Транспортная функция биологических мембран. Виды пассивного транспорта веществ через мембрану. Изменения эритроцитов в гипо, гипер и изотонических растворах
 Скачать 1.16 Mb.
|
|
Экзаменационный билет 20. Комбинативная изменчивость. Механизмы рекомбинации наследственного материала. Медицинское и эволюционное значение комбинативной изменчивости. Комбинативная изменчивость. Разнообразные сочетания генов приводят к появлению у потомства новых фенотипов по сравнению с фенотипами обоих родителей. Источники комбинативной изменчивости: 1.Рекомбинация генов при кроссинговере. 2.Независимое расхождение хромосом и хроматид при мейозе. 3.Случайное сочетание хромосом при оплодотворении. Комбинативная изменчивость имеет колоссальное значение для эволюционных процессов: 1.Она постоянно изменяет признаки. 2.При взаимодействии неаллельных генов создает новые признаки. 3.Повышает жизнеспособность потомства. 4.Снижает и нейтрализует вредное действие мутаций. Постэмбриональный онтогенез, его периодизация у человека. Основные процессы (рост, формирование дефинитивных структур, половое созревание, репродукция, старение, смерть), их краткая характеристика. Постэмбриональные период. В развитии человека выделяют дорепродуктивный, репродуктивный, пострепродуктивный периоды. Согласно другой периодизации выделяют следующие периоды постнатального онтогенеза у человека: Новорожденности - 1-10 дней. Это сложный период адаптации к совершенно новым условиям существования. Грудной – 11 дней – 1 год. Ребенок вскармливается молоком матери. Раннего детства – 1-3 года. Ребенок учится ходить, говорить. Первый период детства – 4-7 лет. – Познание окружающего. Второй период детства – девочки – 8 – 11 лет, мальчики – 8-12 лет. Это школьный период. Подростковый – девочки – 12-15 лет, мальчики – 13 – 16 лет. Период полового созревания. Юношеский, девушки – 16-20 лет, юноши – 17-21 год. Период окончания роста, полового и физического созревания. средний возраст (I период) – женщины – 21-35 лет, мужчины – 22 – 35 лет. Это оптимальный период для деторождения. Зрелый возраст. Женщины – 36-55 лет, Мужчины – 36-60 лет. Период максимального профессионализма. После 35 лет обнаруживаются изменения некоторых физиологических и биохимических реакций обмена, которые предшествуют инволюции, определяющей процесс старения. Пожилой возраст. Женщины – 56-75 лет, мужчины – 61-75 лет. Старческий возраст – 75-90 лет. Долгожители – более 90 лет (доживают преимущественно женщины). Критические периоды постнатального периода: Новорождения. Полового созревания (12-16 лет) Полового увядания, угасания функций половых желез, у женщин - климакс (около 50 лет) Печеночный сосальщик: систематическое положение, морфология, географическое распространение, цикл развития. Способ инвазии и локализация в организме хозяина. Лабораторная диагностика. Меры общественной и личной профилактики фасциолеза. Распространенность в Республике Башкортостан. У печеночного сосальщика (Fasciolahepatica) церкарии прикрепляются к растениям, теряют хвост, осумковываются и превращаются в адолескарии. Адолескарии могут быть проглочены окончательными хозяевами (травоядными позвоночными, человеком), в кишечнике которых оболочка растворяется, личинка проникает в желчные протоки печени и там превращается во взрослую особь - мариту. Патогенное действие. Продукты жизнедеятельности сосальщиков оказывают токсико-аллергическое действие. Трематоды, локализующиеся в печени, разрушают ткань печени, закупоривают желчные проходы, т.е. оказывают механическое действие. Они заглатывают эритроциты, лейкоциты, клетки стенок желчных протоков. Могут привести к развитию цирроза печени, отмечается большая частота первичного рака печени. У больных описторхозом также наблюдается поражение поджелудочной железы. Мариты легочного сосальщика в легких располагаются попарно; вокруг них образуются полости, заполненные продуктами обмена паразита и распада окружающих тканей. Яйца паразита с током крови могут заноситься в различные органы. У кровяного сосальщика Schistosomahaematobium, возбудителя урогенитального шистосомоза, сильно выражено механическое воздействие шипов яиц на ткани мочеполовой системы. В мочевом пузыре часто наблюдаются воспалительные процессы, язвы, полипозные разрастания. Больные жалуются на боли в области мочевого пузыря и появление крови в моче (гематурия). Лабораторная диагностикафасциолеза, описторхоза и дикроцелиоза основана на обнаружении яиц в фекалиях и в дуоденальном