Климатические изменения на Земле

Погода — это ежедневное состояние атмосферы. Погода является хаотичной не линеарной динамической системой. Климат — это усредненное состояние погоды и он, напротив, стабилен и предсказуем. Климат включает в себя такие показатели как средняя температура, количество осадков, количество солнечных дней и другие переменные, которые могут быть измерены в каком-либо определенном месте. Однако на Земле

4. жизненный цикл висцеральной лейшмании.

Билет 97

В1. 92.Оплодотворение, его формы и биологическая функция. Моно- и полиспермия.

Половой процесс, или оплодотворение, или амфимиксис (др.-греч. ἀμφι- — приставка со значением обоюдности, двойственности и μῖξις — смешение) — процесс слияния гаплоидных половых клеток, или гамет, приводящий к образованию диплоидной клетки зиготы. Не следует смешивать это понятие с половым актом (встречей половых партнёров у многоклеточных животных).

Половой процесс закономерно встречается в жизненном цикле всех организмов, у которых отмечен мейоз. Мейоз приводит к уменьшению числа хромосом в два раза (переход от диплоидного состояния к гаплоидному), половой процесс — к восстановлению числа хромосом (переход от гаплоидного состояния к диплоидному).

Различают несколько форм полового процесса:

• изогамия — гаметы не отличаются друг от друга по размерам, подвижны, жгутиковые или амебоидные;
• анизогамия(Гетерогамия) — гаметы отличаются друг от друга по размерам, но оба типа гамет (макрогаметы и микрогаметы) подвижны и имеют жгутики;
• оогамия — одна из гамет (яйцеклетка) значительно крупнее другой, неподвижна, деления мейоза, приводящие к её образованию, резко асимметричны (вместо четырёх клеток формируется одна яйцеклетка и два абортивных «полярных тельца»); другая (спермий, или сперматозоид) подвижна, обычно жгутиковая или амебоидная.

Биологическое значение амфимиксиса непосредственно связано с биологической сущностью определенных сторон процесса оплодотворения. Дарвин, открывший «великий закон природы», говорил о прогрессивном значении появления полового процесса в истории органического мира, рассматривая при этом перекрёстное опыление как источник обогащения наследственности. Благодаря бипариентальному наследованию (материнское — от яйцеклетки и отцовское — от спермия) в результате амфимиксиса получаются более жизнеспособные организмы, обладающие более широким спектром изменчивости по сравнению с апомиктичными растениями.

В2. 38. Введение в тератологию. Понятие о критических периодах.

ТЕРАТОЛО́ГИЯ [тэратология], тератологии, мн. нет, жен. (греч. teras - чудовище и logos - учение).

1. Наука, изучающая врожденные уродства отдельных органов и целых организмов.

2. Стиль средневекового графического искусства (в орнаменте, заставках, инициалах и т.п.), основанный на нагромождении чудовищно-фантастических образов, то же, что звериный стиль Тератология в древнерусских рукописях.

Множество стало рождаться двуликих существ и двугрудых,

Твари бычачьей природы с лицом человека являлись,

Люди с бычачьими лбами, создание смешанных плодов;

Женской породы мужчины, с бесплодными членами твари.

(Эмпедокл)

В этом четверостишье содержатся указания на рождение сросшихся близнецов, обезображивающие пороки лица и двуполость.

В России начало исследований пороков развития человека и животных связано с именем императора Петра I,который в 1718 году издал Указ о создании в Петербурге «Музея уродливостей». Музей был размещён в специальном здании, названом Кунсткамерой.

Основу «Музея уродливостей» составляла коллекция анатомических препаратов, в том числе и уродов. В соответствии с Указом Петра I музей стал пополняться редкими препаратами уродств человека и животных.

Следует отметить, что первые научные исследования коллекции человеческих уродств в Кунсткамере стали проводиться выдающимися отечественными учёными — академиками К.Бером, К.Вольфом, П.А. Загорским. К этому времени накопились научные сведения по эмбриологии (наука о зародышевом развитии человека), сравнительной анатомии (науки о сравнительном строении тела различных видов животных) и нормальной анатомии (науки о строении тела человека).

