Клеточная теория. Основные этапы развития.

Биология как наука.

Биология – система наук о живом. Б. исследует многообразие существующих и вымерших живых существ, их строение, функции, происхождение, эволюцию, распространение и индивидуальное развитие, связи др с др и неживой природой.

Изучение живой природы диктовалось двумя потребностями человечества:1)потребностью познания раст и жив с целью удовлетворения нужд в раст и животной пище; 2)необходимость познания тела человека с целью совершенствования медицины

1839г – положение первой фундаментальной теории (клеточная теория Шлейдена-Шванна ), вторая фунд теория – Ч. Дарвин(теория эволюции), объяснение путей и мех-в историч преобразований жив.природы. Г. Мендель впервые описал законом-ти наследования. Область Б.,рассматривающая универсальные для всего живого зак-ти строения и функц-ия,происх-я,развития и распростр-я живых существ – «Общая биология». Основная задача Общ.Б.- раскрытие сущности жизни, обобщение законом-ей возникновения и развития живой природы. Как система наук Б.представляет собой теоретическую основу медицины, агрономии, животноводства и всех других отраслей производства, связанных с живыми организмами

 

Определение сущности жизни

Современное понятие жизни – макромолекулярная,открытая система, которой свойтсвенно:1)иерархичная организация,2)способность к самовозобновлению,3)обмен веществ,4)способность к саморегуляции. Свойства живого:1)единство хим.состава;2) Наследственность – способность организма передавать потомкам свои признаки без изменения, т.о.обесп-вая преемственность жизни.;3) Изменчивость -это способность организмов приобр новые признаки, отличные от родительских в процессе индив-го развития;4)способность к самовоспр-ю;5)спос-ть к росту и развитию. Рост -увелич массы организма, происх за счет увелич числа клеток, происх в результате преобл процессов ассимиляции над диссимиляцией. Развитие -совокуп.кач-ых изменений объектов, сопров-ся приобр-ем внеш и внутр связей и хар-ся появлением новых форм.6) раздражимость -способность воспринимать воздействия из внешней среды;7)обмен в-в и энергией(метаболизм);8)дискретность. Иерархичность организаций. Уровни орг.жизни. 1) молекулярный(стр-ф единица - молекула);2)клеточный(стр-ф ед - клетка). Клетка – это открытая саморег-ся система,огранич от внеш ср полупроницаемой мембраной,включающая в себя цитоплазму с органоидами и включениями и для эукариотов – ядро. На этом уровне проявляются все св-ва живого;3)тканевый. Ткань – группа клеток и образованного ими межклет. в-ва, имеющая общее происхождение и вып-ая определенные ф-ии;4)органный. Орган – стр-ра,обазованная неск тканями,имеющ определенную форму и вып-яя спецефич ф-ии.5) Организменный. органы→системы орг-в→живой орг-м;6)популяционно-видовой. Популяция -группа особей 1вида, сущ-ая относит. обособленно от таких же групп особей этого вида и хар-ся более высоким уровнем свобод. скрещ-ия. Вид -сов-ть особей, сход. по ряду признаков, заним опред ареал, свобод скрещ-ся м\д собой и дающих плодовит потомство;7)биогеоценотический. Биогеоценоз - сообщ-во живых орг-в разных видов, долгое время существующих на опред террит., тесно взаимод-х м\д собой и факторами неживой природы. Биогеоценоз→биоценоз+боитоп; 8)боисферный. Биосфера –живая оболочка Земли, сов-ть всех биогеоценозов.

 

Клеточная теория. Основные этапы развития.