содержимом; парагонимоза - на обнаружении яиц в мокроте или в фекалиях, урогенитального шистосомоза - в моче, кишечного – в кале. Используют методы ИФА и ПЦР. Экзаменационный билет 21 Периоды митотического цикла клетки, их характеристика и значение. МЦК – это совокупность процессов, происходящих в клетке от одного деления до следующего и заканчивающихся образованием из одной материнской двух новых дочерних клеток с неизменным набором хромосом. В МЦК условно можно выделить два периода: собственно митоз (деление) и интерфазу. В интерфазе различают 3 периода: пресинтетический (G1-период), синтетический (S-период), и постсинтетический (G2-период) (рис. 12). В пресинтетическом периоде клетки имеют диплоидный набор хромосом (2n), причем, каждая хромосома состоит из 1 хроматиды (рисунок). Формула хромосом 2n2c, где n – число центромер или хромосом, c – число хроматид. В синтетическом периоде происходит репликация ДНК. После окончания S-периода каждая хромосома состоит уже не их 1, а из 2 сестринских хроматид. Формула хромосомного набора, соответственно, приобретает вид 2n4c (т.е.на 2 хромосомы теперь приходится 4 хроматиды. В постсинтетическом клетка готовится к делению. Формула хромосом остается прежней – 2n4c. За интерфазой следует непосредственно деление клеток – митоз, в котором различают два этапа: Деление ядра клетки – кариокинез; Деление цитоплазмы клетки – цитокинез. Митоз состоит из 4 фаз: 1 – профаза (иногда выделяют прометафазу); 2 – метафаза; 3 – анафаза; 4 – телофаза. Каждая предыдущая фаза обуславливает переход к следующей (рис. 13). Биологическое значение митоза заключается в точном идентичном распределении сестринских хроматид (или дочерних хромосом) между дочерними клетками. В результате этого деления из одной материнской клетки образуются две генетически идентичные и равноценные дочерние клетки, которые имеют хромосомный набор, по количеству и качеству точно соответствующий исходной материнской клетке. Так поддерживается постоянство кариотипа (т.е. набора хромосом) в поколениях клеток. Нервно-гуморальные факторы регуляции митоза. Среди факторов нервно-гуморальной регуляции митоза особое место отведено двум ключевым белкам: циклины и циклин-зависимые киназы (CDK, cyclin-dependent kinase). Циклины активируют CDK, что является сигналом к удвоению хромосом и делению клетки. Структура биоценозов (видовая, пространственная, трофическая). Свойства биоценозов. Биогеоценоз или экосистема – это исторически сложившееся динамическое и устойчивое сообщество живых организмов разных видов (растения, животные, микроорганизмы), совместно обитающих на одной относительно однородной территории и находящихся в постоянном взаимодействии между собой и с окружающей средой. Биогеоценоз состоит из биотической части (биоценоз) и абиотической (биотоп). Биоценоз – это сообщество живых организмов, биотоп – территория их обитания. Биоценозы характеризуются видовым разнообразием, численностью популяций, плотностью и биомассой. Основные компоненты биоценоза: продуценты (растения-автотрофы, синтезирующие органические вещества из неорганических), консументы (животные-гетеротрофы, потребители органического вещества) и редуценты (детритные бактерии и грибы – разрушители органического вещества до неорганического). Биоценозы имеют определенную пространственную, трофическую и видовую структуру. Пространственная структура проявляется в размещении видов относительно друг друга в пространстве. Каждая популяция биоценоза занимает экологическую нишу, т.е. определенное место в пространстве, где она не конкурирует с другими видами за источник энергии. Взаимоотношения между особями, их распределения в пространстве определяются пищевыми потребностями. Например, места кормежки 5 видов славок. Трофическая структура биоценоза представлена цепью питания. Цепь питания – это ряд взаимосвязанных видов, из которых каждый предыдущий служит пищей последующему. Видовая структура определяется видовым составом популяций, входящих в цепи питания. Каждая цепь состоит не более чем из 3-6 уровней. Например, растение, насекомое, насекомоядная птица, хищное млекопитающее. Закономерно, что количество особей, включенных в цепь питания, последовательно уменьшается, и численность жертв значительно больше их потребителей. Это происходит потому, что в каждом звене цепи происходит потеря энергии на теплоту. Эта закономерность носит название правило экологической пирамиды. Основанием пирамиды служат продуценты. Различают три основных вида экологических пирамид: 1) пирамида чисел – отражает количество особей, 2) пирамида биомассы – отражает массу живого вещества, 3) пирамида энергии – отражает законы расходования энергии в трофических цепях. Биогеоценозы могут быть разных размеров (пруд, озеро, тайга, аквариум, пень). В качестве примера рассмотрим биогеоценоз пресноводного водоема. Основные компоненты биоценоза: продуценты - растения, редуценты – бактерии и простейшие на дне водоема и консументы – рыбы, лягушки. Главное свойство экосистем - их способность к саморегуляции, т.