Нива на организация на живите системи. Клетъчно ниво. Ключови точки

съвременна клетъчна теория.

Молекулярно генетично ниво (елементарна единица - ген)

Клетъчно ниво (клетка)

Ниво на организма, иначе онтогенетично (индивидуално)

Популация-вид (популация)

Биогеоценоза (биогеоценози)

Клетъчното ниво е нивото на клетките (клетки на бактерии, цианобактерии, едноклетъчни животни и водорасли, едноклетъчни гъби, клетки на многоклетъчни организми) Елементарните явления са представени от реакции на клетъчния метаболизъм. Благодарение на дейността на клетката, веществата, идващи отвън, се превръщат в субстрати и енергия, които се оползотворяват в процеса на биосинтеза на протеини в съответствие със съществуващата информация. по този начин на клетъчно ниво механизмите на пренос на информация и трансформация на вещества и енергия са конюгирани. Елементарните явления на това ниво създават енергийната и материалната основа на живота на други нива. Клетката е структурна единица на живото, функционална единица, единица за развитие. Това ниво се изучава от цитология, цитохимия, цитогенетика, микробиология. Съвременната клетъчна теория включва следните основни положения:

No1 Клетката е единица за строеж, жизнена дейност, растеж и развитие на живите организми, извън клетката няма живот;.

No 2 Клетката е единна система, състояща се от множество елементи, които са естествено свързани помежду си, представляващи определена интегрална формация;

#3 Клетките на всички организми са сходни по своя химичен състав, структура и функции;

#4 Новите клетки се образуват само в резултат на разделянето на оригиналните клетки;

№5 Клетките на многоклетъчните организми образуват тъкани, органи от тъкани. Животът на организма като цяло се определя от взаимодействието на съставните му клетки;

№6 Клетките на многоклетъчните организми имат пълен набор от гени, но се различават една от друга по това, че имат различни групи гени, което води до морфологично и функционално разнообразие на клетките – диференциация.

Структурна и функционална организация на про- и еукариотните клетки.

Клетките от прокариотния тип са особено малки (не повече от 0,5-3,0 микрона в диаметър). те нямат морфологично обособено ядро; ядреният материал под формата на ДНК не се отделя от цитоплазмата с мембрана. В клетката липсва развита система от мембрани. Генетичният апарат се формира от единична пръстенна хромозома, която е лишена от основните хистонови протеини. При прокариотите липсва клетъчен център. За тях не са характерни вътреклетъчните движения на цитоплазмата и амебоидното движение. Времето, необходимо за образуването на две дъщерни клетки (време за генериране) е сравнително кратко и възлиза на десетки минути. Прокариотните клетки не се делят чрез митоза. Този тип клетки включва бактерии и синьо-зелени водорасли. Еукариотният тип клетъчна организация е представен от два подтипа. Характеристика на протозойните организми е, че те (с изключение на колониалните форми) съответстват структурно на нивото на една клетка, а физиологично - на пълноправен индивид. В тази връзка една от характеристиките на клетките на част от протозоите е наличието в цитоплазмата на миниатюрни образувания, които изпълняват функциите на жизненоважните органи на многоклетъчен организъм на клетъчно ниво. Това са (например при ресничките) цитостом, цитофаринги и прах, подобни на храносмилателната система, и контрактилни вакуоли, подобни на отделителната система. Клетките на многоклетъчните организми имат мембрана. Плазмалемата (клетъчната мембрана) се образува от мембрана, покрита отвън със слой гликокаликс. Клетката има ядро ​​и цитоплазма. Ядрото има мембрана, ядрен сок, нуклеол, хроматин. Цитоплазмата е представена от основното вещество (матрица, хиалоплазма), в което са разпределени включвания и органели (груби и гладки eps, ламеларен комплекс, митохондрии, рибозоми, полизоми, лизозоми, периксизоми, микрофибрили, микротубули, центриоли на клетъчния център. Хлоропластите също са изолирани в растителните клетки.
В традиционното представяне клетка от растителен или животински организъм се описва като обект, ограничен от обвивка, в която са изолирани ядрото и цитоплазмата. В ядрото, заедно с мембраната и ядрения сок, се намират ядрото и хроматин. Цитоплазмата е представена от основното си вещество (матрица, хиалоплазма), в което са разпределени включвания и органели.

Жизненият цикъл на клетката. Неговите периоди за клетки с различни степени

Диференциации.

FCC е периодът от живота на клетката от нейното образуване (чрез разделяне на майката) до нейното делене или смърт.

FCC, способен да дели клетки:

Митотичен цикъл: -автокаталитична фаза - подготовка за делене. се състои от период G1 (синтетичен), S (синтетичен), G2 (постсинтетичен).

В многоклетъчния организъм има клетки, които след раждането си влизат в период на покой G0 (това са клетки, които изпълняват специфични функции като част от определена функция)

FCC на неделящи се клетки:

хетерокаталитична интерфаза

митотичен цикъл. митоза. Биологичното значение на митозата. Възможен

патология на митозата.

Митотичният цикъл се състои от автокаталитична интерфаза(G1-хромозомите се декондензират, протеини и РНК се натрупват, броят на митохондриите се увеличава,; S-ДНК репликация, синтезът на протеини и РНК продължава;, G2-ДНК синтезът спира, енергията се натрупва, РНК и протеини се синтезират, които образуват нишки на вретеното на делене ) и митоза:

Профаза 2n4c - ядрената мембрана се разтваря, ядрото изчезва, настъпва кондензация и деспирализация на хромозомите.

Метафаза на 2n4c хромозома на екватора на клетката.

Анафаза 4n4c - хроматидите се разминават към полюсите на клетката.

Телофаза 2n2c - образуване на ядрото, цитотомия, образуване на две дъщерни клетки. Биологичното значение на митозата.

Биологичното значение на митозата е огромно. Постоянството на структурата и правилното функциониране на органите и тъканите на многоклетъчния организъм биха били невъзможни без запазването на идентичен набор от генетичен материал в безброй клетъчни поколения. Митозата осигурява важни жизнени явления, като ембрионално развитие, растеж, възстановяване на органи и тъкани след увреждане, поддържане на структурната цялост на тъканите с постоянна загуба на клетки в процеса на тяхното функциониране (подмяна на мъртви червени кръвни клетки, ексфолирани кожни клетки и др.). Патологии на митоза:

Нарушаването на хромозомната кондензация води до подуване и адхезия на хромозомите

Увреждането на вретеното е причина за забавянето на митозата в метафазата и дисперсията на хромозомите.