История изучения клетки тесно связана с изобретением микроскопа. Первый микроскоп появился в Голландии в конце XVI столетия. Известно что он состоял из трубы и 2 увеличительных стёкол. Первый кто понял и оценил огромное значение микроскопа, был английский физик и ботаник Роберт Гук. Изучая срез приготовленный из пробки, Р. Гук заметил, что в состав её входит множество очень мелких образований, похожих по форме на ячейки. Он назвал их клетками. Этот термин утвердился в биологии, хотя Р. Гук видел не клетки, а их оболочку. Затем Антон ван Левенгук усовершенствовал микроскоп. 1831 г Роберт Броун – впервые описал ядро, 1838-39 годы Матиас Шлейдер – выявил, что ядро является обязательным компонентом всех живых клеток. Теодор Шванн – сопоставил животную и растительные клетки и установил что они сходны. Основные положения клеточной теории по Т. Шванну: 1. Все организмы состоят из одинаковых частей клеток; они образуются и растут по одним и тем же законам. 2. Для элементарных частей организма общий принцип развития – клеткообразование. 3. Каждая клетка в определенных границах есть индивидум, некое самостоятельное целое. Все такни состоят из клеток. 4. Процессы возникающие в клетках растений, могут быть сведены к следующему: а) возникновение клеток; б) увеличение клеток в размере; в) превращение клеточного содержимого и утолщение клеточной стенки. М. Шлейден и Т. Шванн ошибочно считали, что клетки в организме возникают путем новообразования их первичного неклеточного вещества. Это представление было отвергнуто немецким ученым Рудольфом Вирховым. Он сформулировал в 1859 г. теорию: «Всякоя клетка происходит из другой клетки». Основные положения клеточной теории: 1. Клетка – элементарная живая система, основа строения, жизнедеятельности, размножения и индивидуального развития прокариот и эукариот. Вне клетки жизни нет. 2. Новые клетки возникают только путем деления ранее существующих клеток. 3. Клетки всех организмов сходны по строению и химическому составу. 4. Рост и развитие многоклеточного организма – следствие роста и размножения одной или нескольких исходных клеток. 5. Клеточное строение организмов – свидетельство того, что всё живое имеет единое происхождение. Современная клеточ теория включ 2новых положения:1)новые кл образ-ся только путем деления клеток-предшественниц,2)живой организм представляет собой сложно организованную интегрированную систему взаимод-х клеток, свойства которой не являются механической суммой свойств составляющих ее клеток.

 

Мембранные органоиды

Признаки	Растительная клетка	Животная клетка
Пластиды	Хлоропласты, хромопласты, лейкопласты	Отсутствуют
Способ питания	Автотрофный (фототрофный, хемотрофный)	Гетеротрофный (сапротрофный, паразитический)
Синтез АТФ	В хлоропластах, митохондриях	В митохондриях
Расщепление АТФ	В хлоропластах и всех частях клетки, где необходимы затраты энергии	Во всех частях клетки, где необходимы затраты энергии
Клеточный центр	У низших растений	Во всех клетках
Целлюлозная клеточная стенка	Расположена снаружи от клеточной мембраны	Отсутствует
Включения	Запасные питательные вещества в виде зёрен крахмала, белка, капель масла; вакуоли с клеточным соком; кристаллы солей	Запасные питательные вещества в виде зёрен и капель (белки, жиры, углеводы, гликоген); конечные продукты обмена, кристаллы солей, пигменты
Вакуоли	Крупные полости, заполненные клеточным соком – водным раствором различных веществ (запасные или конечные продукты). Осмотические резервуары клетки.	Сократительные, пищеварительные, выделительные вакуоли. Обычно мелкие.

ЭПС - система полостей, каналов и вакуолей, ограниченных мембраной. Бывает: гранулярная(на поверхности-рибосомы, ф-ия: синтез белка);агранулярная(нет рибосом, ф-я: синтез углеводов и липидов). Общие ф-ии:1)накапливает продукты синтеза;2)преобразовательная(сульфатирование,фосфатирование белков);3)транспорт продуктов синтеза (к комплексу Гольджи);4)разграничительная. Частные ф-ии: 1)в мышеч.кл. в каналах ЭПС депонируются ионы Ca²⁺ ,необх.для мышеч.сокращений;2)в кл.печени – детоксикация вред.в-в.

КОМПЛЕКС ГОЛЬДЖИ-система полостей,каналов,вакуолей,огрниченных мембраной, полости располагаются стопкой др над др, образуя диктиосомы. Обладает полярностью(выпкул и вогнут поверхности). Ф-ии:1)накопительная;2)сортировка в-в;3)преобразование в-в;4)маркировка в-в(к в-вам присоед-ся рецепторы)5)упаковка секретов в мембранные пузырьки и транспорт;6)образование лизосом;7)детоксикация вред.в-в,синтез углеводов и липидов.

ЛИЗОСОМЫ-одномембранные пузырьки с гидролитическими ферментами.Различают: первичные (обр-ся к компл Гольджи и содержат набор неактив. ферм-в); вторичные (обр-ся после слияния первич лизосомы с энодосомой); третичные (остаточное тельце, немебранные пузырьки с не переваренными остатками внутри); фаголизосомы (происх процесс переваривания в-в→полезные в-ва всасываются в цитоплазму); аутолизосомы (разновидность вторич лизосом,обеспечивают переваривание внутриклеточных стр-р, потерявших свое значение). Ф-ии:1)обесп переваривание(трофическая);2)защитная(чистят от «уже не нужных органоидов»);3)обесп процессы метаморфоза в живых организмах.

