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.
|
|
Антимутагенные механизмы Выделено около 200 природных и синтетических соединений, обладающих антимутагенной активностью: некоторые аминокислоты (гистидин, аргинин, метионин), витамины (токоферол, аскорбиновая кислота, ретинол, каротин), провитамины и ферменты (пероксидаза, НАДФ-оксидаза, каталаза), комплексные соединения (растительного и животного происхождения), фармакологические средства (интерферон, оксипиридины, соли селена). К антимутационным механизмам относят: диплоидный набор хромосом, двойная спираль ДНК, вырожденный генетический код, повторы некоторых генов, механизмы репарации или коррекции молекулярных нарушений структуры ДНК. Фенокопирование – это появление признаков, болезней или пороков развития, развивающихся под воздействием определенных условий среды и копирующие наследственные заболевания. Например, слепота, обусловленная помутнением хрусталика глаза (катаракта), может быть вызвана механическими повреждениями, действием ионизирующего излучения, влиянием во внутриутробного периоде вируса краснухи, или может возникнуть в следствии мутации специфического гена без дополнительного внешнего воздействия. Другой пример, фенокопирования, слабоумие,( слайд № 2) может быть вызвано генной или геномной мутацией или может развиться при отсутствии йода в рационе беременной женщины, и у ребенка в постнатальном периоде. Рахит может возникнуть при недостатке витамина Д, или в результате наследственной витаминоустойчивой формы рахита. 3). Основные компоненты экологического кризиса. Последствия кризиса для здоровья человека. Экологический кризис — особый тип экологической ситуации, когда среда обитания одного из видов или популяции изменяется так, что ставит под сомнение его дальнейшее выживание. Основные причины кризиса:
Кризис может быть:
Бороться с глобальным экологическим кризисом гораздо труднее, чем с локальным. Решение этой проблемы можно достигнуть только минимизацией загрязнений, произведенных человечеством до уровня, с которым экосистемы будут в состоянии справиться самостоятельно. В настоящее время глобальный экологический кризис включает четыре основных компонента: кислотные дожди, парниковый эффект, загрязнение планеты суперэкотоксикантами и так называемые озоновые дыры. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ КРИЗИС На начальных этапах существования человеческого общества интенсивность воздействия людей на среду обитания не отличалось от воздействия других организмов. Получая от окружающей среды средства к существованию в таком количестве, которое полностью восстанавливалось за счет естественных процессов биотического круговорота, люди возвращали в биосферу то, что использовали другие организмы для своей жизнедеятельности. Универсальная способность микроорганизмов разрушать органическое вещество, а растений — превращать минеральные вещества в органические обеспечивала включение продуктов хозяйственной деятельности людей в биотический круговорот. В настоящее время человек извлекает из биосферы сырье в значительном и все возрастающем количестве, а современные промышленность и сельское хозяйство производят или применяют вещества, не только не используемые другими видами организмов, но нередко и ядовитые. В результате этого биотический круговорот становится незамкнутым. Вода, атмосфера, почвы загрязняются отходами производства, вырубаются леса, истребляются дикие животные, разрушаются природные биогеоценозы. Нежелательные последствия неконтролируемой человеческой деятельности осознавали естествоиспытатели уже в конце XVIII — начале XIX в. (Ж.-Л.-Л. Бюффон; Ж.-Б. Ламарк). В настоящее время человечество стоит перед возможностью экологического кризиса, т. е. такого состояния среды обитания, которое вследствие произошедших в ней изменений оказывается непригодным для жизни людей. Ожидаемый кризис по своему происхождению является антропогенным, так как. к нему ведут изменения в природе Земли, развивающиеся в связи с воздействием на нее человека. По своим последствиям воздействия человеческого общества на среду обитания могут быть положительными и отрицательными. Последние особо привлекают к себе внимание. Основные пути воздействия людей на природу заключаются в расходовании естественных богатств в виде минерального сырья, почв, водных ресурсов; загрязнении среды, истреблении видов, разрушении биогеоценозов. Естественные богатства планеты делятся на невосполняемые и восполняемые. К первым, например, относят полезные ископаемые, запасы которых ограничены. Тенденцию в изменениях восполняемых природных ресурсов можно проследить на примере леса. В настоящее время лесом покрыта примерно треть суши (без Антарктиды), тогда как в доисторические