Нарушаването на дивергенцията на хроматидите в анафазата на митозата води до появата на клетки с различен брой хромозоми

При липса на цитотомия в края на телофазата се образуват дву- и многоядрени клетки.

възпроизвеждане на молекулярно ниво. Репликация на ДНК в про- и еукариоти.

Една от основните функции на ДНК е запазването и предаването на наследствена информация. Тази функция се основава на способността на ДНК да се копира - репликация. В резултат на репликация от една родителска ДНК молекула се образуват две дъщерни ДНК молекули - копия на родителската.

Хеликазата развива двойната спирала на ДНК

Дестабилизиращи протеини - изправете нишките на ДНК

ДНК топоизомераза - разкъсва фосфодиестерните връзки в една от ДНК веригите, облекчава напрежението на спиралата.

РНК примаза - осигурява синтеза на РНК праймер за фрагменти на Оказаки

ДНК полимераза - синтез на полинуклеотидна верига в посока 5-3

ДНК лигаза - зашива заедно фрагментите на Okazaki след отстраняване на ДНК праймера.

Концепцията за възстановяване на ДНК.

сперматогенеза

Фази на сперматогенезата, тяхната същност. Място на сперматогенезата в онтогенезата на човека.

полигенно наследяване. Концепцията за MFB. Пример за полигенно наследствено заболяване в стоматологията.

Наследяване на черти при полимерното взаимодействие на гените. В случай, когато сложна черта се определя от няколко двойки гени в генотипа и тяхното взаимодействие се свежда до натрупване на ефекта от действието на определени алели на тези гени, в потомството на хетерозиготи, различна степен на експресия на чертата се наблюдава в зависимост от общата доза на съответните алели. Например, степента на пигментация на кожата при хората, определена от четири двойки гени, варира от най-силно изразената при хомозиготите за доминантни алели във всичките четири двойки (P 1 P 1 P 2 P 2 P 3 P 3 P 4 P 4) до минимум в хомозиготите за рецесивни алели.алели (p 1 p 1 p 2 p 2 p 3 p 3 p 4 p 4) (виж фиг. 3.80). Когато двама мулата са женени, хетерозиготни за всичките четири двойки, които образуват 2 4 = 16 вида гамети, се получават потомство, 1/256 от които имат максимална пигментация на кожата, 1/256 - минимална, а останалите се характеризират с междинни показатели на изразителност на тази черта. В анализирания пример доминантните алели на полигените определят синтеза на пигмент, докато рецесивните алели практически не осигуряват тази характеристика. Кожните клетки на организми, хомозиготни за рецесивните алели на всички гени, съдържат минимално количество пигментни гранули.

В някои случаи доминантните и рецесивните алели на полигените могат да осигурят развитието на различни варианти на черти. Например в растението овчарска торбичка два гена имат еднакъв ефект върху определянето на формата на шушулката. Техните доминантни алели образуват един, а рецесивните алели образуват друга форма на шушулки. Когато две дихетерозиготи се кръстосват за тези гени (фиг. 6.16), се наблюдава разделяне 15:1 в потомството, където 15/16 потомци имат от 1 до 4 доминантни алела, а 1/16 нямат доминантни алели в генотипа .

На много наследствени белези не може да се даде достатъчно точно качествено описание. Между индивидите се наблюдават постепенни фини преходи и по време на разделянето няма ясно разграничени фенотипни класове. Такива знаци се изучават чрез измервания или изчисления, които позволяват да се даде цифрова характеристика на знака. Например телесно тегло и размер, плодовитост, добив, продуктивност, ранна зрялост, съдържание на протеини и мазнини и т.н. Това са количествени признаци.

И въпреки че няма ясна граница между качествени и количествени черти (някои количествени черти могат да бъдат описани като качествени: високо - джудже "ранно узряване - късно узряване, а качествените могат да бъдат изразени количествено, например разлики в цвета - количеството на пигмент), могат да се разграничат три важни характеристики на количествените характеристики:

1) непрекъснато изменение;

2) зависимост от голям брой взаимодействащи гени;

3) зависимост от външната среда, тоест силна чувствителност към влиянието на модификационната променливост, резултатът от която е непрекъснат, което все още не размива фенотипните различия между генотипните класове.

По-голямата част от характеристиките, „с които селекционерът трябва да се справи, са количествени.

Важна характеристика на полигенното наследяване е, че колкото повече гени влияят на даден признак, толкова по-продължителна ще бъде вариабилността на този признак. А променливостта, дължаща се на влиянието на външните условия, прави разпределението на количествените признаци още по-гладко и по-непрекъснато. В резултат на това разпределението на променливостта на количествените признаци е близко до нормалното, тези генотипове, които определят междинните опции, са повече от генотиповете, които определят екстремни опции.

Цитогенетичен метод

Цитогенетичният метод се използва за изследване на нормалния човешки кариотип, както и за диагностика на наследствени заболявания, свързани с геномни и хромозомни мутации.
Освен това този метод се използва при изследване на мутагенното действие на различни химикали, пестициди, инсектициди, лекарства и др.
По време на клетъчното делене на етап метафаза, хромозомите имат по-ясна структура и са достъпни за изследване. Човешкият диплоиден набор се състои от 46 хромозоми:
22 двойки автозоми и една двойка полови хромозоми (XX при жените, XY при мъжете). Обикновено се изследват левкоцити от периферната кръв на човека, които се поставят в специална хранителна среда, където се разделят. След това се приготвят препарати и се анализира броят и структурата на хромозомите. Разработването на специални методи за оцветяване значително опрости разпознаването на всички човешки хромозоми и в комбинация с генеалогичния метод и методите на клетъчното и генното инженерство, направи възможно корелирането на гените със специфични области на хромозомите. Комплексното приложение на тези методи е в основата на картографирането на човешки хромозоми.

