Главная страница

введение в медицинскую биологию. Биология наука о жизни, ее формах, закономерностях существования и развития. Bios жизнь logos наука


Скачать 1.4 Mb.
НазваниеБиология наука о жизни, ее формах, закономерностях существования и развития. Bios жизнь logos наука
Анкорвведение в медицинскую биологию
Дата20.10.2019
Размер1.4 Mb.
Формат файлаppt
Имя файлаVvedenie_v_meditsinskuyu_biologiyu.ppt
ТипДокументы
#90929

Биология – наука о жизни, ее формах, закономерностях существования и развития. Bios – жизнь logos – наука





Термин «биология» введен в начале XIX века (1802 год)
Французским ученым
Жаном Батистом Ламарком и немецким ученым
Готфридом Рейнхольдом Тревиранусом

Предмет изучения биологии – жизнь во всех ее проявлениях.





Строение
Физиология
Поведение
Индивидуальное развитие организмов (онтогенез)
Историческое развитие организмов (филогенез)
Взаимоотношение организмов друг с другом и с окружающей средой

Объект изучения биологии – все живые организмы (включая человека).




Современная биология – комплексная наука





Зоология
Ботаника
Протистология
Вирусология
Бактериология
Микология


Эмбриология
Генетика
Молекулярная биология
Эволюционное учение
Экология
Этология

XXI век – век биологии




Место биологии в системе медицинского образования





Медицина – область науки и практическая деятельность, направленные на сохранение и укрепление здоровья людей, предупреждение и лечение болезней

Медицинская биология – теоретическая база медицины, основа подготовки будущих врачей





Биология


Медицина


Медицинская биология

Отрасли современной медицины





Медицина


Строение и функции здорового организма
Анатомия человека
Физиология
Гистология
Биохимия


Больной организм
Патологическая анатомия
Патологическая физиология
Патологическая биохимия


Болезни и их лечение
Терапия
Хирургия
Акушерство и гинекология
Стоматология
Влияние среды на организм
Гигиена
Медицинская экология

Роль биологической подготовки в структуре медицинского образования (1)





Раскрытие закономерностей возникновения, развития и сохранения жизни
Существование человека зависит от общебиологических механизмов жизнедеятельности
Человек – неотъемлемая часть природы – влияет на нее и испытывает ее влияние. Эти двусторонние отношения сказываются на состоянии здоровья человека

Роль биологической подготовки в структуре медицинского образования (2)





Поиск путей преодоления современных социальных и экологических проблем невозможен без понимания биологических закономерностей внутривидовых и межвидовых отношений организмов, характера взаимодействия живых существ, включая человека, и среды их обитания

Роль биологической подготовки в структуре медицинского образования (3)





В решении проблем охраны здоровья и борьбы с болезнями биологические знания и «высокие биотехнологии» (генетическая, клеточная инженерия) начинают занимать определяющее место
Медицина превращается в биомедицину

Роль биологической подготовки в структуре медицинского образования (4)





Мировоззренческая подготовка врачей
    разумное отношение к окружающей природе, самому себе критическая оценка последствий воздействия человека на среду обитания следование этическим нормам в связи с развитием геномики, генотерапии, клонирования

Медицинская биология как наука





Медицинская биология – это наука об основах жизнедеятельности человека, изучающая закономерности наследствености, изменчивости, индивидуального развития и морфофизиологической адаптации человека к условиям окружающей среды в связи с его биососциальной сущностью и влиянием молекулярно-генетических, клеточных, онтогенетических, популяционных, экологических факторов на здоровье населения

Связи медицинской биологии с другими дисциплинами





Медицинская биология


Анатомия


Биохимия


Физиология человека


Генетика


Экология


Медицинская паразитология

Задача медицинской биологии





Анализ влияния на здоровье людей молекулярно-генетических, клеточных, онтогенетических, популяционных и экологических факторов

В курсе медицинской биологии рассматриваются 4 основные раздела





Биологические основы жизнедеятельности человека
Популяционно-видовой уровень организации жизни и место человека в нем
Биогеоценотический уровень организации жизни и место человека в нем
Биосфера и человек

В первом разделе рассматриваются





Молекулярно-генетический, клеточный и онтогенетический уровни организации жизни с учетом специфики организма человека, биология клетки, размножения и основы генетики человека

