Вид: Tripanosoma gambiense

Морфологические особенности: размеры 13-39 мкм. Тело изогнутое, сплющенное в одной плоскости, суженное на обоих концах, снабженное одним жгутиком и ундулирующей мембраной. Питается осмотически. Размножается бесполым путем (продольным делением).

Жизненный цикл: возбудитель развивается со сменой хозяев. Первая часть жизненного цикла трипаносомы проходит в пищеварительном тракте мухи це-це за пределами ареала этих мух трипаносомоз не встречается. Вторая часть жизненного цикла проходит у нового хозяина, которым является человек и некоторые млекопитающие. Человек – основной резервуар для лейшмании.

Патогенное значение: у больного трипаносомозом наблюдается мышечная слабость, истощение, умственная депрессия, сонливость. Болезненное состояние длится 7-10 лет и при отсутствии лечения заканчивается смертью.

Природная очаговость: встречается в ряде экваториальных районов Западной Африки.

51 билет

1 вопрос.

Мейоз форма деления характерна для специализированных клеток половых желез (яичников и семенников). Издиплоидных клеток-предшественников в ходе мейоза образуются гаплоидные гаметы — яйцеклетки и сперматозоиды (число хромосом п). Мейоз включает два клеточных деления, перед которыми происходит только одна репликация ДНК. Первое деление называется редукционным и обозначается как мейоз I. В результате этого деления из одной диплоидной клетки образуются две гаплоидные. Второе деление называется эквационным и обозначается как мейоз II. Это деление подобно митозу, так как сестринские хроматиды отделяются друг от друга и расходятся к разным полюсам. Каждое из двух делений мейоза состоит из профазы, метафазы, анафазы и телофазы.

МЕЙОЗ 1. Во время профазы I происходитспирализация и укорочение хромосом. Кроме того, гомологичные хромосомы конъюгируют друг с другом по всей длине, образуя бивалент Во время конъюгации хромосом между несестринскими хроматидами может произойти обмен участками - кроссинговер. В точке обмена образуется видимая в световой микроскоп крестообразная структура, которую называют хиазм ой. Генетические исследования свидетельствуют о том, что кроссинговер происходит на стадии четырех хроматид, при этом в данной точке обмениваются участками только две из четырех нитей, и хроматиды участвуют в обмене случайно. Как правило, чем больше длина хромосом, тем больше среднее число образуемых ими хиазм. В электронном микроскопе хорошо видно, как между гомологичными хромосомами в каждом биваленте формируется особая структура — синаптонемный комплекс, но в некоторых случаях этот комплекс не образуется и в результате кроссинговер или отсутствует, или сильно подавлен. В частности, синаптонемный комплекс не выявляется у самцов дрозофилы, не происходит у них и кроссинговер. Описаны мутации, приводящие к отсутствию синаптонемного комплекса в профазе I у самок дрозофилы. Например, у самок, гомозиготных по мутации c(3)G, полностью подавлен кроссинговер. Электронномикроскопические исследования показали, что у них не формируется синагпонемный комплекс.

По морфологии ядра и хромосом, наблюдаемой в световой микроскоп, профазу первого деления мейоза можно разделить на ряд стадий:
1) лептотену (стадия тонких нитей) - в ядре начинают выявляться длинные тонкие нити хромосом вместо гранул хроматина интерфазного ядра;
2) зиготену (стадия объединения нитей) - начинается конъюгация гомологичных хромосом;
3) пахитену (стадия толстых нитей) - синапс хромосом настолько тесный, что отдельные гомологи в биваленте неразличимы;
4) диплотену (стадия двойных нитей) — синапс становиться менее тесным, уже видны хроматиды и хиазмы;
5) диакинез — хромосомы максимально укорачиваются, центромеры гомологичных хромосом отталкиваются друг от друга, и хромосомы удерживаются вместе только в зонах хиазм, исчезают ядрышко и ядерная мембрана, начинает формироваться веретено деления.

Метафаза I. Биваленты выстраиваются в экваториальной плоскости, при этом центромеры ориентируются относительно полюсов случайно.

Анафаза I. Гомологичные хромосомы отделяются друг от друга и движутся к противоположным полюсам. Центромеры не расщепляются, поэтому сестринские хроматиды продолжают удерживаться вместе. Вследствие кроссинговера сестринские хроматиды уже могут быть неидентичными. Таким образом, к полюсам движутся хромосомы, состоящие из двух хроматид, В ходе этой фазы из одной диплоидной клетки образуется две гаплоидные.