В ХХ веке были точно установлены причины многих уродств. Так в 1941 году было обнаружено тератогенное действие вируса коревой краснухи, в 1962 году — тератогенное (производящее уродства) действие фармакологического препарата (снотворного) — талидомида. В 70-х годах ХХ столетия была открыта хромосомная (генетическая) природа многих врожденных пороков развития, связанная с наследственной патологией и лишь 3-5 % пороков индуцировано непосредственно тератогенными факторами. В настоящее время в мире успешно работают многочисленные медико-генетические лаборатории, а в ряде ведущих стран - научно-исследовательские тератологические центры.

В3.

Билет 98

В1. «Центральная догма»молекулярной биологии. Понятие об обратной транскрипции. Современные проблемы генной инжинерии.

Центральная догма молекулярной биологии — обобщающее наблюдаемое в природе правило реализации генетической информации: информация передаётся от нуклеиновых кислот к белку, но не в обратном направлении. Правило было сформулировано Френсисом Криком в 1958 году^[1] и приведено в соответствие с накопившимися к тому времени данными в 1970 году^[2]. Переход генетической информации от ДНК к РНК и от РНК к белку является универсальным для всех без исключения клеточных организмов, лежит в основе биосинтеза макромолекул. Репликации генома соответствует информационный переход ДНК → ДНК. В природе встречаются также переходы РНК → РНК и РНК → ДНК (например у некоторых вирусов), а также изменение конформации белков, передаваемое от молекулы к молекуле.

Обратная транскрипция — это процесс образования двуцепочечной ДНК на матрице одноцепочечной РНК. Данный процесс называется обратной транскрипцией, так как передача генетической информации при этом происходит в «обратном», относительно транскрипции, направлении.^[1]

Идея обратной транскрипции вначале была очень непопулярна, так как противоречила центральной догме молекулярной биологии, которая предполагала, что ДНК транскрибируется в РНК и далее транслируется в белки.^[2]

Однако в 1970 году Темин^[3] и Балтимор^[4] независимо друг от друга открыли фермент, названный обратной транскриптазой (ревертазой), и возможность обратной транскрипции была окончательно подтверждена. В 1975 году Темину и Балтимору была присуждена Нобелевская премия в области физиологии и медицины.

В2. 52.Современное представление о механизмах старения.

Единой точки зрения на причины и механизмы процесса старения до настоящего времени не существует. Основные группы существующих по этому поводу гипотез можно разделить на гипотезы «запрограммированности» и гипотезы «износа». Среди первых наиболее распространенной является теория антагонистической плейотропии, предполагающая, что некоторые гены, играющие положительную роль на ранних этапах развития, могут оказаться вредными на последующих стадиях. Однако, во-первых, таких генов до сих пор обнаружить не удалось, а во-вторых, не найдено положительной корреляции между активностью развития в раннем возрасте и скоростью старения. Поэтому эта теория не пользуется широким признанием.

Основой для представлений второго типа служит теория накопления мутаций, согласно которой в течение жизни накапливаются соматические мутации, ухудшающие работу клеток, что в первую очередь сказывается на восстановлении клеток после их повреждения. Для объяснения причин этих мутаций часто привлекается представление об увеличении внутриклеточной концентрации свободных радикалов. Близкой к этой концепции является теория организованной сомы, предполагающая, что центральную роль в определении продолжительности жизни играет энергетический обмен. Накопление в клетках энергии, необходимой для их жизнедеятельности, приводит в качестве побочного результата к образованию свободных кислородных радикалов, поражающих клеточные структуры, в том числе и митохондрии. В свете этой теории задача замедления старения сводится к тому, чтобы получить максимальное количество энергии без окисления жиров и по возможности с минимальным использованием кислорода. Этого можно достичь путем перехода на питание низкокалорийной пищей, не содержащей жиры. Однако, по некоторым данным, ограничения в питании полезны только в молодом возрасте, в то время как в пожилом они бесполезны и даже вредны.

Среди возможных причин, вызывающих процесс старения, рассматриваются также иммунные механизмы, включающие снижение содержания Т-лимфоцитов и возрастание аутоиммунной активности, при которой действие антител направляется на уничтожение не чужеродных, а эндогенных веществ, в том числе полезных для данного организма. Сюда же относятся гипотезы, объясняющие старение накоплением в клетках ряда химических веществ, из которых особое внимание уделяется «пигменту старения» — липофусцину. Наконец, безусловную и, по-видимому, очень важную роль в этом процессе играет изменение гормонального фона организма, обусловленное снижением активности одних и увеличением других гормонов. Эти изменения в активности могут быть связаны с изменением как интенсивности синтеза и освобождения этих гормонов, так и концентрации их рецепторов в клетках — мишенях. К числу гормонов и регуляторных пептидов , чья роль в процессе старения является доказанной и наиболее подробно изученной, относятся половые гормоны, инсулин, нейрогормон гипоталамуса — соматостатин и вазоактивный интестинальный пептид.