МИТОХОНДРИИ-органоид овальной формы,огранич от цитоплазмы 2мя мембранами: наруж – гладкая, внутр – с выпячиваниями(кристы). Внутреннее содержимое – матрикс(водный р-р органич и неорганич в-в),есть собственная кольцевая ДНК,собственные рибосомы. Обеспеч кислородный этап энергетич обмена. В матриксе и на мембранах крист – большое кол-во ферментов(синтез АТФ). Ф-ии:1) син-з АТФ,2)хранение наследственной инф-ии(цитоплазматическая наследственность, «материнский эффект»);3)син-з собственных белков.

 

Немембранные органоиды.

РИБОСОМЫ-ограноид сферической формы,состоящий из большой и малой субъединиц. В составе малой-белки и 1 молекула рРНК (константа сегментации-40S),большой – бесли и 3 молекулы рРНК(60S). Основная функция – синтез белка. Одну молекулу рРНК могут одновременно транслировать несколько рибосом, образующих комплекс – полисому.

МИКРОТРУБОЧКИ – органоид небольшого диамерта(24-25нм),стенки состоят из белка тубулина. Ф-ии: 1)опорная и формообразующая;2)транспортная;3)структурная(участвуют в образовании других органоидов);4) участвуют в образовании нитей веретена деления;5)регулируют вязкость цитоплазмы.

МИКРОФИЛАМЕНТЫ-тонуик белковые нити, состоящие преимущественно из белка актина. Располагаются под плазмолеммой, образуя густую сеть, пронизывают цитоплазму. Ф-ии: 1)опорная и формообразующая;2) транспортная (экзоцитоз и эндоцитоз);3) двигательная(в основе движения всех частей тела лежат микрофиламенты);4) структурная (образуют каркас микровосринок)

КЛНТОЧНЫЙ ЦЕНТР. Есть в животных клетках, нет в растительных. Представляет собой систему центриолей и цитосферы, два взаимно перпендикулярных цилиндра(каждый цилиндр состоит из 9и триплетов микротрубочек). Ф-ии:1)основа для образования микротрубочек;2)уч-ет в делении клеток(образует веретено деления);3)уч-ет в образовании ресничек и жгутиков. Активные белки:кинезин и динеин.

 

Ядро

Это важнейший органоид, хар-ый для эукариот. Состоит из:1) ядерная оболочка. образована 2мя мембранами: наружная мембрана часто является продолжением гранулярной ЭПС и несет на пов-ти рибосомы; внутренняя – гладкая, она вступает в комплекс с внутр. образованиями – ламинами(они уч-ют в поддержании формы ядра, в упаковке хроматина). Наличие ламин является обязательным условием для сборки ядер.оболочки после деления. Ядер.оболочка пронизана порами(сложные образования с белковым комплексом).2) Ядерный сок – жидкое содержимое ядра, водный р-р органических и неорганических в-в, преобладают белки, РНК, ДНК, нуклеотиды. Осн. ф-ия: связь воедино всех стр-р ядра.3) хроматин – комплекс молекул ДНК с белками –гистонами(9 белков: 4 парные-Н2А,Н2В,Н3,Н4; 1 непарный-Н1). 8 белков образуют глобулярную стр-ру – октамер. Вокруг каждого октамера почти 2р наматывается спираль ДНК. Белок Н1 способствует дальнейшей упаковке ДНК, в рез-те обр-ся нуклеосомная нить→ДНК продолжает упак-ся. Различают: эухроматин(в световой микроскоп не виден и содержит функционально активную ДНК);гетерохроматин(в свет. микроскоп имеет вид зернышек и глыбок, содержит функционально неактивную ДНК, считывание инф-ии не происходит). 4) ядрышко – стр-ра, неограниченная от ядра(содержит большое число копий рРНК, белков, больших и малых субъединиц рибосом). Располагается вокруг участка ДНК, кодирующего рРНК.

 

7.