е. способность к восстановлению после воздействия природного или антропогенного фактора. Наряду с этим, все биогеоценоза подвержены сукцессии т.е. смене одного сообщества на другое. 3. Кошачий (сибирский) сосальщик: систематическое положение, морфология, географическое распространение, цикл развития. Способ инвазии и локализация в организме хозяина, патогенное действие. Лабораторная диагностика. Меры общественной и личной профилактики описторхоза. Распространенность в Республике Башкортостан. В цикле развития кошачьего сосальщика (Opisthorchisfelineus) (рис84) два промежуточных хозяина – первый – пресноводный моллюск, второй – рыбы из семейства карповых. Церкарии, которые выходят из моллюсков, проникают во второго промежуточного хозяина и превращаются в метацеркарии. Заражение человека происходит при употреблении в пищу плохо проваренного мяса рыб семейства карповых, содержащего метацеркарий. Марита локализуется в желчных протоках печени, иногда в протоках поджелудочной железы и в желчном пузыре. Описторхоз - природно-очаговое заболевание. Встречается в Западной Сибири, Европейской части России (Приднепровье, Волго-Камском и Донском бассейнах). Патогенное действие. Продукты жизнедеятельности сосальщиков оказывают токсико-аллергическое действие. Трематоды, локализующиеся в печени, разрушают ткань печени, закупоривают желчные проходы, т.е. оказывают механическое действие. Они заглатывают эритроциты, лейкоциты, клетки стенок желчных протоков. Могут привести к развитию цирроза печени, отмечается большая частота первичного рака печени. У больных описторхозом также наблюдается поражение поджелудочной железы. Мариты легочного сосальщика в легких располагаются попарно; вокруг них образуются полости, заполненные продуктами обмена паразита и распада окружающих тканей. Яйца паразита с током крови могут заноситься в различные органы. У кровяного сосальщика Schistosomahaematobium, возбудителя урогенитального шистосомоза, сильно выражено механическое воздействие шипов яиц на ткани мочеполовой системы. В мочевом пузыре часто наблюдаются воспалительные процессы, язвы, полипозные разрастания. Больные жалуются на боли в области мочевого пузыря и появление крови в моче (гематурия). Лабораторная диагностикафасциолеза, описторхоза и дикроцелиоза основана на обнаружении яиц в фекалиях и в дуоденальном содержимом; парагонимоза - на обнаружении яиц в мокроте или в фекалиях, урогенитального шистосомоза - в моче, кишечного – в кале. Используют методы ИФА и ПЦР. Экзаменационный билет 22 Модификационная изменчивость. Основные свойства модификаций. Понятие о норме реакции и экспрессивности признака. Модификационная изменчивость отличается следующими особенностями: Модификации не приводят к изменениям генотипа и, следовательно, не наследуются. Модификационная изменчивость носит групповой или массовый характер, то есть все особи одного вида, помещенные в одинаковые условия, приобретают сходные признаки. Например, загар под влиянием ультрафиолета образуется у всех людей. На холоде сосуды сужаются, на коже появляются «мурашки». Модификационная изменчивость является определенной, то есть всегда соответствует факторам, которые ее вызывают. Так, ультрафиолетовые лучи изменяют окраску кожи человека (так как усиливается синтез пигмента), но не изменяют пропорций тела, а усиленные физические нагрузки влияют на степень развития мышц, а не на цвет кожи. Т.о. модификационные изменения соответствуют условиям обитания, т.е. имеют приспособительное значение для адаптации организма к условиям среды. Большинство модификаций являются кратковременными, т.