Цитологичен контрол е необходим за диагностициране на хромозомни заболявания, свързани с ансуплоидия и хромозомни мутации. Най-често срещаните са болестта на Даун (тризомия на 21-ва хромозома), синдром на Клайнфелтер (47 XXY), синдром на Шершевски-Търнър (45 XO) и др. Загубата на участък от една от хомоложните хромозоми на 21-ва двойка води до кръв заболяване - хронична миелоидна левкемия.

При цитологични изследвания на интерфазните ядра на соматичните клетки може да се открие така нареченото тяло на Бар или полов хроматин. Оказа се, че половият хроматин обикновено присъства при жените и липсва при мъжете. Това е резултат от хетерохроматизация на една от двете Х хромозоми при жените. Познавайки тази характеристика, е възможно да се идентифицира пол и да се идентифицира анормален брой Х хромозоми.

Откриването на много наследствени заболявания е възможно още преди раждането на дете. Методът за пренатална диагностика се състои в получаване на околоплодна течност, където се намират клетките на плода, и в последващо биохимично и цитологично определяне на възможни наследствени аномалии. Това ви позволява да поставите диагноза в ранните етапи на бременността и да решите дали да продължите или да я прекратите.

Адаптацията (от латински adaptatio - адаптация) е динамичен процес, благодарение на който подвижните системи на живите организми, въпреки променливостта на условията, поддържат стабилността, необходима за съществуването, развитието и размножаването. Именно механизмът на адаптация, разработен в резултат на дългосрочна еволюция, осигурява възможността за съществуване на организъм в постоянно променящи се условия на околната среда.

1. Биологична адаптация на човека аклиматизации

2. Социална адаптация- процесът на активно адаптиране на индивид (група от индивиди) към социалната среда, изразяващ се в осигуряването на условия, благоприятни за реализиране на неговите потребности, интереси, житейски цели. Социалната адаптация включва адаптация преди всичко към условията и характера на работа (учене), както и към естеството на междуличностните отношения, екологичната и културната среда, дейностите в свободното време и ежедневието. Процесът на социална адаптация е тясно свързан с процеса социализацияиндивидуално, интернализация на социални и групови норми. Социалната адаптация включва както адаптирането на индивида към условията на живот (пасивна адаптация), така и тяхната активна целенасочена промяна (активна адаптация). Емпирично е установено, че доминирането на втория от тези видове адаптивно поведение у индивида определя по-успешния ход на социалната адаптация. Разкрита е и връзката между характера на ценностните ориентации на индивида и вида на адаптивното поведение. И така, хората, фокусирани върху проявлението и подобряването на своите способности, са доминирани от отношението към активно-трансформационно взаимодействие със социалната среда, хората, фокусирани върху материалното благополучие - селективност, целенасочено ограничаване на социалната активност, хората, фокусирани върху комфорта - адаптивно поведение . Ценностните ориентации определят и изискванията на индивида към естеството и условията на труд, живот, свободното време, естеството на междуличностното общуване. Например, монотонната работа на поточната линия, като правило, има депресиращ ефект върху хората с високо образователно ниво, но удовлетворява работниците с ниско ниво на образование и квалификация.

Аклиматизация - адаптиране на организмите към нови условия на съществуване след териториално, изкуствено или естествено движение с образуване на стабилни възпроизвеждащи се групи от организми (популации); е специален случай на аклиматизация.

Аклиматизацията в горещ климат може да бъде придружена от загуба на апетит, чревни нарушения, нарушение на съня и намаляване на устойчивостта към инфекциозни заболявания. Отбелязаните функционални отклонения се дължат на нарушение на водно-солевия метаболизъм. Мускулният тонус намалява, изпотяването се увеличава, уринирането намалява, зачестяват се дишането, пулсът и пр. С увеличаване на влажността на въздуха се повишава напрежението на адаптационните механизми.

Климатичната екстремност за условията на живот на населението в изключително студен климат се създава от:

· Висока честота (45-65% от дните в годината) на ниски отрицателни температури.

Липса или пълно отсъствие (полярна нощ) на слънчева радиация през зимата.

· Преобладаване на облачно време (140-150 дни в годината).

· Силни ветрове с чести виелици.

36. Биологична адаптация. Механизми на спешна и дългосрочна адаптация.

Концепцията за конституционни типове.

Биологична адаптация на човека- еволюционно възникнала адаптация на човешкото тяло към условията на околната среда, изразяваща се в промяна на външните и вътрешните особености на орган, функция или целия организъм към променящите се условия на околната среда. В процеса на адаптиране на организма към нови условия се разграничават два процеса - фенотипна или индивидуална адаптация, която по-правилно се нарича аклиматизации(виж) и генотипната адаптация, която се извършва чрез естествен подбор на признаци, полезни за оцеляването. С фенотипната адаптация тялото реагира директно на новата среда, което се изразява във фенотипни промени, компенсаторни физиологични промени, които помагат на тялото да поддържа баланс с околната среда при нови условия. При преминаване към предишни условия, предишното състояние на фенотипа също се възстановява, компенсаторните физиологични промени изчезват. При генотипната адаптация в организма настъпват дълбоки морфологични и физиологични промени, които се унаследяват и фиксират в генотипа като нови наследствени характеристики на популации, етноси и раси.

Специфичните адаптивни механизми, присъщи на човек, му дават възможност да издържи определен диапазон от отклонения на фактори от оптималните стойности, без да нарушава нормалните функции на тялото.

Спешният етап на адаптация настъпва непосредствено след появата на дразнителя върху тялото и може да се реализира само на базата на предварително формирани физиологични механизми. Примери за прояви на спешна адаптация са: пасивно увеличаване на производството на топлина в отговор на студ, увеличаване на топлопреминаването в отговор на топлина, увеличаване на белодробната вентилация и минутен обем на кръвообращението в отговор на липса на кислород. На този етап на адаптация функционирането на органите и системите протича на границата на физиологичните възможности на организма, с почти пълна мобилизация на всички резерви, но без да се осигури най-оптималният адаптивен ефект. По този начин бягането на нетрениран човек се случва при стойности, близки до максималния минутен обем на сърцето и белодробна вентилация, с максимална мобилизация на резерва от гликоген в черния дроб. Биохимичните процеси на тялото, тяхната скорост като че ли ограничават тази двигателна реакция, тя не може нито да бъде достатъчно бърза, нито достатъчно дълга;

Дългосрочната адаптация към дългодействащ стрес настъпва постепенно, в резултат на продължително, постоянно или многократно действие на факторите на околната среда върху организма. Основните условия за дългосрочна адаптация са последователността и непрекъснатостта на въздействието на екстремен фактор. По същество той се развива на базата на многократно прилагане на спешна адаптация и се характеризира с това, че в резултат на постоянно количествено натрупване на промени тялото придобива ново качество - от неадаптирано се превръща в адаптирано. Такова е адаптирането към непостижима по-рано интензивна физическа работа (тренировка), развитието на резистентност към значителна хипоксия на голяма надморска височина, която преди това е била несъвместима с живота, развитието на устойчивост към студ, топлина и големи дози отрови. Това е същият механизъм и качествено по-сложна адаптация към заобикалящата действителност.