Сравнительная характеристика прокариот и эукариот
Признаки	Прокариоты	Эукариоты
Ядерная оболочка	Нет	Есть
ДНК	Замкнута в кольцо (условно называется бактериальная хромосома)	Ядерная ДНК представляет собой линейную структуру и находится в хромосомах
Хромосомы	Нет	Есть
Митоз	Нет	Есть
Мейоз	Нет	Есть
Гаметы	Нет	Есть
Митохондрии	Нет	Есть
Пластиды у автотрофов	Нет	Есть
Способ поглощения пищи	Адсорбция через клеточную мембрану	Фагоцитоз и пиноцитоз
Пищеварительные вакуоли	Нет	Есть
Жгутики	Есть	Есть

 

Жизненный цикл клетки.

Это период жизни клетки с момента ее образования до последующего деления или смерти. Клеточный цикл складывается из митоза и периода между делениями – интерфазы. В интерфазе выделяют 3 периода: 1) G₁ постмитотический (период роста клетки). Идет активный синтез белков, жиров, углеводов, увеличивается число органоидов, синтез «запускающих» белков. Когда из концентрация достигает особого значения – «точки рестрикции», клетка продолжает жиз.цикл и переходит в следующий этап. Есть 3 причины по которым клетка может не достигнуть точки рестрикции, в этом случае она выходит в период G₀ – период покоя: а)в ДНК обнаружены серьезные поломки, которые необходимо исправить(процесс исправления ошибок - репарация), б)неблагоприятное воздействие внешней среды, в) клетка выходит чтобы дифференцироваться. Так же в этот период идет активная подготовка к синтетич. периоду: синтезируются нуклеотиды, ферменты, необходимые для репликации ДНК. 2) S₁ Синтетический период. Происходит процесс репликации ДНК. Идет активный синтез белков-гистонов, необходимых для упаковки дочерних ДНК. 3) G₂ Постсинтетический. Клетка готовиться к предстоящему митозу, идет накопление АТФ и синтез белков-тубулинов (для микротрубочек).

 

Митоз

Это непрямое деление клетки, при котром из 1материнской образуется 2 дочерние, являющиеся точными генетическими копиями материнской. Выделяют 4 фазы:

1) Профаза. ДНК спирализуется, становятся видны хромосомы, ядерная оболочка распадается на филаменты, ядрышко исчезает, предварительно удвоенные центриоли расходятся к разным полюсам, формируются нити веретена деления.

2) Метефаза. Спирализация ДНК достигает max, поэтому в эту фазу хромосомы наиболее отчетливо видны. Каждая хр-ма состоит из 2 хроматид, соединенных в области центромеры, к ценромерам прикрепляются нити веретена деления, хр-мы выстраиваются у экватора.

3) Анафаза. Происходит разделение центромеры, каждая хр-ма распадается на 2 хроматиды, которые становятся самостоятельными (сестринскими) хромосомами. За счет сокращения нитей веретена деления сестринские хроматиды растягиваются к полюсам.

4) Телофаза. У полюсов ДНК в хромосомах деспирализуется, хромосомы не видны, вокруг них образуется ядерная оболочка. формируется ядрышко, затем происходит цитокинез(у раст. – фрагмопласт, у жив. - перетяжка) – разделение цитоплазмы и образуются 2 клетки.

Биологическое значение:

1)обесп. генетич. стабильность

2) обеспечивает рост организма

3) обесп. эмбриональное развитие

4)обесп. регенерацию

5) лежит в основе бесполого размножения

 

Мейоз

Это непрямое деление клетки, при котором из материнской образуется 4 гаплоидные дочерние клетки, отличающиеся по генетич. материалу от метерин.

I деление – редукционное: вдвое уменьшается число хромосом 2n4c→1n2c. Вкл. 4 фазы:

Профаза I. Вкл. 5 стадий:

1) лептотена – ДНК спирализуется, стан-ся видны хромосомы в виде тонких нитей, ядер.оболочка распадается на фрагменты, ядрышко исчезает

2) зиготена – спирализация продолжается, хромосомы более видны, происх. конъюгация (процесс сближения гомологич. хр-м→образуются биваленты(тетрады))

3) пахитена – заканчивается образование бивалентов, происх. обмен гомологич. уч-ми хр-м – кроссинговер.

4) диплотена – хр-мы в бивалентах немного расходятся, оставаясь скрепленными в местах кроссинговера, становятся видны хиазмы

5) диакинез – хр-мы в бивалентах обособляются др. от др., центриоли расх-ся к разным полюсам, образуются нити веретена деления.