е. исчезают при устранении фактора, вызывающего их. Если фактор, вызвавший данное изменение, перестает действовать, то изменение (например, загар, появляющийся под яркими лучами солнца) может исчезнуть. Обусловлена генотипом. Возникновение модификаций связано с воздействием условий среды на ферментативные реакции, протекающие в организме: Ген ------- белок ------- биохимическая реакция -------- признак Условия среды Не все признаки могут меняться под влиянием условий среды. В зависимости от этого признаки бывают пластичными (урожайность, размер листьев, удойность коров, яйценоскость кур, цвет кожи, вес, скорость ферментативных реакций, т.е. количественные признаки) и непластичными (качественные признаки: цвет волос, цвет глаз, рост, группа крови и т.д.). Несмотря на то, что под влиянием условий внешней среды пластичные признаки могут изменяться, эта изменчивость не беспредельна. Диапазон изменчивости, в пределах которой в зависимости от условий среды один и тот же генотип способен давать различные фенотипы, получил название нормы реакции. Примером может служить опыт с чистопородными крольчатами одного помета (генотип у всех одинаковый). Часть крольчат кормят обильно, другие получают минимальный рацион. Выросших животных различают по величине. Но как бы обильно не кормили кроликов I группы, их вес не превышает 15 кг. Напротив, как бы плохо не кормили кроликов II группы, если они выживут, они тоже будут не меньше определенной величины (5 кг). Крайние величины роста и веса зависят от нормы реакции того генотипа, который получен от родителей. Т.е. генотип определяет возможность развития признака, а его появление и степень выраженности во многом зависит от условий среды. Пластичные признаки имеют более широкую норму реакции, нежели качественные признаки. Чем шире норма реакции признака, тем больше у организма возможностей для приспособления к условиям среды обитания. Степень выраженности признака при данном генотипе называется экспрессивностью. Так, тяжесть течения большинства болезней (экспрессивность) во многом зависит от условий ухода за больным человеком. При адекватном лечении, хорошем питании и т.д. любая болезнь протекает более легко. Примером может служить легкое течение фенилкетонурии при своевременной постановке диагноза и применении безфенилаланиновой белковой пищи (экспрессивность признака снижена благодаря созданию определенных условий). Пенетрантность – т.е. частота фенотипического проявления признака при наличии определенного генотипа. Пенетрантность – это процент особей, у которых генотип проявился в фенотипе, по отношению к общему числу особей, имеющих данный генотип. Биогеоценоз элементарная единица биогеоценотического уровня организации. Основные компоненты биоценоза. Цепи питания и правило экологической пирамиды. Биогеоценотический уровень организации живого Биогеоценоз или экосистема – это исторически сложившееся динамическое и устойчивое сообщество живых организмов разных видов (растения, животные, микроорганизмы), совместно обитающих на одной относительно однородной территории и находящихся в постоянном взаимодействии между собой и с окружающей средой. Биогеоценоз состоит из биотической части (биоценоз) и абиотической (биотоп). Биоценоз – это сообщество живых организмов, биотоп – территория их обитания. Биоценозы характеризуются видовым разнообразием, численностью популяций, плотностью и биомассой. Основные компоненты биоценоза: продуценты (растения-автотрофы, синтезирующие органические вещества из неорганических), консументы (животные-гетеротрофы, потребители органического вещества) и редуценты (детритные бактерии и грибы – разрушители органического вещества до неорганического). Закономерно, что количество особей, включенных в цепь питания, последовательно уменьшается, и численность жертв значительно больше их потребителей. Это происходит потому, что в каждом звене цепи происходит потеря энергии на теплоту. Эта закономерность носит название правило экологической пирамиды. Основанием пирамиды служат продуценты. Различают три основных вида экологических пирамид: 1) пирамида чисел – отражает количество особей, 2) пирамида биомассы – отражает массу живого вещества, 3) пирамида энергии – отражает законы расходования энергии в трофических цепях. Биогеоценозы могут быть разных размеров (пруд, озеро, тайга, аквариум, пень). В качестве примера рассмотрим биогеоценоз пресноводного водоема. Основные компоненты биоценоза: продуценты - растения, редуценты – бактерии и простейшие на дне водоема и консументы – рыбы, лягушки. Главное свойство экосистем - их способность к саморегуляции, т.е. способность к восстановлению после воздействия природного или антропогенного фактора. Наряду с этим, все биогеоценоза подвержены сукцессии т.е. смене одного сообщества на другое. |