В момента няма общоприета теория и класификация на конституциите.Разнообразието от подходи, предлагани от различни специалисти поражда множество оценки, дефиниции на конституцията, отразява сложността на проблемите, пред които е изправен конституционализма. Към днешна дата най-успешната и пълна дефиниция на конституцията е следното.Конституцията (лат. constitutia - установяване, организация) е комплекс от индивидуални относително устойчиви морфологични, физиологични и психични свойства на организма, дължащи се на наследствеността, както и на продължителни и интензивни влияния на околната среда, проявени в реакциите му на различни влияния (включително социални и патогенни).

В нашата страна най-разпространената класификация, предложена от М. В. Черноруцки, той идентифицира три вида конституция:

1) астеничен;

2) нормостеничен;

3) хиперстеничен

Приписването на конкретен тип е направено въз основа на стойността на индекса на Пиние (дължина на тялото - (маса + обем на гръдния кош в покой). При астениците индексът на Пиние е повече от 30, при хиперстениците е по-малко от 10, в normosthenics тя варира от 10 до 30. Тези три типа конституции се характеризират не само с особеностите на външни морфологични характеристики, но и с функционални свойства.

37. Екологична диференциация на човечеството. Концепцията за раси и адаптивност

типове хора.

38. Адаптивни типове хора. Морфофункционална характеристика

представители на алпийски и сухи видове.

адаптивен тип
представлява скоростта на биологичен отговор на набор от условия на околната среда
среда и се проявява в развитието на морфофункционални, биохимични и
имунологични характеристики, които осигуряват оптимална адаптивност към
дадени условия на живот.

Комплексите от признаци на адаптивни типове от различни географски области включват общи и специфични елементи. Първите включват например индикатори
костно-мускулна телесна маса, количеството имунни протеини в кръвния серум
лице. Такива елементи повишават общата устойчивост на тялото към
неблагоприятни условия на околната среда. Специфичните елементи варират
и са тясно свързани с преобладаващите условия в дадено местообитание – хипоксия, горещ или студен климат.
Именно тяхната комбинация служи като основа за разпределението на адаптивни типове:
арктически, тропически, умерен пояс, алпийски, пустинен и
други

Нека анализираме особеностите на условията на живот на човешките популации в различни
климатични и географски зони и формирали се в тях адаптивни типове хора.

Условията на голяма надморска височина са екстремни за хората в много отношения. Те се характеризират с ниско атмосферно налягане, понижено парциално налягане на кислорода, студ и относителна еднородност на храната. Основният фактор на околната среда при формирането планински адаптивен типизглеждаше хипоксия. Жителите на планините, независимо от климатичната зона, раса и етническа принадлежност, имат повишено ниво на основен метаболизъм, относително удължаване на дългите тръбни кости на скелета, разширяване на гръдния кош, увеличаване на кислородния капацитет на кръвта поради увеличаване на броя на червените кръвни клетки, съдържанието на хемоглобин и относителната лекота на прехода му към оксихемоглобин.

Сух адаптивен типобразувал се сред жителите на пустинята. За пустинята основният вреден фактор е ефектът на сухия въздух, който има голяма изпарителна способност. Освен това в тропическите пустини има силен целогодишен топлинен ефект, а в извънтропичната зона резки сезонни температурни промени - горещо през лятото и студено през зимата. При тези условия, както и в тропиците, дълготелесните морфотипове са по-чести (до 70%), мускулните и мастните компоненти се развиват слабо, но общият размер на тялото на жителите на пустинята е по-голям. Основната им метаболитна скорост е ниска, количеството холестерол в кръвта е намалено

46. ​​Трансмисивни и нетрансмисивни природно-огнищни заболявания.

Екологични основи за избора им.

47. Предмет на медицинска хелминтология. Концепцията за гео- и биохелминти,

антропонози и зоонози.

46. ​​ПРИРОДНО ФОКАЛНИ БОЛЕСТИ

1) патогени циркулират в природата от едно животно на друго, независимо от човека;

2) резервоарът на патогена са диви животни;

3) болестите не са разпространени навсякъде, а в ограничен район с определен ландшафт, климатични фактори и биогеоценози.

Компонентиестествен фокус са:

1) патоген;

2) животни, чувствителни към патогена - резервоари:

3) съответният комплекс от природни и климатични условия, в които съществува тази биогеоценоза.

Специална група от естествено огнищни заболявания са болести, пренасяни от векторикато лайшманиоза, трипанозомоза, енцефалит, пренасян от кърлежи и др. Следователно наличието на носител също е задължителен компонент от естественото огнище на болестта, предавана от вектор.

Трансмисивните болести са заразни човешки заболявания, чиито патогени се предават от кръвосмучещи членестоноги (насекоми и акари).

Трансмисивните заболявания включват повече от 200 нозологични форми, причинени от вируси, бактерии, рикетсии, протозои и хелминти. Някои от тях се предават само с помощта на кръвосмучещи вектори (задължителни болести, пренасяни от вектори, като тиф, малария и др.), други по различни начини, включително трансмисивно (например туларемия, която се заразява от комар и ухапвания от кърлежи, както и одиране на болни животни).

носители

заразени с вируси, при кърлежи, заразени с вируси, рикетсии и спирохети, и при комари, заразени с флебовируси.

В тялото на механичните носители патогените не се развиват и не се размножават. Попаднал върху хоботчето, в червата или върху повърхността на тялото на механичен носител, патогенът се предава директно (с ухапване) или чрез замърсяване на рани, лигавици на гостоприемника или хранителни продукти.