Метафаза I. Биваленты выстраиваются в обл. экватора, к центромерам прикрепляются нити веретена деления

Анафаза I. Разделение центромеры не происходит. К полюсам расх-ся целые гомологичные хр-мы, каждая из которых состоит из 2х хроматид (1 хр-ма идет к одному полюсу, др. – к другому) Существует закон независимого расхождения гомол. хр-м: в каждой паре хр-мы расходятся независимо др. от др.

Телофаза I. У полюсов ДНК в хромосомах деспирализуется, хромосомы не видны, вокруг них образуется ядерная оболочка, формируется ядрышко, затем происходит цитокинез – разделение цитоплазмы и образуются 2 клетки(но в кажд. клетке по 1n2c)

II деление – эквационное: кол-во хромосом = кол-ву ДНК 1n2c→1n1c

Профаза II, Метафаза II, Анафаза II, Телофаза II – как в митозе.

Значение мейоза:

1) лежит в основе полового размножения, обеспечивает гаплоидность гамет

2)способствует увеличения генетического разнообразия потомства→выживаемость в изменяющихся усл. среды.

 

Законы Менделя

1) з-н единообразия признаков у гибридов первого поколения: при скрещивании гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, все потомство в первом поколении единообразно как по фенотипу, так и по генотипу.

2) з-н расщепления: при скрещивании двух гетерозиготных особей, отличающихся одной парой альтернативных признаков, в потомстве происходит расщепление в соотношении 3:1 по фенотипу и 1:2:1 по генотипу.

3) з-н независимого наследования признаков: гены, определяющие различные признаки наследуются независимо друг от друга. Этот закон действует в том случае, если гены, контролирующие разные признаки, лежат в разных парах хромосом. Гибриды могут дать 4 типа гамет. Открытие независимого характера наследования разных признаков у гороха дало возможность Менделю высказать предположение о дискретности наследственного материала, в котором за каждый признак отвечает своя пара наследственных задатков, сохраняющих в ряду поколений свою структуру и не смешивающихся друг с другом. Современные представления о надмолекулярной организации наследственного материала в хромосомах и закономерностях их передачи в ряду поколений клеток и организмов объясняют независимый характер наследования признаков расположением соответствующих генов в негомологичных хромосомах.

* Если гены в хромосомах расположены настолько близко, что это исключает кроссинговер, что обуславливаемые ими признаки передаются потомкам одним блоком, т.е. имеет место полностью сцепленное наследование.

* Если расстояние между генами одной хромосомы несколько больше и допускает регулярный кроссинговер, то наблюдается частично сцепленное наследование, при котором признаки родителей проявляются у части потомков совместно, а у части независимо.

 

19. Наследование, сцепленное с полом, генетика пола.

Хромосомный набор, свойственный каждому виду, содержит 1 пару хр-м, различающуюся у особей мужского и женского пола. Это половые хр-мы (X и Y), остальные – аутосомы.

Передача признаков, контролируемых генами, расположенными в половых хромосомах, получила название наследования, сцепленного с полом.

а) полное сцепление с полом, при котором гены, локализованные в X-хромосоме, находятся у особей гетерогаметного пола в гемизиготном состоянии (гемофилия);

б) неполное сцепление с полом, обусловленное наличием аллелей одинаковых генов как в X-, так и в Y-хромосоме;

в) голандрическое наследование, отмечаемое при наличии определенных генов только в Y-хромосоме.

 

Факторы эволюции.

1) Мутацию определяют как возникновение наследуемого изменения.В результате мутаций формируется элементарный эволюци­онный материал. Он используется далее в ходе эволюции как исходная основа для действия других элементарных эволюционных факторов.

2) Дрейф генов - это изменение частоты генов в популяции в ряду поколе­ний под действием случайных (стохастических) факторов.

3) Изоляция - это ограничение или полное исключение свободного скрещивания (панмиксии) между особями одного вида. Изоляция приво­дит к увеличению доли близкородственных скрещиваний, гомозиготизации и усилению изменения генетической структуры популяции.

Бывает: а)Географическая изоляция заключается в обособлении определённой популяции от другой популяции каким-либо непреодолимым или труд­нопреодолимым географическим барьером. б)Биологическая (репродуктивная) изоляция характеризуй нескрещиваемостью совместно обитающих организмов одного вида. Выделяют несколько форм биологической изоляции:

- экологическая (в пределах 1 ареала, но не скрещиваются)

- механическая (несовместимость строения половых органов)

- поведенческая (различия в брачном поведении)

- генетическая (невозможность образования зиготы)

4) Естественный отбор - это преимущественное вы­живание и участие в размножении наиболее приспособленных особей каждого вида.

