Ответы на билеты по биологии. Билет1 Закономерности существования клетки во времени. Жизненный цикл клетки, его варианты. Основное содержание и значение периодов жизненного цикла клетки
 Скачать 2.17 Mb.
|
|
Регенерация (от лат. Regeneration - возрождение) - восстановление структур организма в процессе жизнедеятельности и восстановление тех структур, которые были утрачены вследствие патологических Физиологическая регенерация - явление универсальное, присущее всем живым организмам, а также органам, тканям, клеткам и субклеточных структур. Принято разделять клетки тканей животных организмов и человека на три основные группы: лабильные, стабильные и статические. К лабильных относят клетки, которые быстро и легко возобновляются в процессе нормальной жизнедеятельности организма. Это клетки крови, эпителия слизистой оболочки ЖКТ, эпидермиса. Судьба клеток, погибших в процессе жизнедеятельности, неодинакова. Клетки наружных покровов после гибели отшелушиваются. Клетки слизистой оболочки кишок, богаты ферменты, после шелушение входят в состав кишечного сока и принимают участие в пищеварении. К стабильным клеток относят клетки печени, поджелудочной железы, слюнных желез и др.. Они имеют ограниченную способность к размножению, что проявляется при повреждении органа. К статическим клеток относят клетки поперечно мышечной и нервной тканей. Клетки статических тканей, как считает большинство исследователей, не делятся. Однако процессы физиологической регенерации в нервных клеток осуществляются на субклеточном, ультраструктурном уровнях. По мышечной ткани, последнее время взгляд несколько изменился. Были открыты так называемые клетки-сателлиты, находящиеся под оболочкой, или сарколеммой, мышечного волокна и способны погружаться внутрь волокна делиться и превращаться в ядра и цито-либо саркоплазму, мышечного волокна. В процессе физиологической регенерации участвуют также камбиальные клетки, то есть наименее дифференцированные или наименее специализированные, которые дают начало клеткам, постепенно дифференцируются или специализируются. Например, камбиальными клетками эпидермиса кожи являются клетки базального слоя. Процесс физиологической регенерации присущ всем тканям. Наиболее универсальной его формой является внутриклеточная регенерация. Высокая ее интенсивность обеспечивает продолжительность жизни клеток, соответствует времени жизни всего организма. Физиологическая регенерация сохраняет целостность и нормальную жизнедеятельность отдельных тканей, органов и всего организма. Репаративная регенерация. Восстановление органов, тканей и других структур после повреждения, а также восстановление целого организма из его части называют репаративной регенерации (от лат. reparativus - восстановительный). Физиологическая и репаративная регенерации не являются обособленными, независимыми друг от друга. Репаративная регенерация развертывается на основе физиологической, т.е. на основе тех же механизмов, и отмечается лишь большей интенсивностью проявлений. Поэтому репаративную регенерацию рассматривают как нормальную реакцию организма на повреждение, характеризующееся резким усилением физиологических механизмов воспроизведения специфических тканевых элементов различных органов. 3).Место экологии среди других наук Термин "Экология"(от греч.oikos-жилище,logos-наука)предложил немецкий зоолог Э.Геккель в 1886 году для обозначения биологической науки ,изучающей взаимоотношения животных с органическими и неорганическими средами. На современном этапе "экология" определяется как наука,исследующая закономерности жизнедеятельности организмов( в любых её проявлениях,на всех уровнях интеграции) в их естетсвенной среде обитания с учётом изменений, вносимых в среду деятельностью человека. Предметом изучения экологии являются биологические макросистемы (популяции,биоценозы,экосистемы) в динамике, во времени, в пространстве. Как самостоятельная наука экология возникла в конце 19 века. До середины 20 века на экологию смотрели как на одно из подразделений биологии, но постепенно она вышла за ее рамки. Особенно большое значение в последнее время уделяется проблемам взаимоотношения человека с окружающей средой. Это связано с резким усилением взаимного отрицательного влияния человека и среды в связи с негативными последствиями научно-технического прогресса. В настоящее время экология не ограничивается рамками биологической дисциплины, она превратилась в междисциплинарную науку, изучающую сложнейшие взаимоотношения человека с окружающей средой. Экология разделяется на теоретическую или общую экологию и прикладную. Общая экология рассматривает биологические аспекты экологии. В составе общей экологии выделяют следующие основные разделы:
Для всех этих направлений главным является изучение выживания живых существ в окружающей среде. Прикладная экология базируется на знании технологии производства, изучает механизмы разрушения биосферы человеком, способы предотвращения этого процесса и разрабатывает принципы рационального использования природных ресурсов. Прикладная экология включает инженерную, промышленную, сельскохозяйственную экологию, экологию энергетики и другие науки. Объектом исследования экологии являются природные экологические системы и созданные человеком системы (экологические системы – единые природные комплексы, образованные живыми организмами и средой их обитания). Задачи экологии многообразны. Основные задачи общей экологии: исследование связей в экосистемах, оценка их состояния, исследование процессов протекающих в биосфере, с цельюподдержания устойчивости ее, моделирование состояния экосистем и глобальных биологических процессов. Основные прикладные задачи, которые экология должна решать в настоящее время следующие:
Современная экология тесно связана с политикой, экономикой, правом, психологией, медициной, геологией, техническими и другими науками. Таким образом, экология становится одной из важнейших наук современности и от ее прогресса, возможно будет зависеть само существование человека на Земле. 4)Задача. В инфекционном отделении клиники новорожденному ребёнку был поставлен диагноз токсоплазмоз.Какие анамнестические данные и проведённые анализы послужили основой для данного диагноза?Перечислите пути заражения токсоплазмозом.Какие морфологические особенности характеризуют данного паразита?Назовите инвазионные формы для промежуточных хозяев. Врожденный токсоплазмоз - острое или хроническое заболевание новорожденных, возникающее при инфицировании плода токсоплазмами во время внутриутробного развития. Степень поражения плода зависит от времени гестации, длительности и интенсивности паразитемии, вирулентности токсоплазм, степени развития у плода защитных механизмов. При внутриутробном инфицировании чаще наблюдается рецидивирующее течение, чем в случаях постнатальной инфекции, что в большинстве случаев связано с иммунной недостаточностью, развившейся вследствие иммунологической толерантности. Факторы риска поражения плода Токсоплазмозу присущи все признаки перинатальных инфекций: выявлена тенденция к субклиническому течению; - заболевание клинически трудно распознается и прижизненно выявляется только с использованием лабораторных методов; - возбудители этих инфекций вызывают у плода раннее образование антител класса IgM и играют большую роль в формировании иммунологической толерантности; - возбудитель характеризуется специфическим тропизмом к определенным органам и системам плода, преимущественно к глазам, ЦНС, сердцу и ретикулоэндотелиальной системе. Следует помнить о двух моментах: 1) при инфекционном заболевании матери плод может не поражаться; 2) инфекционное поражение плода не происходит, если плацента не инфицирована. Конечный результат перинатальных инфекций определяют ряд факторов: 1) срок беременности; 2) тип возбудителя и его вирулентность; 3) восприимчивость матери и плода к инфекции, во многом определяемая генетическим особенностями; 4) тип материнской инфекции (первичная или вторичная); 5) состояние иммунной системы матери в момент инфицирования; наиболее тяжелые последствия наблюдаются у женщин с иммунодефицитными состояниями (первичными или вторичными, и особенно комбинированными); 6) наличие специфического антительного иммунитета у матери, а также уровень материнских антител, перешедших плоду трансплацентарно; 7) длительность контакта возбудителя с плодом; 8) степень созревания и поражения плаценты; 9) сочетанность инфицирования (вирусными, бактериальными, паразитарными инфекциями; вирусы обладают наибольшей проникающей активностью, что усугубляет течение патологического процесса). Восприимчивость к токсоплазмозу черезвычайно высока.Болезнь у людей может протекать практически бессимптомно или клинически выраженно с летальным исходом.Примерно у 3 % токсоплазных людей отмечаются слабо выраженные признаки болезни-общая слабость,снижение аппетита, памяти, боли в области сердца.У 0,2-0,5 % людей хроническая форма болезни переходит в острый токсоплазмоз.При трансплацентарном заражении в первые месяцы беременности возможна гибель плода.Внутриутробное заражение в поздние сроки беременности сопровождается развитием острой формы токсоплпзмоза -значительными нарушениями в нервной, сердечнососудистой системах,органах зрения. Для прижизненной диагностики токсоплазмоза человека применяют как иммунологические методы, так и паразитарные- обнаружение паразитов при микроскопии мазков крови,пунктата спинномозговой жидкости,биоптата лимфатических узлов, ткани плаценты. Пути заражения токсоплазмозом Человек заражается алиментарным путём через продукты питания - молоко,мясо , яйца,содержащие паразитов.При несоблюдении правил личной гигиены после контакта с кошками и другими домашними животными, на шерсти которых могут быть зрелые ооцисты. Для Toxoplasma gondii характерны все известные пути заражения и локализации паразита во всех тканях и органах человека. Возможен и трансплацентарный путь заражения,что приводит к врождённому токсоплазмозу.