Вводная: Молекулярный и клеточный уровни организации биологических систем.

Кафедра биологии

Курс биологии с экологией для стоматологического факультета МГМСУ

План-конспекты лекций

 

ЛЕКЦИЯ № 1

ЛЕКЦИЯ №2

ЛЕКЦИЯ №3

ЛЕКЦИЯ № 4

ЛЕКЦИЯ № 5.

ЛЕКЦИЯ № 6

Тема: Хромосомный и геномный уровень организации наследственного материала. Генотип как система взаимодействующих генов.

Хромосомная теория наследственности.   Сцепленное наследование	Хромосома, как форма структурно-функциональной организации наслед­ственного материала эукариот. Основные положения хромосомной теории и их доказательства. Значение кроссинговера. Расстояние между генами. Мобильные генетические элементы, их классификация.   Наследование генов, расположенных в одной хромосоме. Закономерности сцепленного наследования. Группы сцепления, количество генов в группе сцепления, нарушение сцепления.
Цитология половых различий.	Половые хромосомы в кариотипе любого вида. Гомо- и гетерогаметность в природе. Различия половых хромосом человека. Полное и неполное сцепление генов.
Сцепленноес полом наследование у человека.	Наследование рецессивных признаков (гемофилии, дальтонизма, ноч­ной слепоты и др.) и доминантных признаков (гипоплазия эмали, особая форма рахита и др.). Наследование, сцепленное с У-хромосомой. Гены, расположенные на Х и У хромосомах человека по данным современных исследований. Гомологичные участки половых хромосом и вопрос о гомологичных генах, расположенных на половых хромосомах человека
Признаки ограниченные полом.	Гены, которых находятся в аутосомах или половых хромосомах обоих полов, но проявляются только у одного пола.
Признаки зависимые от пола.	Проявление этих признаков, гены которых находятся в аутосомах обоих полов, зависит от соотношения мужских и женских половых гормонов, т.е. по-разному проявляются у мужских и женских организмов.
Определение расстояния между генами и принципы картирования хромосом.     Геном человека	Вычисление расстояния между генами по результатам анализирующего скрещивания. Это возможно и по пуфированию в политенных хромосо­мах, коррелятивному процессу в обычных хромосомах. Определение места каждого гена в хромосоме позволяет построить и генетическую карту хромосом. У человека генетические карты раньше строились по анали­зу семейных родословных.   С момента начала реализации программы “Геном человека” составляются реальные генетические карты расположения генов на хромосомах. Расстояние между генами измеряется в парах нуклеотидов. В настоящее время работа по расшифровке генома человека завершается. Известно строение, расположение, первичные, а для многих генов окончательные их продукты и, соответственно, признаки за которые они отвечают. Это относится и ко многим наследственным заболеваниям человека, в том числе, стоматологическим.
Геномный уровень.	Генетические и цитологические карты хромосом. Совокупность наследственного материала в гаплоидном наборе хро­мосом. Геном видоспецифичен. Геном человека. Геномика и медицина. Кариотип. Генотип.
Генотип.	Система сбалансированных взаимодействующих генов как результат эволюции. Доза гена. Эффект положения гена.
Взаимодей­ствие аллель-ных генов.	Полное доминирование, неполное доминирование,сверхдоминирова­ние, кодоминирование , аллельное исключение.
Взаимодействие неаллельных генов.	Эпистаз рецессивный и доминантный. Комплементарность. Полимерия. Взаимодействие структурных и функциональных генов.

ЛЕКЦИЯ № 7

ЛЕКЦИЯ № 8

ЛЕКЦИЯ № 9

ЛЕКЦИЯ № 10

ЛЕКЦИЯ № 11

ЛЕКЦИЯ № 12

ЛЕКЦИЯ № 13

ЛЕКЦИЯ № 14

ЛЕКЦИЯ № 15

ЛЕКЦИЯ №16

Лекция № 18

ЛЕКЦИЯ № 19.

Тема: Эволюция начального отдела пищеварительной системы позвоночных животных.

ЛЕКЦИЯ № 20 (продолжение)

Тема: Эволюция начального отдела пищеварительной системы позвоночных животных.

Эволюция слюнных желез.

Круглоротые – секреторный эпителий ротовой полости выделяет слизистый секрет. Парная железа вырабатывает антикоагулянты (связано с типом питания) и протеолитические ферменты.

Рыбы – дифференцировка внутриэпителиальных секреторных клеток: мукоциты – вырабатывают слизистый секрет, серозные – белковый секрет

Амфибии – развитие внеэпителиальных трубчатых многоклеточных желез (межчелюстные, язычные глоточные). Слюна ферментативного действия практически не оказывает.