Характеристики на носителя и механизма на предаване на патогена

Област на разпространение и особености на епидемиологията

Предотвратяване

Повечето болести, пренасяни от вектори, се предотвратяват чрез намаляване на броя на векторите. С помощта на тази мярка СССР успя да елиминира такива трансмисивни антропонози като рецидивираща треска от въшки, треска от комари и градска кожна лайшманиоза. От голямо значение са мелиорациите и създаването на зони около населени места, свободни от диви гризачи и носители на патогени на трансмисивни болести.

Някои естествено огнищни заболявания се характеризират с ендемизъм, т.е. поява в строго ограничени райони. Това се дължи на факта, че причинителите на съответните болести, техните междинни гостоприемници, резервоарни животни или носители се срещат само в определени биогеоценози.

Малък брой природно-огнищни заболявания се срещат почти навсякъде. Това са заболявания, чиито причинители по правило не са свързани в цикъла на тяхното развитие с външната среда и засягат голямо разнообразие от гостоприемници. Такива заболявания включват например токсоплазмоза и трихинелоза. Човек може да се зарази с тези природно-огнищни заболявания във всяка природно-климатична зона и във всяка екологична система.

По-голямата част от природно-огнищните заболявания засягат човек само ако той попадне в подходящото огнище (лов, риболов, туризъм, геоложки партита и т.н.) при условията на неговата чувствителност към тях. И така, човек се заразява с тайга енцефалит при ухапване от заразен кърлеж и описторхоза - чрез ядене на недостатъчно термично обработена риба с ларви на котешка метила.

Превенцията на естествено огнищни заболявания представлява особени трудности. Поради факта, че голям брой гостоприемници, а често и носители, са включени в циркулацията на патогена, унищожаването на цели биогеоценотични комплекси, възникнали в резултат на еволюционния процес, е екологично неразумно, вредно и дори технически невъзможно . Само в случаите, когато огнищата са малки и добре проучени, е възможно комплексно трансформиране на такива биогеоценози в посока, която изключва циркулацията на патогена. По този начин рекултивирането на пустинни пейзажи със създаването на поливни градинарски ферми на тяхно място, извършено на фона на борбата с пустинните гризачи и комари, може драстично да намали заболеваемостта от лайшманиоза сред населението. В повечето случаи на естествено огнищни заболявания тяхната профилактика трябва да бъде насочена предимно към индивидуална защита (предотвратяване на ухапвания от кръвосмучещи членестоноги, термична обработка на хранителни продукти и др.) в съответствие с пътищата на циркулация в природата на специфични патогени.

Червеите са многоклетъчни, трислойни, протостоми, двустранно симетрични животни. Тялото им има удължена форма, а кожно-мускулната торбичка се състои от гладка или набраздена мускулатура и покривни тъкани.

Хелминтите могат да живеят при хората в почти всички органи. В съответствие с това начините на тяхното проникване в човешкото тяло, симптомите на заболяванията и диагностичните методи са различни.

Най-трудното нещо в живота е с простотата.

А. Кони

ЕЛЕМЕНТАРЕН СЪСТАВ НА ОРГАНИЗМИТЕ

Молекулно ниво на организация на живота

- това е нивото на организация, чиито свойства се определят от химичните елементи и молекули и тяхното участие в процесите на трансформация на вещества, енергия и информация.Прилагането на структурно-функционалния подход за разбиране на живота на това ниво на организация ни позволява да идентифицираме основните структурни компоненти и процеси, които определят структурната и функционална подредба на нивото.

Структурна организация на молекулярно ниво. Елементарните структурни компоненти на молекулярното ниво на организация на живота са химични елементикато отделни видове атоми, а не свързани помежду си и със свои специфични свойства. Разпределението на химичните елементи в биосистемите се определя именно от тези свойства и зависи преди всичко от големината на заряда на ядрото. Науката, която изучава разпределението на химичните елементи и тяхното значение за биосистемите се нарича биогеохимия.Основателят на тази наука е брилянтният украински учен В. И. Вернадски, който открива и обяснява връзката между живата и неживата природа чрез биогенния поток от атоми и молекули при осъществяване на основните им жизнени функции.

Химическите елементи се комбинират, за да се образуват прости сложни неорганични съединения,които заедно с органичните вещества са молекулярните компоненти на молекулярното ниво на организация. Простите вещества (кислород, азот, метали и др.) се образуват от химически комбинирани атоми на един и същи елемент, а сложните вещества (киселини, соли и др.) се състоят от атоми на различни химични елементи.

От прости и сложни неорганични вещества в биологичните системи се образуват междинни съединения(например ацетат, кето киселини), които образуват прости органични вещества, или малки биомолекули.Това са преди всичко четири класа молекули – мастни киселини, монозахариди, аминокиселини и нуклеотиди. те се наричат ​​градивни елементи, тъй като от тях се изграждат молекули от следващото йерархично подниво. Простите структурни биомолекули се комбинират помежду си чрез различни ковалентни връзки, образувайки макромолекули.Те са важни класове като липиди, протеини, олиго- и полизахариди и нуклеинови киселини.

В биосистемите макромолекулите могат да се комбинират чрез нековалентни взаимодействия в супрамолекулни комплекси.Те също се наричат ​​междумолекулни комплекси, или молекулярни ансамбли, или сложни биополимери (например сложни ензими, сложни протеини). На най-високото, вече клетъчно ниво на организация, супрамолекулните комплекси се комбинират с образуването на клетъчни органели.

И така, молекулярното ниво се характеризира с определена структурна йерархия на молекулярната организация: химични елементи - прости и сложни неорганични съединения - междинни продукти - малки органични молекули - макромолекули - супрамолекулни комплекси.

