что приводит к эрозии почвенного покрова и сокращению ареалов животных и растений. Четвертая группа объединяет проблемы регенерации и утилизации шин, масел и других технологических жидкостей, а также самих отслуживших транспортных средств. 44.Время как экологический фактор. Биологические ритмы. Понятие о хронотипах человека. Биологи́ческие ри́тмы — (биоритмы) периодически повторяющиеся изменения характера и интенсивности биологических процессов и явлений. Они свойственны живой материи на всех уровнях ее организации — от молекулярных и субклеточных до биосферы. Являются фундаментальным процессом в живой природе. Одни биологические ритмы относительно самостоятельны (например, частота сокращений сердца, дыхания), другие связаны с приспособлением организмов к геофизическим циклам — суточным (например, колебания интенсивности деления клеток, обмена веществ, двигательной активности животных), приливным (например, открывание и закрывание раковин у морских моллюсков, связанные с уровнем морских приливов), годичным (изменение численности и активности животных, роста и развития растений и др.) Известно, что по различному и всегда индивидуальному расположению пиков биоритмов люди делятся на три основные хронотипа - «жаворонки», «голуби» и «совы». «Жаворонки» в утренние часы имеют четко выраженную синхронизацию работоспособности, уровня функционального состояния центральной нервной системы и ее периферического двигательного отдела. У «сов» же в утренние часы отмечено повышенное напряжение функций центральных регуляторных систем. Статистически доказано, например, что в утренние часы «совы» делают в полтора раза больше ошибок при чтении корректур, чем «жаворонки». У «голубей» наблюдаются особенности как «жаворонков», так и «сов». Например, они не любят очень рано вставать, но и ложиться поздно тоже не хотят. Их работоспособность имеет два пика - в 10-12 и в 15-18 часов. Лица этого типа любят нормальный 7-8 часовой сон, придерживаются нормального режима дня. Считается, что хронотип передается по наследству. Это такой же генетически запрограммированный показатель, как, например, цвет глаз или цвет волос. С хронотипом связаны определенные черты характера, показатели здоровья и адаптационных возможностей. Например, «совы» в большей степени, чем «жаворонки», подвержены риску возникновения сердечно-сосудистой патологии, однако их биоритмы более пластичны, и они лучше приспосабливаются к новым режимам жизнедеятельности. У «жаворонков» многие показатели здоровья лучше, чем у «сов», но они более консервативны и с трудом переносят изменения привычного режима жизни. 45. Этапы,периоды и стадии онтогенеза. Оплодотворение, его фазы, биологическая сущность. Онтогене́з— индивидуальное развитие организма от оплодотворения (при половом размножении) или от момента отделения от материнской особи (при бесполом размножении) до смерти Онтогенез делится на два периода: эмбриональный — от образования зиготы до рождения или выхода из яйцевых оболочек; постэмбриональный — от выхода из яйцевых оболочек или рождения до смерти организма. Эмбриональный: Оплодотворение Дробление Гаструляция Гисто- и Органогенез Постэмбриональный: Развитие ,жд Оплодотворение — процесс слияния мужской и женской гаплоидных гамет, приводящее к образованию зиготы. Начало оплодотворения — момент слияния мембран сперматозоида и яйцеклетки, окончание оплодотворения — момент объединения материала мужского и женского пронуклеусов. Процесс оплодотворения происходит в дистальном отделе маточной трубы и складывается из следующих фаз: сближение гамет, активация яйцеклетки, слияние гамет (сингамия) I стадия —сближене гамет( дистантное взаимодействие,) включает в себя 3 механизма: •хемотаксис — направленное движение сперматозидов навстречу к яйцеклетке ; •реотаксис — движение сперматозоидов в половых путях против тока жидкости; •капацитация — усиление двигательной активности сперматозоидов, под воздействием