Во втором разделе





С позиций современной синтетической теории эволюции излагаются понятия видообразования, популяционной структуры вида и микроэволюционные процессы
Рассматривается специфика действия элементарных эволюционных факторов в популяциях человека, генетический и фенотипический полиморфизм человечества
Рассматриваются вопросы антропогенеза

В третьем разделе рассматриваются





Медико-биологические аспекты экологии человека
Животный мир как компонент экологической среды человека
Жизненные циклы паразитов, происхождение и эволюция паразитов, пути заражения, методы диагностики, профилактики паразитозов

В четвертом разделе рассматриваются





Вопросы структуры и функции биосферы
Учение о ноосфере
Влияния деятельности человека на биосферу

“Ars longa, vita brevis...” Гиппократ





Жизнь коротка. А путь искусства долог…
Удобный случай скоропреходящ.
Эксперимент опасен и сужденье сложно…

«Здоровье» и «болезнь» - основные понятия, которыми оперируют медицина и медицинская биология





«Здоровье – не все, но все без здоровья – ничто»
(Сократ)
«Здоровье и болезнь – два направления жизненного процесса»
(К. Рокитанский)

По определению ВОЗ





«Здоровье – это состояние полного физического, психического и социального благополучия, а не только отсутствие болезни или ограничения каких-либо возможностей»

Болезни принято делить на 6 основных групп:





Болезни, вызываемые патогенными организмами: бактериями, вирусами, грибами – инфекции, простейшими и гельминтами – инвазии
«Антропогенные» болезни – болезни цивилизации: ИБС, алкоголизм, наркомания, рак легких, профболезни и др.
Алиментарные дефициты – дисвитаминозы, дисмикроэлементозы и др.
Наследственные и врожденные патологии
Возрастные болезни
Психические расстройства

Основные причины заболеваний





Физические агенты
Химические агенты и препараты
Биологические агенты
Кислородная недостаточность
Генетические
Иммунологические реакции
Пищевой дисбаланс
Эндокринный дисбаланс

Реакции организма на воздействие патогенных факторов





Воспаление
Склероз, фиброз
Анемия
Дегенерация
Гипертрофия, атрофия органа
Неоплазия
Смерть клетки (некроз, апоптоз)
и другие.

История развития общей и медицинской биологии (1)





Каждый крупный шаг на пути познания фундаментальных законов жизни неизменно оказывал влияние на состояние медицины, приводил к пересмотру содержания и понимания механизмов патологических процессов.
Соответственно пересматривались принципы лечебной и профилактической медицины, методы диагностики и лечения.

История развития общей и медицинской биологии (2)





1839 – клеточная теория Т.Шванна, М. Шлейдена
1858 – концепция клеточной патологии Р. Вирхова

История развития общей и медицинской биологии (3)





Открытие фундаментальных законов наследственности – Г. Мендель (1865), Г.де Фриз, К. Корренс, К. Чермак (1900), Т. Морган (1910-1916), Дж. Уотсон и Ф. Крик (1953)
Генетико-биохимический подход в изучении болезней человека (основы молекулярной патологии)– А. Гаррод - 1908

История развития общей и медицинской биологии (4)





20-30-е годы XX века – успехи общей и экспериментальной генетики стимулировали исследования по генетике человека, изучению наследственной патологии, созданию службы медико-генетического консультирования

История развития общей и медицинской биологии (5)





Современный этап характеризуется развитием
Молекулярной биологии
Геномики
Генодиаогностики, генотерапии и генопрофилактики
Генной и клеточной инженерии
Медицинской биотехнологии
Клонирования

Современная медицина превращается в биомедицину





Первые десятилетия ХХ века – «охотники за микробами»
Вторая четверть ХХ века – «охотники за витаминами»
50-60-е годы ХХ века – «охотники за ферментами» Артур Корнберг
Конец ХХ – начало ХХI века – «охотники за генами»

Общая характеристика жизни. Уровни организации живого




Определения жизни





«Питание, рост и одряхление» (Аристотель)
«Стойкое единообразие процессов при различии внешних влияний»
(Г. Тревиранус)
«Совокупность функций, сопротивляю-щихся смерти»
(М. Биша)

Определения жизни





«Сложный химический процесс»
(И.П. Павлов)
«Особая, очень сложная форма движения материи»
(А.И. Опарин)