Интеркинез. Это стадия между первым и вторым делениями мейоза. У разных видов интеркинез имеет разную продолжительность. Если эта стадия длительна, хромосомы могут деком пакта зоваться и принять вид интерфазного хроматина. Важно помнить, что на этой стадии не происходит репликации ДНК.

МЕЙОЗ II. В профазе И восстанавливается веретено деления. Во время метафазы II хромосомы располагаются в экваториальной плоскости. В анафазе II происходит расщепление центромер, и хроматиды каждой хромосомы разделяются и движутся к противоположным полюсам деления. Втелофазе II из каждого гаплоидного ядра образуются два, которые содержат гаплоидное число хромосом, состоящих из одной хроматиды каждая.

Таким образом, диплоидная родительская клетка делится на четыре гаплоидные. Генетаческое содержимое этих клеток различно. Материнские и отцовские хромосомы могут находиться в них в разных комбинациях, при этом в результате кроссинговера в каждой хромосоме также могут появиться новые комбинации аллелей.
При слиянии разнообразных гамет в процессе оплодотворения возникают новые диплоидные потомки с различными комбинациями отцовских и материнских генов.

Наследственная изменчивость усиливается благодаря комбинативной изменчивости. Возникнув, отдельные мутации оказываются в соседстве с другими мутациями, входят в состав новых генотипов, т.е. возникает множество сочетаний аллелей. Любая особь генетически уникальна (за исключением однояйцевых близнецов и особей, возникших за счет бесполого размножения клона, имеющего родоначальником одну клетку). Так, если допустить, что в каждой паре гомологичных хромосом имеется только одна пара аллельных генов, то для человека, у которого гаплоидный набор хромосом равен 23, число возможных генотипов составит 3 в 23 степени. Такое огромное количество генотипов в 20 раз превышает численность всех людей на Земле. Однако в действительности гомологичные хромосомы различаются по нескольким генам и в расчете не учтено явление кроссинговера. Поэтому количество возможных генотипов выражается астрономическим числом, и можно с уверенностью утверждать, что возникновение двух одинаковых людей практически невероятно (за исключением однояйцевых близнецов, возникших из одной оплодотворенной яйцеклетки). Отсюда, в частности, следует возможность достоверного определения личности по остаткам живых тканей, подтверждения или исключения отцовства. Таким образом, обмен генами вследствие перекреста хромосом в первом делениимейоза, независимая и случайная перекомбинация хромосом в мейозе и случайность слияния гамет в половом процессе - три фактора, обеспечивающие существование комбинативной изменчивости.

2 вопрос.

Геронтология – наука, включающая в себя психологические, социальные аспекты, сохранение здоровья пожилых людей.

Гериатрия – подраздел геронтологии, занимающийся лечением пожилых людей, и продлением их жизни.

Индивидуальная продолжительность жизни - срок от рождения до смерти конкретной особи.

Под видовой (биологической) продолжительностью жизни подразумевается средний минимальный возраст, которого особи данного вида достигают при наиболее благоприятных условиях существования. После этого происходит снижение жизнеспособности организма, и на определённом этапе смерть становится неизбежной. Предполагается, что видовая продолжительность жизни является генетически запрограммированной, но различные факторы могут ускорить старение, приводя к преждевременной смерти.

Теории старения:

1) И.И. Мечников. Старение – интоксикация шлаками. Начинается с ЖКТ. Ортобиоз. Пропаганда кисломолочных продуктов.

2) И.П. Павлов. Благотворная роль полноценного сна и отдыха ЦНС (охранительное торможение) и пагубное влияние длительных стрессов.

3) А.А. Богомолец. Старение – нарушение регулирующей функции соединительной ткани. Начинается с мезодермы. Роль «перекрестных сшивок» (утрата функции, потеря эластичности)

4) И. Пригожин, Sacher, 1967, Bortz, 1986. Старение – уступка энтропии (термодинамическая теория).

5) В.М. Дильман. Старость – болезнь и ее надлежит лечить (нервно-эндокринная или элевационная теория). Причина – возрастание порога чувствительности гипоталамуса к уровню гормонов в крови.