В3. 22.Вопросы радиационной безопасности человека. Последствия аварии на Чернобыльской АЭС.

Вред радиоактивных элементов и воздействие радиации на человеческий организм активно изучается учёными всего мира. Доказано, что в ежедневных выбросах из АЭС содержится радионуклид «Цезий-137», который при попадании в организм человека вызывает саркому (разновидность рака), «Стронций-90» замещает кальций в костях и грудном молоке, что приводит к лейкемии (раку крови), раку кости и груди. А даже малые дозы облучения «Криптоном-85» значительно повышают вероятность развития рака кожи.

Сотрудники www.dozimetr.biz отмечают, что наибольшему воздействию радиации подвергаются люди, проживающие в крупных городах, ведь помимо естественного радиационного фона на них ещё воздействуют стройматериалы, продукты питания, воздух, зараженные предметы. Постоянное превышение над естественным радиационным фоном приводит к раннему старению, ослаблению зрения и иммунной системы, чрезмерной психологической возбудимости, гипертонии и развитию аномалий у детей.

аже самые малые дозы облучения вызывают необратимые генетические изменения, которые передаются из поколения в поколение, приводят к развитию синдрома Дауна, эпилепсии, появлению других дефектов умственного и физического развития. Особо страшно то, что радиационному заражению подвергаются и продукты питания, и предметы быта. В последнее время участились случаи изъятия контрафактной и низкокачественной продукции, являющейся мощным источником ионизирующего излучения. Радиоактивными делают даже детские игрушки! О каком здоровье нации может идти речь?!

Единственный способ хоть как-то обезопасить себя и своих близких от смертельного воздействия — купить дозиметр радиации. С ним Вы сможете за считанные секунды проверить безопасность детских игрушек, продуктов питания, ювелирных украшений и всего того, что приносите в дом, с чем играют ваши дети. Доказано, что последствия облучения крайне тяжело лечить, зато постараться максимально защитить себя и свою семью от этого в ваших силах.

 

Билет 99

В1. Вопрос 41. Роль АГ и ЭР в регенерации и обновлениях поверхностного аппарата клетки (ПАК)

Роль АГ в обновлении ПАК:

Аппарат Гольджи. Во многих клетках животных, например в нервных, он имеет форму сложной сети, расположенной вокруг ядра. В клетках рас-тений и простейших аппарат Гольджи представлен отдельными тельцами серповидной или палочковидной формы. Строение этого органоида сходно в клетках растительных и животных организмов, несмотря на разнообразие его формы.
В состав аппарата Гольджи входят: полости, ограниченные мембранами и расположенные группами (по 5-10); крупные и мелкие пузырьки, расположенные на концах полостей . Все эти элементы составляют единый комплекс.
Аппарат Гольджи выполняет много важных функций. По каналам эндо-плазматической сети к нему транспортируются продукты синтетической деятельности клетки - белки, углеводы и жиры. Все эти вещества сна-чала накапливаются, а затем в виде крупных и мелких пузырьков поступают в цитоплазму и либо используются в самой клетке в процессе ее жизнедеятельности, либо выводятся из нее и используются в организме. Например, в клетках поджелудочной железы млекопитающих синтезируются пищеварительные ферменты, которые накапливаются в полостях органоида. Затем образуются пузырьки, наполненные ферментами. Они выводятся из клеток в проток поджелудочной железы, откуда перетекают в полость кишечника. Еще одна важная функция этого органоида заключается в том, что на его мембранах происходит синтез жиров и углеводов (полисахаридов), которые используются в клетке и которые входят в состав мембран. Благодаря деятельности аппарата Гольджи происходят обновление и рост плазматической мем-браны.

(см. ниже и про АГ и про ЭР, 2-а других источника).