Определения жизни





«Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка»
(Ф. Энгельс)

Формы жизни





Формы жизни


Неклеточная


Клеточная


вирусы прионы


прокариоты эукариоты





Прионы – это белок с аномальной третичной структурой,способный катализировать конформационное превращение гомологичного ему нормального клеточного белка в себе подобный (прион). При переходе белка в прионное состояние его α-спирали превращаются в β-слои. Появившиеся в результате такого перехода прионы могут в свою очередь перестраивать новые молекулы белка; запускается цепная реакция, в ходе которой образуется огромное количество неправильно свёрнутых молекул.
Прионы — единственные известные инфекционные агенты, размножение которых происходит без участия нуклеиновых кислот. Вопрос о том, считать ли прионы формой жизни, в настоящий момент является открытым.





Свойства


Характеристика свойства


Обеспечение свойства


1. Самообнов -ление


Восстановление макромолекул, органоидов и клеток при постепенном их разрушении


Преимуществен-но потоками вещества и энергии


2. Самовоспро - изведение


Обеспечивает преемственность между поколениями молекул ДНК (репликация), клеток (деление) и организмов (размножение)


Преимуществен-но потоками информации





Свойства


Характеристика свойства


Обеспечение свойства


3. Саморегуля - ция


Обеспечивает регуляцию структуры и функций на всех уровнях организации живого (обменные процессы в клетках, деление клеток, рост и развитие организмов, взаимоотношения организмов в биогеоценозах)


Потоками вещества, энергии и информации

Основные свойства живого





Признак


Характеристика признака


1. Структурная организация


Все живое на Земле построено из тех же химических элементов, что и неживое, но характеризуется сложностью и большой упорядоченностью структур всех уровней организации от молекул до биосферы в целом

Основные свойства живого





Признак


Характеристика признака


2. Дискрет - ность и целостность


Органический мир Земли целостен, так как его существование обеспечивается взаимодействием составляющих дискретных единиц (биогеоценозов, популяций, организмов, органов, клеток, макромолекул); он дискретен,
так как состоит из относительно независимых дискретных единиц: организмы – из клеток, биоценозы – из популяций

Основные свойства живого





Признак


Характеристика признака


3. Обмен веществ и энергии (метаболизм)
- это совокупность биохимических процессов, обеспечивающих жизнедеятель - ность организма и его связь с внешней средой


Все организмы являются открытыми системами, через которые непрерывно идут потоки веществ и энергии, благодаря которым обеспечивается жизнедеятельность живого.

Основные свойства живого





Признак


Характеристика признака


4.Раздражи - мость


Свойство живого воспринимать воздействия окружающей среды и адекватно отвечать на них; это таксисы, тропизмы, настии и рефлексы

Основные свойства живого





Признак


Характеристика признака


5.Репродук - ция (размноже - ние)


Способность воспроизводить себе подобное, что обеспечивает непрерывность жизни: репликация ДНК, деление клеток, размножение организмов.

Основные свойства живого





Признак


Характеристика признака


6. Рост и развитие


Организмы способны расти и развиваться за счет деления и дифференцировки клеток, которые обусловлены реализацией генетической информации в онтогенезе

Основные свойства живого





Признак


Характеристика признака


7. Наследствен - ность


Способность родительских организмов передавать признаки и свойства дочерним организмам, что обеспечивает сохранение видов и их адаптаций к среде обитания

Основные свойства живого





Признак


Характеристика признака


8.Изменчи - вость


Способность дочерних организмов отличаться от родительских форм наследственными признаками. Что является предпосылками видообразования и эволюции

Основные свойства живого





Признак


Характеристика признака


9. Гомеостаз


Способность живых систем поддерживать относительное и динамическое постоянство своей внутренней среды (химический состав цитоплазмы клеток и плазмы крови, кровяное давление)

Основные свойства живого





Признак


Характеристика признака


10.Способность к адаптации
11.Онтогенез
12.Филогенез.

