Пособие ПО часть1 (1) (תוקן). Учебники и учебные пособия по общей биологии, адаптированные к программе подготовительного отделения для иностранных учащихся, начинающих изучать русский язык и готовящихся
 Скачать 0.52 Mb.
|
|
Министерство здравоохранения Российской Федерации Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова  Кафедра медицинской биологии и генетики ОСНОВНЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИЕ ТЕРМИНЫ И ПОНЯТИЯ Часть I ЦИТОЛОГИЯ И ГЕНЕТИКА Базовый курс Для иностранных учащихся медицинских ВУЗов Санкт-Петербург 2015 Учебное пособие «Основные биологические термины и понятия. Часть 1. Базовый курс. Цитология и генетика» составлено преподавателями кафедры медицинской биологии и генетики Первого СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова А.А. Антонюком и Т.Е. Петрухиной. Технический редактор Е.Н. Бодунова. Предисловие На русском языке практически отсутствуют специализированные учебники и учебные пособия по общей биологии, адаптированные к программе подготовительного отделения для иностранных учащихся, начинающих изучать русский язык и готовящихся к поступлению в медицинский ВУЗ. Предлагаемое учебное пособие представляет собой попытку ликвидировать этот пробел. Структура пособия базируется на программе по биологии на подготовительном отделении и почти полностью соответствует учебной программе курса общей биологии медицинского университета. Это обстоятельство позволит учащимся использовать материал пособия и в период обучения в ВУЗе. Пособие состоит из трех частей. Часть I "Цитология и генетика" посвящена вопросам морфологии клетки, наследственности и изменчивости организмов. Часть II "Зоология с основами медицинской паразитологии" знакомит учащихся с многообразием животного мира и наиболее часто встречающимися инвазиями человека, распространенными как на территории России, так и в различных регионах почти всех континентов. Часть III "Сравнительная анатомия позвоночных животных" освещает проблемы эволюционного развития систем органов. Основная цель данного раздела состоит не только в освоении анатомических терминов, но и в формировании у обучаемых научно обоснованных представлений о закономерностях эволюционного развитая систем органов животных и человека. Текст каждой темы излагается простым лапидарным языком. Авторы старались избегать сложных стилистических оборотов. В конце каждой темы представлены новые слова и словосочетания, а также контрольно-измерительные материалы. В соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта по дисциплине в заключительной части пособия приводится примерный экзаменационный тест по цитологии и генетике, состоящий из трех частей. Часть I - выбор правильного ответа из нескольких предложенных. Часть 2 - определение правильной последовательности биологических процессов или морфологических структур. Часть 3 - установление соответствия между биологическими объектами или процессами. Ответы на задания тестов не приводятся. В связи с этим учащиеся должны самостоятельно находить их в материалах пособия. Раздел I цитология, СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ КЛЕТКИ Тема 1. Биологические науки Биология - это наука о жизни. Она изучает свойства живых организмов. Организмы - это вирусы, бактерии, грибы, растения и животные. Жизнь и строение этих организмов изучают различные биологические науки. Вирусология изучает строение и жизнь вирусов. Микробиология изучает строение и жизнь бактерий. Ботаника изучает строение и жизнь растений. Зоология изучает строение и жизнь животных. Другие биологические науки изучают отдельные свойства организмов, строение и функции систем органов и отдельных органов. Организм различных животных и человека состоит из систем органов. Системы органов состоят из органов. Органы состоят из тканей. Ткани образованы клетками. Организм имеет пищеварительную, опорно-дви- гательную, сердечно-сосудистую, дыхательную, нервную, выделительную, половую, эндокринную, покровную системы органов и систему органов чувств. Органы состоят из эпителиальной, мышечной, нервной и соединительной тканей. Анатомия изучает внешнее и внутреннее строение тела организмов. Физиология изучает функции систем органов и отдельных органов. Гистология изучает микроскопическое строение тканей организма. Цитология изучает строение и функции клетки. Биохимия изучает химические реакции в живом организме и свойства органических веществ. Органические вещества - это белки, липиды, углеводы и нуклеиновые кислоты. Генетика изучает законы наследственности и изменчивости организмов. Эмбриология изучает процесс нразвития эмбриоов животных и человека от оплодотворения до рождения. Сравнительная анатомия изучает историческое развитие систем органов в организме. Биологические термины и словосочетания биология биологические науки: организмы: анатомия вирусы биохимия бактерии ботаника грибы вирусология растения генетика животные гистология зоология микробиология эмбриология системы органов: ткани организма: выделительная нервная дыхательная мышечная нервная соединительная половая эпителиальная опорно-двигательная сердечно-сосудистая органические вещества: система органов чувств белки пищеварительная