Рептилии – внеэпителиальные альвеолярно-трубчатые железы (межчелюстные, язычные, небные, губные, подъязычные, зубные). У ядовитых змей развитие ядовитых желез из губных. Слабое ферментативное действие (амилолитическое).

Млекопитающие – Малые и большие слюнные железы (околоушные, подъязычные, заднеязычные, подчелюстные). Железы белковые, слизистые или смешанные. Железистые клетки эпителия не развиваются. Выводные протоки изливаются в ротовую полость. Слюна выполняет разнообразные функции: пищеварительную, обволакивающую, защитную, минерализационную, регуляторную и др.

 

Образование и эволюция языка.

Образуется у рыб. Представлен складкой слизистой, помогающей при глотании. Собственных мышц не имеет. У земноводных развиваются собственные мышцы языка. Прикрепляется передним концом к нижней челюсти. Служит для ловли мелких животных – покрыт клейкой жидкостью. У пресмыкающихся может быть раздвоен. Помимо помощи при захвате пищи служит органом осязания. У млекопитающих участвует в захвате пищи, помогает в ее первичной переработке.

Имеет железы и вкусовые сосочки. У человека – орган речевого аппарата.

 

Подчиняются общим закономерностям прогрессивной эволюции (морфофизиологический прогресс): усложнение и дифференцировка, ведущие к более эффективному выполнению главной пищеварительной и других функций, увеличению количества выполняемых функций (расширение функций), разделению и смене функций.

Основные преобразования начального отдела:

1. Разделение первичной ротовой полости на два отдела – пищеварительный (вторичная ротовая полость) и дыхательный.

2. Дифференцировка висцеральных жаберных дуг. Формирование челюстного аппарата.

3. Развитие и дифференцировка зубов. Образование единого зубо-челюстного аппарата.

4. Преобразование хрящевого висцерального скелета костным. Развитие покровных костей, которые сменяют замещающие кости. Первичные челюсти меняются на вторичные. Общее уменьшение количества элементов висцерального черепа.

5. Изменение прикрепления челюстного аппарата – смена типов висцерального черепа (аутостильный – амфистильный – гиостильный - аутостильный).

6. Участие в образовании структур органа слуха, подъязычного аппарата, эндокринных желез.

7. Преобразование железистых клеток во внеэпителиальные многоклеточные слюнные железы, их дифференцировка и расширение функций.

 

ЛЕКЦИЯ № 23.

ЛЕКЦИЯ №24

Лекция № 27

ЛЕКЦИЯ № 28.

Кафедра биологии

Курс биологии с экологией для стоматологического факультета МГМСУ

План-конспекты лекций

 

ЛЕКЦИЯ № 1

Вводная: Молекулярный и клеточный уровни организации биологических систем.