Молекулно ниво на организация на живота
Основните компоненти, които определят пространственото (структурни) подреденост	Основните процеси, които определят времето (функционален) подреденост
1. Елементарни химични съставки: Органогени; Макронутриенти; Микроелементи; Ултрамикроелементи. 2. Молекулни химични съставки: Прости неорганични молекули (02 N2, метали) Сложни неорганични молекули (вода, соли, киселини, основи, оксиди и др.), Малки органични молекули (мастни киселини, аминокиселини, монозахариди, нуклеотиди) Макромолекули (липиди, протеини, олиго- и полизахариди, нуклеинови киселини) супрамолекулни комплекси.	1. Процеси на трансформация на веществата. 2. Процеси на преобразуване на енергия. 3. Процеси на трансформация на наследствена информация

Функционална организация на молекулярно ниво . Молекулното ниво на организация на живата природа също съчетава огромен брой различни химични реакции, които определят нейната подреденост във времето. Химичните реакции са явления, при които някои вещества с определен състав и свойства се превръщат в други вещества. - с различен състав и други свойства.реакциите между елементите, неорганичните вещества не са специфични за живите същества, специфични за живота има определен ред на тези реакции, тяхната последователност и комбиниране в цялостна система. Има различни класификации на химичните реакции. Въз основа на промените в количеството на изходните и крайните вещества се разграничават 4 вида реакции: съобщения, разширения, обмени заместване.В зависимост от използването на енергия, те излъчват екзотермичен(освобождава се енергия) и ендотермичен(енергията се усвоява). Органичните съединения също са способни на различни химични трансформации, които могат да се извършват както без промени във въглеродния скелет, така и с промени. Реакции без промяна на въглеродния скелетса реакции на заместване, добавяне, елиминиране, изомеризация. Да се реакции с промяна на въглеродния скелетвключват реакции като удължаване на веригата, скъсяване на веригата, изомеризация на веригата, циклизация на веригата, отваряне на пръстена, свиване на пръстена и разширяване на пръстена. По-голямата част от реакциите в биосистемите са ензимни и образуват съвкупност, наречена метаболизъм. Основните видове ензимни реакции редокс, трансфер, хидролиза, нехидролитично разлагане, изомеризация и синтез.В биологичните системи между органичните молекули могат да протичат и реакции на полимеризация, кондензация, матричен синтез, хидролиза, биологична катализа и др. Повечето реакции между органичните съединения са специфични за живата природа и не могат да се проведат в неодушевено.

Науки, които изучават молекулярното ниво. Основните науки, които изучават молекулярното ниво, са биохимията и молекулярната биология. Биохимията е наука за същността на жизнените явления и тяхната основа е обмяната на веществата, а вниманието на молекулярната биология, за разлика от биохимията, е насочено главно към изучаването на структурата и функциите на протеините.

биохимия - наука, която изучава химичния състав на организмите, структурата, свойствата, значението на намиращите се в тях химични съединения и тяхното преобразуване в процеса на обмяната на веществата.Терминът "биохимия" е предложен за първи път през 1882 г., но се смята, че е получил широко приложение след работата на немския химик К. Нойберг през 1903 г. Биохимията като самостоятелна наука се формира през втората половина на 19 век. благодарение на научната дейност на такива известни биохимици като A. M. Butlerov, F. Wehler, F. Misher, A. Ya. Danilevsky, Yu. Liebig, L. Pasteur, E. Buchner, K. A. Timiryazev, M. И. Лунин и др. Съвременната биохимия, заедно с молекулярната биология, биоорганичната химия, биофизиката, микробиологията, съставляват единен комплекс от взаимосвързани науки – физическа и химична биология, която изучава физичните и химичните основи на живата материя. Една от общите задачи на биохимията е да установи механизмите на функциониране на биосистемите и регулиране на жизнената дейност на клетките, които осигуряват единството на метаболизма и енергията в организма.

Молекулярна биология - наука, която изучава биологичните процеси на ниво нуклеинови киселини и протеини и техните надмолекулни структури.Датата на възникване на молекулярната биология като независима наука се счита за 1953 г., когато Ф. Крик и Дж. Уотсън, въз основа на биохимични и рентгенови дифракционни данни, предлагат модел на триизмерната структура на ДНК, който се нарича двойна спирала. Най-важните раздели на тази наука са молекулярна генетика, молекулярна вирусология, ензимология, биоенергетика, молекулярна имунология и биология на молекулярното развитие. Основните задачи на молекулярната биология са установяването на молекулярните механизми на основните биологични процеси, дължащи се на структурните и функционални свойства и взаимодействието на нуклеиновите киселини и протеините, както и изследването на регулаторните механизми на тези процеси.

Методите за изучаване на живота на молекулярно ниво се формират главно през 20-ти век. Най-често срещаните от тях са хроматография, ултрацентрофугиране, електрофореза, рентгенов дифракционен анализ, фотометрия, спектрален анализ, трасиращ методи т.н.

Цялата дива природа е съвкупност от биологични системи на различни нива на организация и различно подчинение.
Нивото на организация на живата материя се разбира като функционалното място, което дадена биологична структура заема в общата система на организация на природата.

Нивото на организация на живата материяе съвкупност от количествени и качествени параметри на определена биологична система (клетка, организъм, популация и др.), които определят условията и границите на нейното съществуване.

Има няколко нива на организация на живите системи, които отразяват подчинеността, йерархията на структурната организация на живота.

• Молекулно (молекулярно-генетично) нивопредставени от отделни биополимери (ДНК, РНК, протеини, липиди, въглехидрати и други съединения); на това ниво на живот се изучават явления, свързани с промени (мутации) и възпроизвеждане на генетичен материал, метаболизъм. Това е науката за молекулярната биология.
• Клетъчнаниво- нивото, на което съществува животът под формата на клетка - структурната и функционална единица на живота, се изучава от цитологията. На това ниво се изучават процеси като метаболизъм и енергия, обмен на информация, възпроизвеждане, фотосинтеза, предаване на нервни импулси и много други.

Клетката е структурната единица на всички живи същества.

• тъканно нивоизучаване на хистология.

Тъканта е комбинация от междуклетъчно вещество и клетки, сходни по структура, произход и функции.

• Органниво. Органът съдържа няколко тъкани.
• Организъмниво- самостоятелното съществуване на един индивид - едноклетъчен или многоклетъчен организъм се изучава например от физиологията и аутекологията (екологията на индивидите). Индивидът като интегрален организъм е елементарна единица на живота. Животът в природата не съществува под никаква друга форма.

Организмът е истински носител на живот, характеризиращ се с всичките си свойства.