времена им было занято не менее 70%. Особенно пострадал лес в районах древних цивилизаций. Оголение горных склонов Ливана началось 5000 лет назад, когда по приказу царя Соломона 80 000 дровосеков вырубили для строительства дворца и храмов рощи ливанских кедров на значительной территории. Густые леса Далмации начали интенсивно уничтожать при создании римского флота, а затем при строительстве Венеции. На большей части территории Китая и Индии леса были почти полностью вырублены уже в позапрошлом тысячелетии. Уничтожение лесов прежде всего резко нарушает водный режим планеты. Мелеют реки, их дно покрывается илом, что приводит в свою очередь к уничтожению нерестилищ и сокращению численности рыб. Уменьшаются запасы грунтовых вод, создается недостаток влаги в почве. Талая вода и дождевые потоки смывают, а ветры, не сдерживаемые лесной преградой, выветривают почвенный слой. В результате возникает эрозия почвы. Древесина, ветви, кора, подстилка аккумулируют минеральные элементы питания растений. Уничтожение лесов ведет к вымыванию этих элементов из почв и, следовательно, падению ее плодородия. С вырубкой лесов гибнут населяющие их птицы, звери, насекомые-энтомофаги. Вследствие этого беспрепятственно размножаются вредители сельскохозяйственных культур. Лес очищает воздух от ядовитых загрязнений, в частности он задерживает радиоактивные осадки и препятствует их дальнейшему распространению, т. е. вырубка лесов устраняет важный компонент самоочищения воздуха. Наконец, уничтожение лесов на склонах гор является существенной причиной образования оврагов и селевых потоков. Таким образом, из-за нерационального землепользования человечество потеряло вследствие эрозии почв обширные территории, ставшие практически непригодными для земледелия. Так, за период, равный примерно 150 годам, в США эрозия привела к резкому снижению плодородия почв на территории, равной 120 млн. га. Промышленные отходы, пестициды, применяемые для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур, радиоактивные вещества, образуемые, в частности, при испытании ядерного и термоядерного оружия, загрязняют природную среду. Так, только автомобили в крупных городах за год выбрасывают в атмосферу около 50 млн. м3 угарного газа, кроме того, каждый автомобиль ежегодно выделяет около 1 кг свинца. Обнаружено, что в организме людей, проживающих вблизи крупных магистралей, содержание свинца повышено. Из-за бесконтрольного использования количество инсектицида ДДТ (по данным 50-х годов), находящегося в распыленном состоянии на обширных территориях планеты и вредного для живых организмов, достигло 1 млн. т. Троекратная обработка в 60-е годы инсектицидом, сходным с ДДТ, района живописного оз. Клири в США привела к почти полному уничтожению популяции гагар, достигавшей 1000 пар. В среднем в организме жителя США в 1961 г. обнаружено около 925 мг хлорорганических соединений. Считая с 1600 г., человеком было истреблено более 160 видов и подвидов птиц и около 100 видов млекопитающих. В настоящее время около 600 видов позвоночных животных находятся на грани полного истребления. К ним относятся киты, австралийские сумчатые (кенгуру), крокодилы, бегемоты, носороги, ряд крупных хищников. Отдельные виды животных исчезают не только в результате их непосредственного истребления человеком. Между естественными и искусственными биоценозами все время идет борьба за территорию. Но человеческий труд оказывается фактором настолько мощным, что искусственные биоценозы, сами по себе малоустойчивые, тем не менее теснят естественные биоценозы. Деятельность человека изменяет структуру земной поверхности, отчуждая под сельскохозяйственные угодья, строительство населенных пунктов, коммуникаций, водохранилищ территорию, занимаемую природными биогеоценозами. К настоящему времени указанным образом преобразовано около 20% суши. К числу отрицательных влияний относится нерегулируемый промысел рыбы, млекопитающих, беспозвоночных, водорослей, изменение химического состава вод, воздуха, почвы в результате сбросов отходов промышленности, транспорта и сельскохозяйственного производства. Положительное влияние человека выражается в выведении новых пород домашних животных и сортов сельскохозяйственных растений, создании культурных биогеоценозов, а также в разработке новых штаммов полезных микроорганизмов как основы микробиологической промышленности, развитии прудового рыбного хозяйства, интродукции полезных видов в новых условиях обитания. Прогнозы будущего человечества с учетом экологических проблем, стоящих перед ним, представляют непосредственный интерес для всего населения планеты. По мнению экспертов, экологическая ситуация, складывающаяся на Земле, таит в себе опасность серьезных и, возможно, необратимых