5) Популяционные волны – колебания численности популяции, приводящие к изменению ее генофонда.

6) Поток генов (миграции)

 

Макро и Микро Эволюция

Микроэволюция - это совокупность эволюционных процессов, про­текающих в популяциях вида, приводящих к изменениям генофондов этих популяций и образованию новых видов. Микроэволюция происходит на основе мутационной изменчивости под контролем естественного отбора. Мутации - единственный источник появления новых признаков. Естествен­ный отбор - единственный творческий фактор микроэволюции, направ­ляющий элементарные эволюционные изменения по пути формирования адаптации организмов к изменяющимся условиям внешней среды.

Макроэволюция - это эволюционные преобразования, ведущие с формированию таксонов надвидового ранги. Макроэволюция не имеет специфических механизмов и осуществляется только посредством процессов микроэволюции, являясь их интегриро­ванным выражением. Накапливаясь, микроэволюционные процессы полу­чают внешнее выражение в макроэволюционных явлениях.

Мегаэволюция - совокупность эволюционных процессов, ведущих к формирова­нию наиболее крупных систематических групп (классов, типов). Эволюция является единым и непре­рывным процессом, обусловливаемым одними и теми же факторами.

Процесс возникно­вения новых видов из первоначально единого вида называется видообра­зованием.

Согласно современным представлениям, видообразование происходит под контролем дизруптивного отбора и не требует обост­ренной внутривидовой конкуренции как обязательного условия.

Наиболее изучен механизм аллопатрического видообразования, связанного с пространственной изоляцией отдельных популяций данного вида. Репродуктивная изоляция завершает процесс видообразования. Симпатрическим видообразованием называется образование ново­го вида в пределах ареала исходного вида, в котором с самого начала ре­шающая роль принадлежит не географической, а биологической (гене­тической) изоляции ..

Биогенетический закон

Изучая филогенез ракообразных, Ф. Мюллер обратил внимание на сходство некоторых современных личиночных форм с формами их вымерших предков. Он сделал заключе-ние о том, что ныне живущие ракообразные в эмбриогенезе как бы повторяют путь, пройденный в историческом развитии их предками. Э. Геккель сформулировал основной биогенетический закон, в соответствии с которым онтогенез представляет собой краткое и быстрое повторение филогенеза.

Согласно Э. Геккелю, новые признаки, имеющие эволюционное значение, возникают во взрослом состоянии. По мере усложнения организации взрослых форм зародышевое развитие удлиняется за счет включения дополнительных стадий.

Теория филэмбриогенезов

Решающее значение для раскрытия связи между онтогенезом и филогенезом имеют труды А. Н. Северцова. Согласно А. Н. Северцову, источником филогенетических преобразований служат изменения, возникающие на ранних этапах онтогенеза, а не у взрослых форм. Если они приводят к развитию признаков, имеющих полезное значение во взрослом состоянии и наследуются, они передаются из поколения в поколение и закрепляются. Эмбриональные изменения, отражающиеся в дальнейшем на строении взрослых форм и имеющие эволюционное значение, называются филэмбриогенезами, которые бывают трех типов.

Эмбриогенез может изменяться путем включения дополнительной стадии к уже имевшимся стадиям без ж искажения последних (анаболия), или же ход эмбриогенеза нарушается в средней его части (д е в и а ц и я). Отклонение от обычного хода развития в начале эмбриогенеза называется архаллаксисом.

Онтогенез не только отражает ход эволюции организмов определенного вида, но, претерпевая изменения, оказывает влияние на процесс исторического развития той или иной группы животных. Из сказанного следует, что в известном смысле филогенез можно рассматривать как причину онтогенеза (Э. Геккель).

 

Филогенез головного мозга.

Рыбы: Ихтиопсидный тип мозга. Ведущий отдел средний мозг. Передний не разделен на полушария. От переднего отдела отходят обонятельные доли. Промежуточный мозг прикрыт сверху передним и средним мозгом. Средний мозг состоит из 2-х полушарий, имеющий на крыше слой серого вещ-ва. Мозжечок развит и обеспечивает коордиционное движение. Продолговатый мозг утолщен за счет расширения канала четвертого желудочка.

Амфибии: Ихтиопсидный тип головного мозга. Ведущий отдел средний мозг, передний мозг же по объему разделяется на 2 полушария и обр-ся 2 боковых желудочка мозга. В основании переднего отдела лежат полосатые тела. Мозжечок развит слабо.