Передача токсоплазм может происходить от поколению к поколению(в эксперименте на мышах до 10-20 поколений).Редко, но могут быть и другие пути заражения- половой,воздушно-капельный и трансмиссивный(токсоплазм выявляли у кровососущих насекомых и в эякуляте человека).Возможен и перкутанный путь - при проникновении паразитов через повреждённую кожу попадут эндозоиты из тканей инвазированных животных. Морфологические особенности: Toxoplasma gondii в стадии внутриклеточного паразита имеетформу в виде дольки апельсина.Один конец токсоплазмы заострён, другой закруглён.Длина от 4 до 7 мкм.При окраске по Романовскому цитоплазма голубовато-серая , а расположенное в центре ядро- красно- фиолетовое.На переднем конце находится опорное образование, в стенке которого располагаются спирально закрученные фибриллы-коноид.От него отходят роптрии- трубчатые образования, расширяющиеся на заднем конце.Есть основания полагать, что в роптриях содержатся вещества,обладающие протеолитическими свойствами.Возможно,эти вещества , по другим специальным органоидам - микронемам , изливаются на клеточные мембраны хозяина.Питание токсоплазмы осуществляется через микропоры-впячивания пелликулы( микроцитостомы).Остальные клеточные структурытипичны(митохондрии,ЭПС и др.)Таким образом,токсоплазма- паразит с очень глубокими и разнообразными приспособлениями. Инвазионные формы для промежуточных хозяев: В цикле развития токсоплазмы четко выделяются и внекишечная (тканевая) форма.При этом,Кишечная фаза протекает в организме окончательного хозяина, которыми являются представители семейства кошачьих(кошка, рысь,тигр, барс и др.)Тканевая фаза развития происходит в органах и системах ракообразных,факультативных, промежуточных хозяев.Круг их очень широк- около 150 видов птиц и более 300 видов млекопитающих( в числе млекопитающих и человек). Следует отметить, что развитие токсоплазмы может происходить без смены хозяев: - заражение окончательного хозяина от окончательного.Инвазионная стадия при этом-спорулированная ооциста -заражение промежуточного хозяина от промежуточного.Инвазионные стадии при этом - эндозоиты , истинные цисты и псевдоцисты с мерезоитами. При смене хозяев хозяев инвазионными являются одни и те же стадии-ооциста, эндозоит,цисты с мерозоитами как для окончательного,так и для промежуточного хозяина. Билет№14. 1).Исторические этапы ФОРМИРОВАНИЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ ОБ ОРГАНИЗАЦИИ МАТЕРИАЛЬНОГО СУБСТРАТА НАСЛЕДСТВЕННОСТИ И ИЗМЕНЧИВОСТИ Наследственность и изменчивость как важнейшие свойства любой живой системы обеспечиваются функционированием особого материального субстрата. В ходе исторического развития биологической науки представления о его свойствах, организации и химической природе постоянно расширяются и усложняются. В 60-х гг. XIX в. основоположник генетики (науки о наследственности и изменчивости) Г. Мендель (1865) высказал первые предположения об организации наследственного материала. На основании результатов своих экспериментов на горохе он пришел к заключению, что наследственный материал дискретен, т.е. представлен отдельными наследственными задатками, отвечающими за развитие определенных признаков организмов. По утверждению Менделя, в наследственном материале организмов, размножающихся половым путем, развитие отдельного признака обеспечивается парой аллельных задатков, пришедших с половыми клетками от обоих родителей. При образовании гамет в каждую из них попадает лишь один из пары аллельных задатков, поэтому гаметы всегда «чисты». В 1909 г. В. Иогансен назвал «наследственные задатки» Менделя генами. 80-е гг. XIX в. ознаменовались важными достижениями в области цитологии: были описаны митоз и мейоз — деление соответственно соматических и половых клеток, в ходе которых закономерно между дочерними клетками распределяются ядерные структуры —хромосомы (В. Вольдейер, 1888). Данные о характере распределения хромосом в процессе клеточного деления позволили в начале XX в. Т. Бовери (1902—1907) и У. Сетгону (1902—1903) сделать вывод о том, что преемственность свойств в ряду поколений клеток и организмов определяется преемственностью их хромосом. Хромосомы стали рассматривать как материальные носители наследственной программы. Дальнейшая разработка хромосомной теории наследственности, объединяющей представления о наследственных задатках и хромосомах, была осуществлена в начале XX в. Т. Морганом и его сотрудниками. В опытах, выполненных на дрозофиле, было подтверждено ранее высказанное предположение о роли хромосом в обеспечении наследственности. Установлено, что гены размещаются в хромосомах, располагаясь в них в линейном порядке. Гены каждой хромосомы образуют группу сцепления, число которых определяется количеством хромосом в половых клетках. Гены одной группы сцепления наследуются, как