Роль ЭР в обновлении ПАК:

Эндоплазматический ретикулум (эндоплазматическая сеть) представляет собой систему цистерн, канальцев и вакуолей, ограниченных цитомембраной. Различают гранулярный (шероховатый) и агранулярный (гладкий) эндоплазматический ретикулум; в первом преобладают плоские мешочки — цистерны, во втором — канальцы. Мембраны шероховатого ретикулума со стороны гиалоплазмы покрыты рибосомами. Степень развития этого органоида зависит от уровня метаболической активности и дифференцировки К.: он сильнее развит в клетках, активно синтезирующих белки.

(ещё один источник).

ЭР – транспорт белков.

Полость ЭР отделяется от цитозоля одиночной мембраной ( мембраной ЭР ), служащей связующим звеном между этими двумя компартментами. Наоборот полости ЭР и каждой цистерны аппарата Гольджи отделены друг от друга двумя мембранами и цитозолем, поэтому транспорт макромолекул между этими органеллами осуществляется при помощи транспортных пузырьков .

Все вновь синтезированные белки, независимо от их места назначения (полость ЭР, аппарат Гольджи, лизосомы или внеклеточное пространство) сначала поступают в полость ЭР.

Некоторые белки переходят из цитозоля в шероховатый ЭР сразу после их синтеза.

Это белки двух типов:

1) трансмембранные , которые лишь частично переносятся через мембрану ЭР и остаются заключенными в нее, и

2) водорастворимые , которые полностью переносятся через мембрану ЭР и освождаются в его полость.

В клетках млекопитающих импорт белков в ЭР начинается еще до того, как полипептидная цепь полностью синтезирована, т. е. он происходит одновременно с трансляцией (котрансляционно).

Таким образом, в цитоплазме имеется две пространственно изолированные популяции рибосом. Одни из них ( рибосомы, связанные с мембраной ), расположены на обращенной к цитоплазме поверхности мембраны ЭР и заняты синтезом белков, которые сразу же переносятся внутрь ЭР. Другие ( рибосомы свободные ) не приклеплены ни к какой мембране и производят все остальные белки, кодируемые ядром. Связанные и свободные рибосомы идентичны по строению и функции. Они различаются только по белкам, которые синтезируются на них в каждый данный момент. Если рибосоме достается синтез белка с сигнальным пептидом для ЭР, то такой сигнал направляет рибосому к мембране ЭР.

(ещё один источник).

Мы уже подчеркивали, насколько обширны структуры эндоплазматического ретикулума и аппарата Гольджи в секреторных клетках. В основе этих структур лежат мембраны из липидных бислоев, сходные по строению с мембраной клетки. Стенки мембран содержат ферменты, которые катализируют синтез многих веществ, необходимых клетке.

Большая часть синтетических процессов происходит в эндоплазматическом ретикулуме. Сформированные здесь вещества направляются в аппарат Гольджи, где они перед выходом в цитоплазму подвергаются дальнейшей обработке. Вначале следует остановиться на веществах, которые синтезируются в отдельных областях ретикулума и аппарата Гольджи.

Синтез белков на шероховатом эндоплазматическом ретикулуме. На наружной поверхности шероховатого эндоплазматического ретикулума содержится большое количество прикрепленных к нему рибосом; на них происходит синтез белка, незначительное количество которого попадает в цитозоль, а основная часть — в просвет трубочек и пузырьков ретикулума, т.е. в эндоплазматический матрикс.

Синтез липидов в гладком эндоплазматическом ретикулуме. Эндоплазматический ретикулум способен к синтезу липидов, особенно фосфолипидов и холестерола. Они быстро растворяются в мембранном бислое, что способствует дальнейшему разрастанию структур ретикулума, в основном гладкого.

Небольшие пузырьки, называемые транспортными, или ЭР-вакуолямиу постоянно отделяются от мембран гладкого ретикулума, предотвращая таким образом его избыточный рост. Большая часть этих транспортных вакуолей затем быстро направляется в аппарат Гольджи.

Другие функции эндоплазматического ретикулума. Эндоплазматический ретикулум, особенно гладкий, обладает и другими важными функциями.
1. Обеспечение ферментами, расщепляющими гликоген при необходимости получения из него энергии.
2. Обеспечение большим количеством ферментов, способных нейтрализовать вредные для клетки вещества, например лекарственные препараты. Способы обезвреживания включают коагуляцию, окисление, гидролиз, соединение с глюкуроновой кислотой и т.п.