Принципы молекулярной логики жизни (1)





Живая клетка – это самоподдерживающаяся, самоорганизующаяся и самовоспроизводящаяся система молекул с постоянной температурой, которая извлекает свободную энергию и вещества из своего окружения

Принципы молекулярной логики жизни (2)





Клетки используют энергию для самоподдержания в состоянии динамической устойчивости, удаленном от равновесия с окружением

Принципы молекулярной логики жизни (3)





Многие химические превращения в клетке организованы в сети реакций, катализируемых ферментами. Основная экономия веществ и процессов достигается регуляцией активности ключевых ферментов

Принципы молекулярной логики жизни (4)





Самовоспроизведение в ряду поколений обеспечивается самовосстановлением, линейно-информационной кодирующей системой (ДНК  РНК  белок)

Стратегия жизни





Стойкая способность к передаче информации и ее реализации
Адаптация к условиям окружающей среды
Поступательное развитие

Уровень организации жизни – место биологической системы в органическом мире.








Молекулярно-генетический
Субклеточный
Клеточный
Органно-тканевый
Онтогенетический (организменный)
Популяционно-видовой
Биогеоценотический
Биосферный


Уровень
организации


Характеристика уровня


Элементарная единица уровня


Элементарное явление уровня


1. Молекуляр - но – генетичес - кий


Определяется химическим составом, биохимическими (обмен веществ) и генетическими (передача наследственной информации) процессами, протекающими в живых системах


Биополимеры; главные из них — нуклеиновые кислоты и белки


Передача генетической информации дочерним молекулам ДНК
(репликация)
и молекулам белка (транскрипция и
трансляция)


Уровень
организации


Характеристика уровня


Элементарная единица уровня


Элементарное явление уровня


2.Клеточ - ный


Обусловлен строением и жизнедеятельностью клеток, их специализацией в процессе развития, механизмами деления клеток и их взаимодейст – виями


Клетка


Реакции клеточного метаболизма, упорядоченное течение которых обеспечивают белки - ферменты


Уровень
организации


Характеристика уровня


Элементарная единица уровня


Элементарное явление уровня


3. Организменный


Определяется особенностями строения и функционирования отдельных особей, механизмами согласованной работы органов и систем, адаптациями


Особь


Закономерные изменения организма в процессе индивидуального развития (формирование фенотипа)


Уровень
организации


Характеристика уровня


Элементарная единица уровня


Элементарное явление уровня


4. Популяционно - видовой


Обусловлен взаимоотношениями между особями популяций, их генофондом и взаимоотношениями с окружающей средой


Популяция


Изменение генофонда популяций


Уровень
организации


Характеристика уровня


Элементарная единица уровня


Элементарное явление уровня


5. Биогеоцено- тический


Определяется взаимоотношениями между популяциями, видами, сукцессия


Биогеоценоз


Межвидовая борьба за существование.


Уровень
организации


Характеристика уровня


Элементарная единица уровня


Элементарное явление уровня


5. Биосферный


Определяется взаимоотношениями между популяциями биогеоценозов, круговоротом веществ и энергии, обусловленными жизнедеятельностью организмов


Биогеоценоз


Круговорот веществ и энергии

Уровни организации органического мира





Системы


Уровни


Небиологические микросистемы


1. Элементарные частицы
2. Атомы
3. Молекулы


Биологические микросистемы


4. Органеллы
5. Клетки


Биологические мезосистемы


6. Ткани
7. Органы
8. Системы органов
9. Организмы


Биологические макросистемы


10. Популяции и виды
11. Биоценоз
12. Биосфера

Уровни организации (изучения) многоклеточного организма





Размеры объекта


Объект изучения


Уровень организации
(по объекту изучения)


Уровень организации
(по методу изучения)


0,1 мм (100 мкм) и более


Организм, органы


Организменный, органный


Анатомический


100 – 10 мкм


Ткани


Тканевый


Гистологический (светооптический)


20 – 0,2 мкм
(200 нм)


Клетки


Клеточный


Цитологический


200 – 1 нм


Клеточные компоненты


Субклеточный


Ультраструктур-ный (электронно-микроскопиче-ский)


Менее 1 нм


Молекулы


Макромолеку-лярный


Физико-химиче- ский

Элементарные единицы и элементарные явления уровней организации жизни





Уровень организации


Элементарная единица


Элементарное явление


Молекулярно- генетический


Ген


Конвариантная редупликация


Клеточный


Клетка


Клеточный метаболизм


Организменый


Особь


Изменения организма в онтогенезе


Популяционно-видовой


Популяция


Действие элементар-ных эволюционных факторов на генофонд популяции


Биогеоценотический


Биогеоценозы


Потоки энергии и круговорот веществ



написать администратору сайта