правило, совместно. Однако в ряде случаев происходит их перекомбинация в связи с кроссинговером, частота которого зависит от расстояния между генами. Таким образом, в хромосомной теории нашел отражение один из важнейших принципов генетики — единство дискретности и непрерывности наследственного материала. Необходимо отметить, что также в начале XX в. были обнаружены факты, которые доказывали наличие в клетках внехромосомного наследственного материала, располагающегося в различных цитоплазматических структурах и определяющего особую цитоплазматическую наследственность (К. Корренс, 1908). Примерно в это же время X. де Фризом (1901) были заложены основы учения о мутационной изменчивости, связанной с внезапно возникающими изменениями в наследственных задатках или хромосомах, что приводит к изменениям тех или иных признаков организма. В последующие годы было обнаружено мутагенное действие на хромосомы и гены рентгеновских лучей, радиационного излучения, определенных химических веществ и биологических агентов. В результате этих исследований стало очевидным, что наследственность и изменчивость обусловлены функционированием одного и того же материального субстрата. В первые десятилетия XX в. были получены данные, свидетельствующие в пользу зависимости состояния признаков от характера взаимодействия генов, что выходило за рамки отношений доминантности и рецессивности, описанных еще Менделем. Отсюда появилось представление о генетическом аппарате как о системе взаимодействующих генов — генотипе, который сосредоточен в хромосомном наборе — кариотипе. Изучение химического состава хромосом выявило два основных вида соединений, образующих эти структуры,— белки и нуклеиновые кислоты. В первой половине XX в. исследователями решался вопрос о химической природе субстрата наследственности и изменчивости. Первоначально высказывались предположения в пользу белков. В 1928 г. Ф. Гриффитом был поставлен опыт на пневмококках, в котором наблюдалось изменение (трансформация) некоторых наследственных свойств одного бактериального штамма под влиянием материала, полученного из убитых клеток другого штамма. Химическая природа вещества, трансформирующего наследственные свойства бактерий, была установлена лишь в 1944 г. О. Эйвери, доказавшим его принадлежность к нуклеиновым кислотам (ДНК). Другими доказательствами участия ДНК в обеспечении наследственности и изменчивости являются: 1) постоянство содержания ДНК во всех типах соматических клеток организма; 2) соответствие содержания ДНК плоидности клеток (в соматических клетках ее вдвое больше, чем в половых, в полиплоидных клетках оно соответствует количеству наборов хромосом); 3) явление генетической рекомбинации у бактерий при их конъюгации, в ходе которой осуществляется проникновение части ДНК из одной клетки в другую и изменение свойств последней; 4) изменение наследственных свойств бактериальных клеток путем переноса ДНК от одного штамма к другому с помощью ДНК-фага — явление трансдукции; 5) инфицирующая активность изолированной нуклеиновой кислоты вирусов. Важным результатом целенаправленного изучения нуклеиновых кислот было создание Дж. Уотсоном и Ф. Криком (1953) пространственной модели молекулы ДНК. Во второй половине XX в. усилия ученых направлены на изучение свойств нуклеиновых кислот, составляющих основу их генетических функций, способов записи и считывания наследственной информации, характера и структуры генетического кода, механизмов регуляции активности генов в процессе формирования отдельных признаков и фенотипа в целом. В 60-х гг. работами М. Ниренберга, С. Очоа, X. Кораны и других была произведена полная расшифровка генетического кода, установлено соответствие триплетов нуклеотидов в молекуле нуклеиновых кислот определенным аминокислотам. В 70-х гг. стали активно разрабатываться методы генной инженерии, позволяющие целенаправленно изменять наследственные свойства живых организмов. К концу XX столетия, благодаря новым молекулярно-генетическим технологиям, появилась возможность определять последовательности нуклеотидов в молекулах ДНК геномов различных организмов (прочтение ДНК-текстов). ДНК-тексты генома человека, представленные в целом 3 млрд. пар нуклеотидов, в основном прочитаны к 2001 году. Научно-практическое направление молекулярной биологии, имеющее целью определение нуклеотидных последовательностей молекул ДНК, получило название геномики. 2). Эмбриональный период развития организма. Дробление как процесс образования многоклеточного зародыша. Особенности пролиферации клеток па этапе дробления. Тип дробления у человека. В эмбриональном периоде выделяют три основных этапа: дробление, гаструляцию и первичный органогенез. Эмбриональный, или зародышевый, период онтогенеза начинается с момента оплодотворения и продолжается до выхода зародыша из яйцевых оболочек. У большинства позвоночных он включает стадии (фазы) дробления, гаструляции, гисто- и органогенеза. |