6) В.В. Фролькис. Старость – борьба, а нормы нет (адаптационно-регуляторная теория, 1960). В ответ на старость запускается механизм антистарения «витаукт» «auctum» - увеличивать. Появляются новые белки.

7) Л. Хейфлик (1961). Старение - генетическая программа и обусловлена лимитом клеточных делений (50+-10).

8) А.М. Оловников (1971). В старении повинна линейная форма хромосом, а не кольцевая как у бактерий (клетка не способна делится бесконечно – теломеры не копируются при редупликации, кольцевая недорепликация).

Генетические теории старения: во всем виноваты гены старения, запускающие этот комплексный механизм. Открыты гены, изменения которых существенно продлевают жизнь.

Мутационные теории: теория ошибок(Szillard, 1959), свободно-радикальная теория(Harman, 1956). Старение – накопление ошибок и результат действия радикалов (АФК), повреждения ДНК и РНК(Л.Поллинк о пользе антиоксидантов), теория апоптоза(В.П. Скулачев).

Энергетическая (митохондриальная) и синтетические теории: старение – прогрессирующий дефицит энергии (вследствие накоплений повреждений ДНК митохондрий из-за совокупности всех причин.

3 вопрос.

Рождением экологии считается 14 сентября 1886 года, когда немецкий ученый Геккель в своей книге «Всеобщая морфология организмов» дал впервые определение экологии, как науки. «Под экологией мы подразумеваем общую науку об отношении организмов к окружающей среде, куда мы относим все условия существования в широком смысле этого слова. Они частично органической, частично неорганической природы». Как научной дисциплина экология более, чем за вековую историю развивалась и ее основы можно найти в трудах Ламарка, Дарвина, Северцова. Значительный вклад в развитие экологии внесли:

1. Северцов, «Учение о биогеоценозе»

2. Тенсли, «Учение об экосистемах»

3. Леруа, понятие ноосферы

4. Зюсс, биосфера

5. Вернадский. Особая заслуга. Его основные книги: «Биосфера», «Химическая структура биосферы Земли и ее окружения», «Несколько слов о ноосфере».

Сегодня экология вышла из рамок биологии, сформировав принципиально новую междисциплинарную интегральную науку, которая связывает физические и биологические явления. Она является наукой наук. Экология – наука о возможном существовании человека.

Эндоэкология:

1. Молекулярная экология – изучает генетическую взаимосвязь живого.

2. Морфологическая – взаимоотношение клеток, органов, тканей.

3. Физиологическая – реакции индивидов на воздействие окружающей среды.

Экзоэкология:

1. Аутэкология – взаимодействие отдельно индивида и окружающей среды.

2. Демэкология – взаимоотношение популяции и окр. Ср.

3. Синэкология – изучает сообщества, группы популяций.

4. Биоценология – организация сложных сообществ организмов, населяющих участок местности.

5. Биогеоценотическая – взаимоотношения в биогеоценозах.

6. Биосферология – учение о биосфере.

7. Экосферология - выходит за рамки биосферы, изучая всю экосферу планеты, как космического тела.

Экология человека – область экологии исследующая, функционирование человека в биосфере, с позиции взаимодействия анторпосистемы с окр. Ср. социальная экология, экология культуры, глобальная экология человека, исследующая взаимоотношения природа – человеческое общество в планетарном масштабе.

Специфика современной экологии состоит в том, что она из биологической науки превратилась в мегаэкологию, вобрав в себя естественные и гуманитарные науки, разделы географии, геологии, физики, социологии, культуры, экономики, теологии. Мегаэкология – новый раздел знаний.

Основным понятием в экологии является среда обитания, под ней понимается вся абиотическая и биотическая среда, которые окружают индивид. Элементы среды называют экологическими факторами.

Абиотические факторы:

4. Климатические

5. Почвенно-грунтовые

6. Гидрологические

Биотические факторы:

4. Вирусы, микроорганизмы.

5. Растения

6. Животные

Антропогенные факторы:

3. Прямое влияние на организмы и их группировки.

4. Косвенное влияние, посредствам изменения среды обитания.

Классификация экофакторов во времени:

3. Стабильные – неизменяющиеся в течение длительного времени.

4. Изменяющиеся:

а) изменяются закономерно, периодически, вследствие движения солнечной системы,

б) изменяющиеся без строгой последовательность и периодичности.