• популация-видниво- ниво, което е представено от група индивиди от един и същи вид - популация; именно в популацията протичат елементарни еволюционни процеси (натрупване, проявление и подбор на мутации). Това ниво на организация се изучава от такива науки като деекологията (или популационната екология), еволюционната доктрина.

Популацията е съвкупност от индивиди от един и същи вид, които съществуват дълго време в определен район, свободно се кръстосват и са относително изолирани от други индивиди от същия вид.

• Биогеоценотиченниво- представени от съобщества (екосистеми), състоящи се от различни популации и техните местообитания. Това ниво на организация се изучава от биоценологията или синекологията (екология на общността).

Биогеоценозата е комбинация от всички видове с различна сложност на организация и всички фактори на тяхното местообитание.

• биосференниво- ниво, представляващо съвкупността от всички биогеоценози. В биосферата се осъществява циркулацията на веществата и преобразуването на енергията с участието на организмите.

Нивата на организация на органичния свят са дискретни състояния на биологични системи, характеризиращи се с подчиненост, взаимосвързаност и специфични модели.

Структурните нива на организация на живота са изключително разнообразни, но основните са молекулярни, клетъчни, онтогенетични, популационно-видови, биоценотични и биосферни.

1. Молекулярно-генетичен стандарт на живот. Най-важните задачи на биологията на този етап е изучаването на механизмите на предаване на генетична информация, наследствеността и променливостта.

Има няколко механизма на вариабилност на молекулярно ниво. Най-важният от тях е механизмът на генната мутация – директната трансформация на самите гени под въздействието на външни фактори. Факторите, предизвикващи мутацията са: радиация, токсични химични съединения, вируси.

Друг механизъм на вариабилност е генната рекомбинация. Такъв процес протича при половото размножаване във висшите организми. В този случай няма промяна в общото количество генетична информация.

Друг механизъм на вариабилност е открит едва през 50-те години на миналия век. Това е некласическа рекомбинация на гени, при която се наблюдава общо увеличаване на количеството генетична информация поради включването на нови генетични елементи в клетъчния геном. Най-често тези елементи се въвеждат в клетката от вируси.

2. Клетъчно ниво. Днес науката достоверно е установила, че най-малката независима единица от структурата, функционирането и развитието на живия организъм е клетката, която е елементарна биологична система, способна на самообновяване, самовъзпроизвеждане и развитие. Цитологията е наука, която изучава жива клетка, нейната структура, функционираща като елементарна жива система, изследва функциите на отделните клетъчни компоненти, процеса на клетъчно възпроизвеждане, адаптиране към условията на околната среда и т.н. Цитологията изучава и характеристиките на специализираните клетки, формирането на техните специални функции и развитието на специфични клетъчни структури . Така съвременната цитология се нарича клетъчна физиология.

Значителен напредък в изучаването на клетките настъпва в началото на 19 век, когато е открито и описано клетъчното ядро. Въз основа на тези изследвания е създадена клетъчната теория, която се превръща в най-голямото събитие в биологията през 19 век. Именно тази теория послужи като основа за развитието на ембриологията, физиологията и еволюционната теория.

Най-важната част от всички клетки е ядрото, което съхранява и възпроизвежда генетична информация, регулира метаболитните процеси в клетката.

Всички клетки са разделени на две групи:

Прокариоти - клетки без ядро

еукариотите са клетки, които съдържат ядра

Изучавайки жива клетка, учените обърнаха внимание на съществуването на два основни типа на нейното хранене, което позволи на всички организми да бъдат разделени на два вида:

Автотрофни - произвеждат собствени хранителни вещества

· Хетеротрофен - не може без органична храна.

По-късно се изясняват такива важни фактори като способността на организмите да синтезират необходимите вещества (витамини, хормони), да се снабдяват с енергия, зависимостта от екологичната среда и т. н. Така сложният и диференциран характер на взаимоотношенията показва необходимостта за систематичен подход към изучаването на живота на онтогенетично ниво.

3. Онтогенетично ниво. многоклетъчни организми. Това ниво е възникнало в резултат на образуването на живи организми. Основната единица на живота е индивидът, а елементарният феномен е онтогенезата. Физиологията се занимава с изучаване на функционирането и развитието на многоклетъчни живи организми. Тази наука разглежда механизмите на действие на различни функции на живия организъм, тяхната връзка помежду си, регулиране и адаптиране към външната среда, възникване и формиране в процеса на еволюция и индивидуално развитие на индивида. Всъщност това е процесът на онтогенезата – развитието на организма от раждането до смъртта. В този случай възниква растеж, движение на отделните структури, диференциране и усложняване на организма.

Всички многоклетъчни организми се състоят от органи и тъкани. Тъканите са група от физически свързани клетки и междуклетъчни вещества за изпълнение на определени функции. Тяхното изследване е предмет на хистологията.

Органите са относително големи функционални единици, които комбинират различни тъкани в определени физиологични комплекси. От своя страна органите са част от по-големи единици – телесни системи. Сред тях са нервната, храносмилателната, сърдечно-съдовата, дихателната и други системи. Само животните имат вътрешни органи.

4. Популационно-биоценотично ниво. Това е надорганично ниво на живот, чиято основна единица е населението. За разлика от популацията, видът е съвкупност от индивиди, които са сходни по структура и физиологични свойства, имат общ произход, могат свободно да се кръстосват и да произвеждат плодородно потомство. Един вид съществува само чрез популации, представляващи генетично отворени системи. Популационната биология е изследване на популациите.

Терминът "популация" е въведен от един от основателите на генетиката В. Йохансен, който я нарича генетично хетерогенна съвкупност от организми. По-късно населението започва да се счита за интегрална система, непрекъснато взаимодействаща с околната среда. Именно популациите са реалните системи, чрез които съществуват видовете живи организми.

Популациите са генетично отворени системи, тъй като изолацията на популациите не е абсолютна и обменът на генетична информация не е възможен от време на време. Именно популациите действат като елементарни единици на еволюцията; промените в техния генофонд водят до появата на нови видове.

Популациите, способни на самостоятелно съществуване и трансформация, се обединяват в съвкупността от следващото надорганично ниво - биоценози. Биоценоза - съвкупност от популации, живеещи в определен район.

Биоценозата е система, затворена за чужди популации, за съставящите я популации тя е отворена система.