липиды покровная углеводы эндокринная нуклеиновые кислоты наследственность изменчивость Контрольные вопросы и задания Какие биологические науки Вы знаете? Что изучает гистология? Какая биологическая наука изучает строение и функции клетки? Что изучает генетика? Какая биологическая наука изучает строение и жизнь животных? Что изучает эмбриология? Ботаника изучает строение и жизнь животных или растений? Назовите основные системы органов. Назовите основные ткани организма. Тема 2. Химический состав клетки. Неорганические вещества Клетки животных, растений и бактерий имеют одинаковый химический состав. Клетки состоят из химических элементов и химических соединений. Вещество клетки содержит около 60 химических элементов. Они соединяются прочными химическими связями и образуют сложные молекулы и соединения, которые хорошо растворяются в воде. Основными химическими элементами клетки являются: кислород, водород, углерод и азот. Это мегаэлементы клетки. Они составляют 98% всех элементов клетки. Кальций, калий, натрий, магний, сера, хлор, фосфор и железо - это макроэлементы клетки. Они составляют 1,9% всех элементов клетки. Остальные элементы составляют 0,1% всех элементов клетки. Это микроэлементы. К микроэлементам клетки относятся: йод, цинк, медь, фтор и другие химические элементы. Химические элементы соединяются химическими связями и образуют неорганические и органические вещества. К неорганическим веществам клетки относятся: соли, кислоты, щелочи и вода. Соли в веществе клетки представлены ионами. Например, это катионы калия, натрия, магния и других металлов и анионы соляной, серной и фосфорной кислот. Неорганические кислоты в веществе клетки имеют низкую концентрацию. Они выполняют важные функции в клетке и организме. Например, соляная кислота увеличивает скорость разрушения белков в пищеварительной системе. Фосфорная кислота изменяет активность ферментов. Вода - это простое по химическим свойствам соединение. Она составляет наибольшую часть массы вещества клетки. Вода выполняет важные функции в жизни клетки. Она определяет физические свойства клетки. Вода - это универсальный растворитель различных веществ. Многие вещества поступают в клетку из внешней среды в виде водного раствора. Вредные вещества выводятся из клетки в растворенном виде. В воде молекулы всех растворенных веществ свободно диффундируют, и поэтому химические процессы в клетке происходят с большой скоростью. По степени растворимости в воде все химические вещества клетки разделяются на гидрофильные и гидрофобные. Гидрофильные вещества - это вещества, хорошо растворимые в воде. Гидрофобные вещества - это вещества, плохо растворимые в воде. Вода имеет большую теплопроводность. Она может равномерно распределять теплоту по всей клетке. На испарение воды расходуется большое количество энергии. Клетка испаряет со своей поверхности воду и таким способом защищает себя от перегрева. Процессы размножения и роста клеток происходят значительно быстрее при наличии достаточного количества воды в организме. Вода необходима в период размножения клеток. Биологические термины и словосочетания клетка растворимость гидрофильные вещества гидрофобные вещества мегаэлементы макроэлементы микроэлементы теплопроводность Контрольные вопросы и задания Какие элементы составляют группу мегаэлементов клетки? Что такое микроэлементы клетки? Какие неорганические вещества входят в состав клетки? Какие функции выполняет вода в клетке? Составьте таблицу содержания химических элементов клетки. Функции неорганических кислот в клетке и организме. Тема 3. Химическая организация клетки. Органические вещества. Белки Основную часть вещества клетки составляют органические соединения. Это белки, липиды, углеводы, нуклеиновые кислоты и АТФ. Молекула белка имеет сложное строение и большие размеры. Молекула белка- это полимер. Она состоит из мономеров. Мономеры белка - это аминокислоты. Молекула аминокислоты состоит из трех частей: радикала, аминогруппы (-NH2) и карбоксильной группы (-СООН). Различные аминокислоты отличаются друг от друга только радикалами, поскольку имеют одинаковые аминогруппу и карбоксильную группу. Соединение аминокислот в молекулу белка происходит через общие для всех аминокислот группы. От аминогруппы одной молекулы и карбоксильной группы другой молекулы отщепляется молекула воды и между ними образуется пептидная связь (-NH-CO). Аминокислоты с помощью пептидных связей образуют молекулу белка. Одна молекула белка может иметь несколько тысяч аминокислот. Замена одной аминокислоты приводит к возникновению измененной (модифицированной) молекулы белка. В природе существует большое разнообразие белков. В клетке молекула белка синтезируется на рибосомах. Аминокислоты последовательно соединяются пептидными связями и образуют первичную структуру молекулы белка. Это полипептидная цепь. В цитоплазме клетки первичная структура молекулы белка переходит во вторичную структуру. Эта структура имеет форму спирали. Она образована водородными связями. Водородные связи возникают между аминогруппой и карбоксильной группой разных аминокислот. Эти связи слабые. Водородных связей возникает много и вторичная структура молекулы белка