факторов женского организма (рН, слизь и другие). II стадия —Активация яйцеклетки( контактное взаимодействие), за 1,5—2 ч сперматозоиды приближаются к яйцеклетке, окружают ее и приводят к вращательным движениям, со скоростью 4 оборота в минуту. Одновременно из акросомы сперматозоидов выделяются сперматозилины, которые разрыхляют оболочки яйцеклетки. В том месте где оболочка яйцеклетки истончается максимально происходит оплодотворение, оволемма выпячивается и головка сперматозоида проникает в цитоплазму яйцеклетки, занося с собой центриоли, но оставляя снаружи хвостик. III стадия —слияние гамет (проникновение), самый активный сперматозоид приникает головкой в яйцеклетку, сразу после этого в цитоплазме яйцеклетки образуется оболочка оплодотворения, которая препятствует полиспермии. Затем происходит слияние мужского и женского пронуклеусов, этот процесс носит название синкарион. Этот процесс (сингамия) и есть собственно оплодотворение, появляется диплоидная зигота (новый организм, пока одноклеточный). Сущность оплодотворения заключается в восстановлении диплоидного набора хромосом и в объединении наследственного материала обоих родителей, в результате чего потомство, соединяющее в себе полезные признаки отца и матери, более жизнеспособно. 46. Особенности эмбриогенеза человека. Понятие о молекулярно –генетических механизмах дифференцировки клеток. Типы роста. Оплодотворение — процесс слияния мужской и женской гаплоидных гамет, приводящее к образованию зиготы. Дробление- это ряд митотических делений зиготы и далее бластомеров, заканчивающихся образованием многоклеточного зародыша – бластулы. С каждым делением клетки становятся все мельче и мельче, пока не достигнут обычного для соматических клеток соотношения объемов ядра и цитоплазмы. Способ дробления зависит от количества, плотности и характера распределения желтка в яйце. Дробление может быть полным (равномерное синхронное, неравномерное асинхронное) или частичным (дискоидальным асинхронным). У человека дробление неравномерное асинхронное, тип бластулы – бластоциста. Гаструляция – превращение однослойного зародыша в многослойный, называемый гаструлой. У зародыша происходят направленные перемещения групп или отдельных клеток, начинается их дифференцировка и индукционные взаимодействия. У животных (кроме кищечнополостных и губок) образуется три зародышевых листка: эктодерма, энтодерма, мезодерма. Способы гаструляции различны: инвагинация, эпиболия, деламинация, иммиграция. - Нейруляция – это начало органогенеза: образование нервной пластинки и замыкание ее в нервную трубку, формирование хорды и вторичной кишки, мезодерма по бокам хорды расщепляется на парные структуры – сомиты, возникает комплекс осевых органов - Зачаток конкретного органа формируется первоначально из определенного зародышевого листка, но затем орган усложняется и в итоге в его формировании принимают участие два или три зародышевых листка. Так, производными эктодермы являются: нервная трубка и все нервные клетки, эпидермис кожи (перо, волосы, ногти, кожные и молочные железы), компоненты органов зрения, слуха, обоняния, эпителий ротовой полости, эмаль зубов. Производными энтодермы являются эпителий желудка и кишки, клетки печени, поджелудочной железы; передний отдел эмбриональной кишки образует эпителий легких и воздухоносных путей, а также клетки долей гипофиза, щитовидной и паращитовидной желез. Мезодерма образует скелетную мускулатуру, дерму кожи, органы выделительной и половой систем, сердечно-сосудистую систему, лимфатическую систему, плевру, брюшину и перикард. Из мезенхимы, имеющей смешанное происхождение за счет клеток всех трех зародышевых листков, развиваются все виды соединительной ткани, гладкая мускулатуру, кровь, лимфа. Рост обеспечивается следующими механизмами: 1) увеличением размера клеток, 2) увеличением числа клеток, 3) увеличением неклеточного вещества, продуктов жизнедеятельности клеток. Рост происходит на клеточном, тканевом, органном и организменном уровнях. Увеличение массы в целом организме отражает рост составляющих его органов, тканей и клеток. Различают два типа роста: ограниченный и неограниченный. Неограниченный рост продолжается на протяжении всего онтогенеза, вплоть до смерти. Таким ростом обладают, в частности, рыбы Многие другие позвоночные характеризуются ограниченным ростом, т.