нарушений биосферы в том случае, если деятельность человечества не приобретет планомерный, согласующийся с законами существования и развития биосферы характер. Вместе с тем расчеты показывают, что человеческое общество не использует значительные резервы биосферы. Одной из наиболее острых проблем современности является проблема быстрого роста населения Земли. Ежегодный прирост населения в абсолютном исчислении достигает 60—70 млн. человек, или примерно 2%. К 2000 г. численность населения достигла 6 млрд. человек. Площадь поверхности суши на планете равна 1,5 • 1014 м2, что достаточно для размещения 15—20 млрд. человек со средней плотностью 300—400 человек на 1 км2, имеющей место в настоящее время в Бельгии, Нидерландах, Японии. Растущее население Земли должно быть обеспечено пищей. Известно, что производство продовольствия на душу населения растет медленнее, чем производство энергии, одежды, различных материалов. Многие миллионы людей в слаборазвитых странах испытывают нехватку продуктов. Вместе с тем из всей территории суши, пригодной для земледелия, в среднем по Земному шару под сельскохозяйственные угодья занято лишь 41%. При этом на используемой территории, по мнению разных экспертов, получают от 3—4 до 30% от возможного при современном уровне развития агротехники количества продуктов. Причины этого отчасти заключаются в недостаточной энерговооруженности сельского хозяйства. Так, в Японии, получая урожай, в 5 раз больший, чем в Индии (с 1 га сельскохозяйственных угодий), затрачивают в 20 раз больше электроэнергии и в 20—30 раз больше удобрений и пестицидов. Уже сейчас 30% металлоизделий изготовляют из вторичного сырья. При существующей технологии из месторождений нефти извлекается лишь 30—50% запасов. Выход полезных ископаемых, таким образом, может быть увеличен путем разработки прогрессивных способов добычи. Около 95% энергии получают в настоящее время за счет сжигания ископаемого топлива, 3—4% за счет энергии речного стока и только 1—2% за счет атомного горючего. Использование атомной энергии в мирных целях решает проблему энергетического кризиса. Преобразующая деятельность людей неизбежна, так как с ней связано благосостояние населения. Современное человечество располагает исключительно мощными факторами воздействия на природу планеты, которое по своим последствиям может быть и отрицательным, и положительным. Следование принципу научно обоснованного рационального природопользования позволяет получить в целом позитивный итог. 4). Задача. Больной жалуется на боли в животе, тошноту и слюнотечение. При исследовании фекалий обнаружены яйца гельминта коричневого цвета, с бугристой оболочкой и цисты овальной формы с двумя ядрами. Каков предположительный диагноз? Как могло произойти заражение? Каковы меры профилактики данных инвазий? Диагноз: аскаридоз. Аскарида человеческая, Ascaris lumbricoides (L., 1758) – является возбудителем аскаридоза. Данное заболевание распространено повсеместно, в России аскаридоз является вторым по уровню распространения среди гельминтозов человека. В среднем в России ежегодно выявляется от 60 000 до 100 000 тыс. больных аскаридозом, при этом доля горожан среди больных составляет более 50%. Морфологические особенности аскариды человеческой отвечают характеристике класса Собстветственно круглые черви (Nematoda). Это крупный червь веретеновидной формы с круглым поперечным сечением. Самка имеет размеры от 20-40 см. Размеры самца 15-20 см. Цикл развития: Акаридоз относится к геогельминтозам, развитие которых происходит во внешней среде без участия промежуточного хозяина. Окончательным хозяином для аскарид вида A. lumbricoides служит человек. Основной путь заражения – алиментарный. Заражение людей аскаридозом происходит при употреблении в пищу фруктов, овощей, огородной зелени, загрязненных инвазионными яйцами аскариды. Из проглоченных яиц в кишечнике человека выходят личинки, которые до достижения половозрелой стадии, совершают миграцию по кровеносному руслу и тканям хозяина. Уже через 3 – 4 часа после заражения личинки вследствие своей буравящей способности проникают в толщу слизистой и подслизистой оболочек и внедряются в кишечные вены, по которым попадают в воротную вену. Из воротной вены по внутридольковым капиллярам они проникают в центральные вены печёночных долек, затем в v. sublobularis и через крупные венозные стволы в нижнюю полую вену. По нижней полой вене личинки попадают в правое предсердие и через лёгочную артерию в капилляры альвеол, а затем в просвет последних, где находятся в среде богатой кислородом. Затем личинки поднимаются по дыхательным путям в глотку, попадают в рот, вторично проглатываются и оказываются в кишечнике. Миграция личинок продолжается 9-12 дней. За