Все существующие организмы на земле имеют свою эковалентность, под ней понимают способность вида осваивать разные среды обитания. Одни виды способны переносить значительные изменения ОС, а другие существуют в узких пределах.

Эковалентность – степень приспособленности вида к условиям окружающей среды. Количественно выражается диапазоном изменения среды, в пределах, которые данный вид, сохраняет нормальную жизнеспособность.

Стенотопные – виды с малой эковалентностью.

Эвритопные - виды с большой эковалентностью.

52 билет.

1 вопрос.

Мутации – генотипические изменения на уровне ДНК, возникающие на разных уровнях организации наследственного материала. (генные, хромосомные, геномные).
Генные мутации – тонкие структурные изменения ДНК на уровне отдельных генов. (наследственная гиперхолестеринемия, муковисцидоз, серповидно-клеточная анемия, болезнь Вильсона-Коновалова, фенилкетонурия).

Условно к наследственным болезням можно также отнести болезни, связанные с присутствием в организме некоторых редких вариантов белков (обычно ферментов) и развивающиеся в ответ на более или менее специфические внешнесредовые воздействия, например, на прием некоторых лекарственных средств. В узком смысле под термином «наследственные болезни» понимают моногенные заболевания, т. е. обусловленные мутациями отдельных генов. Многие наследственные болезни проявляются как врожденные состояния. Для наследственных болезней характерно также семейное накопление (заболевание встречается у нескольких членов семьи).
Кстати, следует помнить, что наследуется не сама болезнь, а лишь предрасположенность к ней!

2 вопрос.

А ) Гликолиз – первый и самый древний этап диссимиляции (анаэробный).

- возник ранее, чем растительный мир занял свою эволюционную нишу.

- самый надежный механизм извлечения энергии.

- но менее эффективный энергетический механизм.

- в ходе гликолиза клетка может запасти только 2 молекулы АТФ.

-в анаэробных условиях пируват переходит в лактат.

Тканевое дыхание – самый эффективный и сложный из этапов диссимиляции (протекает в митохондриях).

- аэробный процесс.

- появился на более поздних этапах, после возникновения растений.

- самый эффективный энергетический механизм, но зависящий от присутствия кислорода.

- в ходе тканевого дыхания клетка способна запасти 36 молекул АТФ.

Б) Энергообразующая система клетки.

-Состоит из лизосом и митохондрий.

-Служит основным источником энергии клетки в виде АТФ.

-В ней происходят процессы диссимиляции(гликоли и тканевое дыхание).

В) Фотосинтез – механизм, благодаря которому гетеротрофы получили возможность эволюционировать.

Отличие фотосинтеза от дыхания:

- фотосинтез происходит в хлоропластах.

- из неорганических веществ, синтезируются органические.

- в атмосферу выделяется кислород.

- необходим свет.

Сходство:

-образуется 38 молекул АТФ.

Г)Сопряженный с окислением процесс образования АТФ – окислительное фосфорилирование.

- в ходе этого окисления часть энергии переходит в энергию макроэргических связей.

Д) Лихорадка – защитная реакция организма направленная, как правило, на борьбу с чужеродным фактором. Усиление окисления сопровождается усилением фосфорилирования – достигается дополнительный приток энергии.

Гипертермия – пагубный процесс, сопровождающийся разобщением процессов окисления и фосфорилирования – перегрев организма не сопровождающийся накоплением дополнительной энергии.

Е) Второй закон термодинамики для открытых систем.

Энтропия возрастает – система стремится самопроизвольно перейти из менее вероятного в более вероятное состояние.

Ж) Энтропия – функция состояния, изменение которой равно теплоте подведенной или отданной системой в обратимом процессе деленной на температуру, при которой осуществлялся процесс.

З) Космическая роль зеленых растений.

- зеленые растения создали запас кислорода на нашей планете, благодаря которому стала возможна дальнейшая эволюция.

- К.А. Тимирязев раскрыл космическую роль растений показав, что необходимые для диссимиляции гетеротрофов вещества создаются и запасаются пигментом хлорофиллом зеленых растений.

- только растения способны использовать неорганические вещества для синтеза органических (глюкоза) и выделять при этом в атмосферу кислород, необходимый гетеротрофам.

Формула Эйнштейна в применении к фотосинтезу:

E=mc

E- энергия,

m – масса,