Рептилии: Зауропсидный тип головного мозга. Ведущий отдел передний мозг. Передний мозг становится крупным, промежуточный мозг покрыт передним и средним мозгом, мозжечок развит лучше.

Птицы: Зауропсидный тип головного мозга, ведущий мозг передний, объем за счет дна,где находится полосатые тела. Хорошо развит мозжечок (усложнение движений), древняя кора.

Млекопитающие: Маммальный тип головного мозга. Ведущий отдел передний мозг, новая кора-неопаллиум,мозжечок хорошо развит.

 

Абиотические факторы

Экологические факторы 1. Климатические факторы: а) температура; б) влажность; в) направленность и сила ветров. 2. Почвенные факто­ры: а) химический со­став почв; б) реакция почвы (значение до дородно­го показателя почвы); в) водный режим почвы; г) воздушный режим почвы; д) плотность почвы. 3. Свет (освещен­ность).

Биотические факторы 1. Нейтрализм; 2. Симбиоз (мутуа­лизм); 3. Хищничество; 4. Паразитизм; 5. Комменсализм; 6. Конкуренция; 7. Квартиранство.

Антропогенные факторы 1. Положительные воздействия человека: а) посадка лесов, пар­ков; б) создание заповед­ников; в) создание новых сортов и пород. 2. Отрицательные воз­действия человека: а) вырубка лесов; б) осушение болот в) загрязнение возду­ха промышленными выбросами; г) сброс сточных вод в реки, озера и др. во­доемы; д) интенсивная добыча природных ресурсов.

Для организмов существует оптимальное значение (оп­тимум) характеристики (показателя) каждого фактора, которое обеспечивает наиболее благоприятные условия существования вида. Сдвиг в любую сторону от этого оптимума неблагоприятно сказывается на развитии и жизнедеятельности особей.

Фактор, отсутствие которого или отклонение характеристики которого в сторону выше или ниже поро­гового уровня делает невозможным существование вида, называется лимитирующим. В пустыне, например, в роли лимитирующего фактора обычно выступает содержание влаги в почве. Для каждого вида, выделяют оптимум и пределы выносливости.

Приспособительные возможности вида получили название экологической валентности. Количественно она выражается диапазоном изменении среды, в пределах которого данный вид сохраняет нормальную жизнедея­тельность. Виды с большой экологической валентностью (переносящие значительные изменения определённого фактора) обозначаются как эври-бионтные (эвритопные), виды с малой экологической валентностью - как стенобионтные (стенотопные).

Взаимодействие живого и неживого в масштабах биосферы отражает концепция биогеоценоза. Биогеоценоз - это объединённый обменом ве­ществ и энергии динамический природный комплекс с определённым составом живых компонентов (растений, грибов, животных и микроор­ганизмов) и компонентов атмосферы, литосферы и гидросферы.

Совокупность биогеоценозов формирует биосферу, а отдельный биогеоценоз является элементарной единицей биосферы.

 

66. Э кологию определяют как науку о взаимоотно­шениях организмов между собой и с окружающей средой, или же как науку об организации и функционировании надорганизменных систем различных уровней: популяций, биоценозов (сообществ), биогеоценозов (экосистем), биосферы. Основные принципы строения и функционирова­ния надорганизменных систем различных уровней изучает общая экология, в которой выделяют ряд разделов.

П опуляционная экология - изучает общие закономерности динамики численности и структуры популяций, а также взаимодействия между попу­ляциями (конкуренция, хищничество) различных видов.

Э кология сообществ (биоценология) - изучает структуру и функцио­нирование сообществ (биоценозов), проявляющихся прежде всего как био­тический круговорот веществ и трансформация энергии в цепях питания.

Ч астная экология - изучает весь комплекс взаимоотношений со сре­дой организмов какой-либо конкретной таксономической группы (экология млекопитающих, экология грызунов и т.д.).

 

 

Профилактика

1.личная.соблюдение правил личной гигиены.

2.общественная.санитарное благоустройство общественных туалетов, предприятий общественного питания.

Жизненный цикл

Жизненный цикл амебы включает в себя несколько стадий, отличных по морфологии и физиологии. В кишечнике человека эта амеба обитает в след. Формах малой вегетативной, крупной вегетативной, тканевой и цисты.

Мелкая вегетативная форма

Обитает в содержимом кишечника. Питается бактериями и грибами, не приносит существенного вреда здоровью.