это время личинки растут, несколько раз линяют, у них изменяется обмен веществ. Попав вторично в кишечник, личинки в течение 2,5 –3 месяцев растут и превращаются во взрослых аскарид, способных выделять яйца. Продолжительность жизни аскариды в кишечнике до 1 года. В организме человека взрослые аскариды обитают в тонком отделе кишечника. Свёртываясь дугой или кольцом и упираясь сторонами своего тела в стенки кишечника, аскариды удерживаются в нем. При массивной инвазии аскариды свёртываются в клубки , они могут вытягиваться и располагаться вдоль стенки кишечника. Питаются они за счёт пищевой кашицы хозяина, а также поверхностными слоями слизистой оболочки аскариды. Оплодотворённые самки выделяют яйца. Яйцо аскариды имеет 3 оболочки. Наружная бугристая, далее следует глянцевидная и волокнистая оболочки. Трехслойная оболочка яйца предохраняет зародыш от механического повреждения и химического воздействия внешней среды. Оболочки яйца проницаемы для кислорода, без которого развития зародыша не происходит. Если в организме паразитируют только самки аскарид, то выделяются неоплодотворенные яйца. В отличие от оплодотворенных яиц, их оболочка равномерно бугристая. Скорость развития личинки в яйце зависит от определенных условий: температуры, влажности, химической среды и состава почвы и может колебаться от 10-12 дней до нескольких месяцев. Яйцо становится заразным после того, как сформировавшаяся в нём личинка совершит линьку. Патогенное действие. В основе патогенеза ранней фазы аскаридоза лежит сенсибилизирующее действие продуктов обмена и распада личинок, приводящее в дальнейшем к развитию аллергических реакций: крапивница, кашель и насморк. Сенсибилизация организма продолжается и во время паразитирования взрослых аскарид в кишечнике, они способны оказывать значительное токсическое воздействие. В тяжелых случаях развивается картина анафилактического шока с тяжёлыми расстройствами со стороны нервной, сердечно-сосудистой, дыхательной и других систем (судороги, учащение пульса и дыхания, астматическое удушье и пр.). Весьма разнообразны виды механического воздействия аскарид на ткани и органы больного. Личинки наносят повреждения тканям во время миграции. Особенно грубые нарушения происходят в лёгких, где паразиты разрывают капилляры и вызывают кровоизлияния. Взрослые аскариды иногда прободают кишечную стенку и выходят в брюшную полость. Обычно прободение происходит в области язв и операционных швов, но не исключена возможность перфорации внешне неизменной кишечной стенки. Тяжёлые клинические проявления возникают при локализации аскарид в желчных протоках печени, поджелудочной железы и в органах дыхания. Клубки аскарид в кишечнике обусловливают развитие обтурационной непроходимости. Выделение гельминтами антиферментов отрицательно воздействует на пищеварение больного. Аскариды выделяют энзимы, помогающие им усваивать углеводы, белки и жиры кишечного содержимого хозяина. При аскаридозе у пациентов понижается или, наоборот, повышается аппетит, появляется слюнотечение, тошнота со рвотой или без неё, боли в подложечной области или около пупка, поносы или запоры или их чередование. Продукты жизнедеятельности аскарид являются токсичными и вызывают головные боли, раздражительность, беспокойный сон, снижение умственной и физической деятельности. Пути заражения Единственным источником возбудителей аскаридоза является больной человек, в кишечнике которого самка аскариды откладывает в сутки до 200 тыс. яиц. Выделившиеся в окружающую среду с испражнениями больного яйца гельминта при отсутствии благоустроенных туалетов и нарушении правил гигиены попадают на почву вокруг домов, территории дворов, огородов и садов. Их созревание (превращение в инвазионные) происходит на поверхности и в верхних слоях почвы при температуре 10-36°С в течение 2-6 недель. Яйца аскарид отличаются устойчивостью к внешним воздействиям и могут оставаться жизнеспособными в почве на глубине 20 см до 7 лет. Если их развитие не завершилось осенью, то они дозревают и становятся инвазионными с повышением температуры весной. Заражение аскаридозом, как правило, происходит алиментарным путем, через загрязненные яйцами гельминта овощи, ягоды, фрукты, а также руки и предметы обихода, реже - при питье необеззараженной воды. Наибольшему риску инвазии аскаридами подвергаются дети из-за недостаточного соблюдения мер личной гигиены. У сельских жителей аскаридоз наблюдается чаще, чем у городских. В умеренных широтах массовое заражение населения A. lumbricoides происходит в летне-осенний период, когда в почве накапливается наибольшее количество инвазионных яиц гельминта. Зимой заражение возможно через парниковые овощи, либо когда яйца аскарид заносятся на подошвах в жилище. |