прочная. Вторичная структура молекулы белка переходит в третичную структуру. Эта структура имеет вид шара и называется глобулой. Глобула образуется за счет гидрофобных и сульфидных связей. Они возникают между радикалами различных аминокислот. Третичная структура белка биологически активна. Некоторые типы сложных белков имеют четвертичную структуру. Эту структуру образуют несколько глобул. Например, белок гемоглобин имеет четвертичную структуру. Он состоит из четырех глобул. Под действием различных факторов внешней среды четвертичная структура может переходить в третичную, далее во вторичную и первичную. Это процесс денатурации белка. Денатурация может быть обратимой, если не разрушена первичная структура белка. В организме и клетке белки выполняют различные функции: Белки входят в состав всех структур клетки. Это структурная функция белков. Белки - ферменты увеличивают скорость всех реакций в клетке. Это ферментативная функция белков. Белки - гормоны регулируют процесс обмена веществ в организме. Это регуляторная функция белков. Белки клеточной мембраны изменяют свою активность под действием внешней среды. Они узнают изменение температуры, интенсивности света, концентрации химических веществ. Это сигнальная, или рецепторная функция белков. Молекулы некоторых белков могут изменять свою длину. Клетка с их помощью может двигаться. Это двигательная функция белков. Белки в организме и клетке способны переносить различные вещества. Это транспортная функция белков. Специальные белки крови - антитела защищают организм от бактерий, вирусов и чужеродных белков. Это защитная функция белков. В процессе пищеварения молекулы белков разрушаются и образуются аминокислоты, которые используются для синтеза белков клетки. В процессе этого разрушения образуется энергия. Это энергетическая функция белков. Биологические термины и словосочетания белок полимер мономер радикал аминокислота структура молекулы белка: пептидная связь первичная гормон вторичная фермент третичная рецептор четвертичная анитело глобула Контрольные вопросы и задания Какие химические соединения составляют группу органических веществ? Как образуется первичная структура молекулы белка? Что такое глобула? Какие функции выполняет белок в организме? Из каких частей состоит молекула аминокислоты? Что такое пептидная связь? За счет каких химических связей образована вторичная структура молекулы белка? Какую функцию выполняют белки-ферменты? Какие белки выполняют защитную функцию в организме? Нарисуйте схему первичной, вторичной и третичной структуры молекулы белка. Тема 4. Органические вещества клетки. Углеводы. Липиды Углеводы содержатся в клетках животных в небольшом количестве. Например, в клетках печени и мышц углеводы составляют 5% от их общего веса. В клетках растений углеводов много. Например, в клубнях картофеля углеводы составляют 70% от общего веса. В состав молекулы углевода входят атомы углерода, кислорода и водорода. Все углеводы разделяют на две группы: простые углеводы и сложные углеводы. Простые углеводы - это моносахариды. Моносахариды не имеют цвета и запаха. Они хорошо растворяются в воде и имеют сладкий вкус. В клетках часто встречаются простые углеводы - глюкоза, фруктоза, рибоза. Молекулы простых углеводов соединяются и образуют молекулу сложного углевода - полисахарида. Полисахариды не растворяются в воде и не имеют сладкого вкуса. Полисахариды - это полимерные соединения. Мономерами этих соединений являются моносахариды. Например, в клетках животных содержится полисахарид гликоген. В клетках растений содержатся крахмал и целлюлоза. Углеводы в клетке выполняют строительную и энергетическую функции. Углеводы входят в состав клеточной мембраны. Оболочка растений состоит из целлюлозы. Большое значение имеют рибоза и дезоксирибоза. Эти углеводы входят в состав нуклеиновых кислот и АТФ. Липиды находятся во всех клетках растений и животных. Липиды - это гидрофобные вещества. Они не растворяются в воде. К липидам относятся витамины А, Д, К и Е, половые гормоны и жиры. Жиры - это простые липиды. Количество жира в клетках небольшое и составляет не более 10% общего веса. Специальные клетки могут иметь до 90% жира. Липиды в клетках организма выполняют различные функции: Структурная функция. Липиды входят в состав всех клеточных мембран. Энергетическая функция. В результате разрушения молекулы жира образуется энергия. Эта энергия превращается в тепло и используется клеткой. Защитная функция. Жир плохо проводит тепло. Он собирается в специальных клетках под кожным покровом и образует жировой слой. Этот слой помогает организму сохранить внутреннее тепло. Жир - источник воды. В клетках в процессе химического окисления жира образуется вода. Биологические термины и словосочетания моносахарид: полисахарид: глюкоза гликоген фруктоза крахмал рибоза целлюлоза дезоксирибоза витамин Контрольные вопросы и задания Какие элементы входят в состав молекулы углевода? Какие свойства характерны для простых углеводов? Какое строение имеют полисахариды? Какие функции выполняют углеводы в организме? Какие свойства характерны для липидов? Назовите некоторые разновидности липидов. Назовите основные функции липидов в организме. |