5. Биогеоцетонично ниво. Биогеоценозата е стабилна система, която може да съществува дълго време. Равновесието в живата система е динамично, т.е. представлява постоянно движение около определена точка на стабилност. За стабилното му функциониране е необходимо да има обратна връзка между неговата управляваща и изпълняваща подсистеми. Този начин за поддържане на динамичен баланс между различните елементи на биогеоценозата, причинен от масовото размножаване на едни видове и намаляването или изчезването на други, водещо до промяна в качеството на околната среда, се нарича екологична катастрофа.

Биогеоценозата е интегрална саморегулираща се система, в която се разграничават няколко вида подсистеми. Първичните системи са производители, които директно обработват нежива материя; консуматори - вторично ниво, на което материята и енергията се получават чрез използването на производители; след това идват консуматори от втори ред. Има и чистачи и разложители.

Цикълът на веществата преминава през тези нива в биогеоценозата: животът участва в използването, обработката и възстановяването на различни структури. В биогеоценозата - еднопосочен енергиен поток. Това го прави отворена система, непрекъснато свързана със съседни биогеоценози.

Саморегулирането на биогеоцена протича толкова по-успешно, колкото по-разнообразен е броят на съставните му елементи. Стабилността на биогеоценозите зависи и от разнообразието на нейните компоненти. Загубата на един или повече компоненти може да доведе до необратим дисбаланс и неговата смърт като интегрална система.

6. Биосферно ниво. Това е най-високото ниво на организация на живота, обхващащо всички явления на живота на нашата планета. Биосферата е живата субстанция на планетата и преобразуваната от нея среда. Биологичният метаболизъм е фактор, който обединява всички други нива на организация на живота в една биосфера. На това ниво има циркулация на вещества и трансформация на енергия, свързана с жизнената дейност на всички живи организми, живеещи на Земята. Следователно биосферата е единна екологична система. Изучаването на функционирането на тази система, нейната структура и функции е най-важната задача на биологията на това ниво на живот. Екологията, биоценологията и биогеохимията се занимават с изучаване на тези проблеми.

Развитието на учението за биосферата е неразривно свързано с името на изключителния руски учен В.И. Вернадски. Именно той успя да докаже връзката на органичния свят на нашата планета, действащ като едно неразделно цяло, с геоложките процеси на Земята. Вернадски открива и изучава биогеохимичните функции на живата материя.

Благодарение на биогенната миграция на атомите живата материя изпълнява своите геохимични функции. Съвременната наука идентифицира пет геохимични функции, които живата материя изпълнява.

1. Концентрационната функция се изразява в натрупване на определени химични елементи вътре в живите организми поради тяхната дейност. Резултатът от това е появата на минерални запаси.

2. Транспортната функция е тясно свързана с първата функция, тъй като живите организми носят необходимите им химични елементи, които след това се натрупват в техните местообитания.

3. Енергийната функция осигурява енергийни потоци, проникващи в биосферата, което прави възможно осъществяването на всички биогеохимични функции на живата материя.

4. Разрушителна функция - функцията за унищожаване и преработка на органични остатъци, по време на този процес, натрупаните от организмите вещества се връщат в естествените цикли, има кръговрат на веществата в природата.

5. Среднообразуваща функция - преобразуване на околната среда под влияние на живата материя. Целият съвременен облик на Земята - съставът на атмосферата, хидросферата, горния слой на литосферата; повечето минерали; климатът е резултат от действието на Живота.

Процесът на "превод" на наследствена информация се случва на ниво организация на живота

1) клетъчна

2) организмен

3) биогеоценотичен

4) молекулярно

Обяснение.

Събитията на клетъчно ниво осигуряват биоинформационна и материално-енергийна подкрепа на феномена на живота на всички нива на неговата организация. Днес науката достоверно е установила, че най-малката независима единица от структурата, функционирането и развитието на живия организъм е клетката, която е елементарна биологична система, способна на самообновяване, самовъзпроизвеждане и развитие. Биологична (генетична, наследствена) информация - ДНК, матричният механизъм на ДНК репликация и протеинов синтез.

Процесът на транслация е процесът на протеинов синтез от аминокиселини върху тРНК (тРНК) шаблон, осъществяван от рибозомата. Включени са няколко компонента на клетката, така че отговорът е на клетъчно ниво на организация.

Отговор: 1

Раздел: Основи на цитологията

Гост 26.05.2014 18:14

Здравейте. Процесът на транслация на наследствена информация протича ли на клетъчно ниво? Мисля, че е молекулярно. Имаше подобен въпрос малко по-високо и там беше посочено молекулярното ниво на организация.

Наталия Евгениевна Бащаник

На молекулярно-генетично ниво протичат най-важните процеси на жизнената дейност - кодиране, предаване и реализиране на наследствена информация. На същото ниво на организация на живота се извършва процесът на промяна на наследствената информация.

На органоида клетъчнаниво, протичат най-важните процеси на жизнената дейност: метаболизъм (включително биосинтеза на протеини - ТРАНСЛАЦИЯ) и преобразуване на енергията в клетката, нейния растеж, развитие и делене.

Гост 23.03.2015 19:21

На молекулярно ниво протичат такива процеси като: пренос на генетична информация – репликация, транскрипция, транслация.

На клетъчно ниво протичат процеси като: клетъчен метаболизъм, жизнени цикли и делене, които се регулират от ензимни протеини.

(Информация въз основа на "Сборник от многостепенни задачи за подготовка за изпита." Автор на сборника е А. А. Кириленко)

Наталия Евгениевна Бащаник

Молекулно ниво. Основата на организацията на това ниво е представена от 4 азотни бази, 20 аминокиселини, няколкостотин хиляди биохимични реакции, почти всички от които са свързани със синтеза или разграждането на АТФ, универсалния енергиен компонент на живите същества.

Клетъчно ниво. Клетката е най-малката единица на живота. Всички живи същества са изградени от клетки. Основните механизми на възпроизвеждане на живота работят именно на клетъчно ниво.

На клетъчно ниво има два основни процеса, необходими за самовъзпроизвеждането на живота - митоза - клетъчно делене със запазване на броя на хромозомите и гените, и мейоза - редукционно деление, необходимо за производството на зародишни клетки - гамети.