е. достаточно быстро выходят на плато своей биомассы. 47. Онтогенез человека. Критические периоды развития. Тератогенные факторы среды. Онтогене́з— индивидуальное развитие организма от оплодотворения (при половом размножении) или от момента отделения от материнской особи (при бесполом размножении) до смерти Онтогенез делится на два периода: эмбриональный — от образования зиготы до рождения или выхода из яйцевых оболочек; постэмбриональный — от выхода из яйцевых оболочек или рождения до смерти организма. Критические периоды онтогенеза: • гаметогенез; • оплодотворение; • имплантация — 7—8 сутки; • плацентация — 3—8 недели; • период усиленного роста головного мозга — 15—20 неделя; • дифференцировка полового аппарата — 20—24 неделя; • рождение; • период новорожденности; • период полового созревания. Тератогенные факторы — это факторы внешней среды, которые, воздействуя в течение беременности, вызывают развитие врожденных пороков. Непосредственным объектом действия неблагоприятных факторов могут быть половые клетки (гаметопатии) или же сам эмбрион (эмбрионопатии). Действуя на ранних этапах эмбриогенеза, тератоген, как правило, вызывает гибель зародыша. Возникновение уродств наиболее вероятно в период органогенеза, когда нарушаются клеточные взаимодействия. Тератогенные факторы: Алкоголь Инфекционные заболевания, передающиеся от матери плоду В случаях, когда тератогенное действие оказывают возбудители инфекций, пороговую дозу и дозозависимый характер действия тератогенного фактора оценить не удается. Ряд вирусных заболеваний перенесенных во время беременности (краснуха, эпидемический паротит, инклюзионная цитомегалия). Ионизирующее излучение Рентгеновские лучи, воздействие радиоактивных изотопов могут оказывать прямое действие на генетический аппарат. Кроме прямого действия, ионизирующее излучение обладает также токсическим эффектом и является причиной многих врожденных аномалий. Лекарственные препараты Следует отметить, что не существует лекарств, которые могут быть признаны полностью безопасными, особенно на ранних стадиях беременности. Никотин Курение большого количества сигарет во время беременности может привести к отставанию ребенка в физическом развитии. 48.Постэмбриональный период онтогенеза. Теории и механизмы старения. В постэмбриональном (постнатальном) периоде выделяют ранний и поздний постнатальный онтогенез. • Ранний - это дорепродуктивный период, в котором осуществляются комплексные процессы роста во всем организме. • Поздний - соответствует репродуктивному и пострепродуктивному периодам. В раннем онтогенезе выделяют: период новорожденности - первые 4 недели; грудной возраст - с 4-ой недели до 1 года; преддошкольный ; от третьего года жизни; дошкольный - от Зх до 6 лет. Выделяют пубертатный период - период полового созревания - от 12 до 16 лет, переходящий в юношеский, длящийся до 20 лет. Каждый из возрастных периодов имеет свои отличия. Рост и развитие ребенка сопровождается быстрым повышением стабильности различных функций организма. Развитие органов чувств, двигательных и психических функций обеспечивает изменения в поведенческой сфере. Здесь огромная роль принадлежит факторам социальным. Онтогенез - это не только реализация, но и накопление информации В позднем онтогенезе различают: • Зрелый - период стабильного функционирования органов и систем (репродуктивный); период старения организма (пострепродуктивный). Различают хронологический и биологический возраст. Возрастная классификация: 60-74 пожилой; с 75 - старый; с 90 -долгожитель. |