Крупная вегетативная форма

Также обитает в содержимом кишечника и гнойном отделяемом язв стенки кишки. Может проникать довольно глубоко в ткани. Крупная форма имеет четкое разделение цитоплазмы на прозрачную и плотную эктоплазму и зернистую эндоплазму. В ней обнаруживают ядро и заглоченные эритроциты, которыми и питается амеба. Крупная форма способна к образованию ложноножек, с помощью которых она энергично передвигается вглубь тканей по мере их разрушения. Крупная форма может также проникать в кровеносные сосуды и стоком крови разносится по органам и системам.

В глубине пораженных тканей располагается тканевая форма. Она несколько мельче крупной вегетативной и не имеет эритроцитов в цитоплазме.

 

Заглатывая цисты с зараженной водой или пищевыми продуктами. В просвете толстой кишки происходит 4 поледовательных деления, в результате которых образуется 8 клеток, дающих начало вегетативным формам.

Если условия существования не благоприятствуют образованию крупных форм, амебы инцистируются и выводятся наружу с фекалями.

При благоприятных условиях мелкие вегетативные формы переходят в крупные, которые и вызывают образования язв. Погружаясь в глубь тканей, они переходят в тканевые формы, которые в особо тяжелых случаях проникают в кровоток и разносятся по организму.

Диагностика

Заболевания. Обнаружение в фекалиях больного человека трофозоитов с заглоченными эритроцитами возможно только в течение 20-30мин. После выделений. Цисты встречаются при хроническом течении болезни и паразитоносительстве. Необходимо учитывать, что в остром периоде в кале могут обнаружеваться и цисты и трофозоиты.

 

Класс жгутиковые

Насчитывает около 8000 видов.имеют постоянную форму тела. Обитают в морских и пресных водах. Паразитические жгутиковые обитают в различных органах человека.

Характерная особенность всех представителей наличие одногот или более жгутиков, которые служат для передвижения. Расположены они преимущественно на переднем конце клетки и представляют собой нитевидные выросты эктоплазмы. Внутри каждого жгутика проходят микрофибриллы, построенные из сократительных белков. Прикрепляется жгутик к базальному тельцу, расположенные в эктоплазме.основание жгутика всегда связано с кинетосомой, выполняющей энергетическую функцию.

Тело жгутикового простейшего, помимо цитоплазматической мембраны, покрыто снаружи пелликулой. она обеспечивает постоянство формы клетки. Иногда между жгутиком и пелликулой проходит волнообразная цитоплазматическая переполнка- ундулирующая мембрана (органелла передвижения).

Жгутиковые- гетеротрофы.

Размножение обычно бесполое, происходящее поперечным делением. Встречается и половой прцесс в виде копуляции.

Типичным представителем явл. Эвглена зеленая.

Трипаносома.

Возбудителями трипаносомозов являются трипаносомы. Африканские трипаносомозы вызывают

Паразит имеет изогнутое тело, сплющенное в одной плоскости, стадии, обитающие в организме человека, имеют 1жгутик, ундулирующую мембрану и кинетопласт, расположенный у основания жгутика.

Обитает в плазме крови, лимфе и лимфатических узлах, спинномозговой жидкости, веществе головного и спинного мозга, серозных жидкостях.

Заболевания повсеместно распространено по территории всей африки.

Трансмиссивное заболевание с природной очаговостью. Возбудитель трипоносомоза развивается со сменой хозяев. Первая часть жизненного цикла проходит в организме переносчика. Переносится мухами цеце. Вторая часть жизненного цикла протекает в организме окончательного хозяина, в качестве которого могут выступать крупный и мелкий рогатый скот, человек, свиньи, собаки.

При укусе мухой цеце человека трипаносомы попадают в ее желудок, где размножаются и проходят несколько стадии. Полный цикл развития занимает 20 дней.мухи,в слюне которых содержаться трипоносомы в инвазионной форме, при укусе могут заразить человека.

Патогенез.

У больных наблюдается прогрессирующая мышечная слабость, истощение, сонливость, депрессия, умственная заторможенность. Возможно само лечение, но чаще всего без лечения болезнь заканчивается летально.

Диагностика.

Исследуют мазки крови, спинномозговой жидкости, проводят биопсию лимф.узлов.

Американский трипоносомоз.

Возбудитель болезни Шагаса, для возбудителя характерно способность к внутри-клеточному обитанию. Разножаются только в клетках миокарда, нейроглии и мышц, но не в крови.

Переносчики.

Триатомовые клопы. В их теле