Биология -как наука	Современная биология представляет собой комплекс наук, изучаю­щая биологические системы на всех уровнях и во всех проявлени­ях жизни.
Задачи биологии.	Раскрытие сущности жизни, её закономерностей, определение мес­та и роли человека, в природе, раскрытие его биосоциальной сущ­ности.
Объекты изучения биологии.	Структурная организация и свойства биологических систем на всех уровнях организации. Центральным объектом изучения в медицинском ВУЗе является человек.
Биология и медицина.	Биология является теоретической основой медицины. Знание обще­биологических закономерностей расширяет возможности диагности­ческой и лечебной деятельности врача.(И.В. Давыдовский).
Сущность жизни.	Развитие представлений о сущности жизни. Критический анализ витализма, механицизма. Определения жизни данные Аристотелем, Биша, А.И.Опариным, А.Н.Колмогоровым, М.В.Волькенштейном. Системный подход в понимании сущности жизни- как способе су­ществования открытых биологических систем в пространстве и во времени.
Основные свойства биологиче­ских сис­тем.	Единый принцип структурной организации, способность к самооб­новлению, самоорганизации и снижению энтропии /негэнтропия/; способность к саморегуляции; поддержанию гомеостаза; способность к самовоспроизведению; способность поддерживать неравновесное состояние со средой; способность достижения многообразия жиз­ни из различных сочетаний одних и тех же элементов; раздражи­мость, движение, рост, наследственность, изменчивость, ритмич­ность, структурированность, дискретность и целостность, многоуровневость и иерархичность, индивидуальное и историческое раз­витие /онтогенез и филогенез/.
Эволюционно обуслов­ленные уро­вни органи­зации живых систем.	Молекулярно-генетический, клеточный, онтогенетический, популяционно-видовой, биогеоценотический, биосферный. Их характерис- тика и иерархия.
Краткая история развития учения о клетке. Созда­ние клеточной теории.	В 1609 г. был изобретен микроскоп. Первое микроскопическое ис­следование среди профессиональных ученых принадлежит Р.Гуку, который в книге "Микрография..." (1665 г.) описал клетку и установил факт широкого распространения клеточного строения среди растений. В начале XIX в. Г.Линк и К.Рудольфи описали оболочку раститель­ной клетки, назвав ее вегетативной мембраной. Начиная с 30-х годов XIX в, школой чешского ученого Я.Пуркинье детально описаны животные клетки. Открыто ядро. В 1838 г. немецкие ученые Т.Шванн и М. Шлейден создали крупней­шее научное обобщение XIX в. - клеточную теорию. Было показа­но, что ткани всех организмов состоят из клеток, принципиаль­но сходных между собой (принцип гомологичности). Б 1857 г. Р.Вирхов сформулировал принцип цитогенеза - каждая клетка от клетки, В XX в. получены доказательства того, что клетка является от­крытой, целостной, универсальной и в то же время элементарной живой системой, обеспечивая все необходимые свойства жизни: самообновление, самовоспроизведение и саморегуляцию. В про­цессе жизни клетки дифференцируются и находятся в тесном единстве с окружающей средой.
Концепция о минимальной клетке.	Возникла в 50-х годах XX в. и характеризует минимальный набор структур, необходимых для жизнедеятельности клетки: система внешних и внутренних мембран, аппарата самовоспроизведения и обмена энергии.
Деление клеток на прокариотические и эукариотические. Некоторые адап-. тации бактерий к защитным механизмам в ро­товой полости человека.	Все клетки делят на про- и эукариотические. Они формируют ор­ганизмы - прокариоты (бактерии, сине-зеленые водоросли и др.) и эукариоты (растения, животные, грибы). Выделяют неклеточные формы жизни - вирусы и фаги. Принципиальные отличия - разме­ры, строение поверхностного аппарата, ядра, элементов цито­плазмы. Прокариоты удобные объекты для научных исследований. Прокариоты - паразиты эукариот (бактерии и их капсульные по­лисахариды). Муреиновый слой клеточной стенки грамотрицательных бактерий (,) покрыт снаружи слоем мягких липидов, что защищает их от лизоцима слюны, слез. Липидный слой придает устойчивость к пенициллину. Нали­чие капсулы - устойчивость к фагоцитам.
Происхождение про- и эукариотических клеток.	2 гипотезы происхождения эукариотических клеток: 1)Эукариотические клетки - это результат усложнения строения прокариотических клеток. 2)По теории эндосимбиоза гетеротрофные эукариоты возникли в результате проникновения аэробных прокариот в клетку при­митивного предшественника (так возникли митохондрии). Автотрофные эукариоты возникли в результате последующего внедре­ния в клетку фитосинтезирущих прокариот (так возникли хлоропласты).
Клетка как це­лостная система.	Это результат длительной эволюции, жесткого отбора, многочисленных адаптаций. Мембранные и немембранные структуры клетки формируют единую более или менее сложно устроенную интегриро­ванную и адаптированную живую систему. Поверхностный аппарат, элементы цитоплазмы и ядерный аппарат - основные части клетки. Поверхностный аппарат - связь с внешней и внутренней окружаю­щей средой, слоистость строения: I) надмембранные структуры: гликокаликс, клеточная стенка; 2) плазматическая мембрана - жидкостно-мозаичная модель; 3) субмембранные структуры - мик­рофибриллы, микротрубочки, скелетные фибриллы. Свойства и функции поверхностного аппарата: разграничительная, транспорт­ная, барьерная, рецепторная, электрическая, опор­ная регуляторная. Обезболивающий эффект при местной анестезии в хирургической стоматологии связан с взаимодействием препарата с рецептором мембраны Nа-канала. В результате блокируется ток ионов Na и нарушается восприятие и передача биотоков. Элементы цитоплазмы (органеллы, гиалоплазма, включения …) обеспечивают реализацию генетической программы клетки, энер­гетические, метаболические, посреднические и репродуктивные свойства клетки. Ядерный аппарат благодаря хромосомам обеспечивает хранение биологической информации и точного самоудвоения генетической информации и ее разделения между двумя дочерними клетками„
Уровни упаковки ДНК в хромосоме эукариот.	Нуклеосомная нить, фибрилла с d = 25 мм, хромомеры, хромонема, хромотида. У прокариот ДНК упакована без гистонов.

 

 

ЛЕКЦИЯ №2