Головна

СОЖЕРЖАНІЕ.

ПЕРЕДМОВА .. 7

ВСТУП .. 10

РОЗДІЛ I. ЖИТТЯ ЯК ОСОБЛИВА ПРИРОДНЕ ЯВИЩЕ .. 12

ГЛАВА 1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ЖИТТЯ .. 12

1.1. Етапи розвитку біології .. 12

1.2. СТРАТЕГІЯ ЖИТТЯ. Пристосування, ПРОГРЕС, ЕНЕРГЕТИЧНИЙ І ІНФОРМАЦІЙНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ. 16

1.3. Властивості ЖИТТЯ .. 22

1.4. ПОХОДЖЕННЯ ЖИТТЯ .. 25

1.5. ПОХОДЖЕННЯ. 28

Клітині .. 28

1.6. ВИНИКНЕННЯ багатоклітинних .. 31

1.7. Ієрархічна СИСТЕМА. 33

РІВНІ ОРГАНІЗАЦІЇ ЖИТТЯ .. 33

1.8. ПРОЯВ ГОЛОВНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ЖИТТЯ .. 37

НА РІЗНИХ РІВНЯХ ЇЇ ОРГАНІЗАЦІЇ .. 37

1.9. ОСОБЛИВОСТІ ПРОЯВИ БІОЛОГІЧНИХ ЗАКОНОМІРНОСТЕЙ У ЛЮДЕЙ. Біосоціальним ПРИРОДА ЛЮДИНИ .. 39

РОЗДІЛ II. КЛІТИННИЙ І молекулярно-ГЕНЕТИЧНИЙ РІВНІ ОРГАНІЗАЦІЇ ЖИТТЯ - ОСНОВА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ОРГАНІЗМІВ .. 40

ГЛАВА 2. КЛЕТКА - елементарна одиниця ЖИВОГО .. 41

2.1. КЛІТИННА ТЕОРІЯ .. 41

2.2. ТИПИ КЛІТИННОЇ ОРГАНІЗАЦІЇ .. 42

2.3. СТРУКТУРНО-ФУНКЦІОНАЛЬНА ОРГАНІЗАЦІЯ клітині .. 43

2.3.1. Принцип компартментаціі. 44

Біологічна мембрана. 44

2.3.2. Будова типовою клітини багатоклітинного організму. 46

2.3.3. Потік інформації. 53

2.3.4. Внутрішньоклітинний потік енергії. 54

2.3.5. Внутрішньоклітинний потік речовин. 56

2.3.6. Інші внутрішньоклітинні механізми загального значення. 57

2.3.7. Клітка як цілісна структура. Колоїдна система протоплазми .. 57

2.4. ЗАКОНОМІРНОСТІ ІСНУВАННЯ КЛІТИНИ В ЧАСІ .. 58

2.4.1. Життєвий цикл клітини. 58

2.4.2. Зміни клітини в мітотичного циклу. 60

ГЛАВА 3. Структурно-ФУНКЦІОНАЛЬНА ОРГАНІЗАЦІЯ ГЕНЕТИЧНОГО МАТЕРІАЛУ .. 65

3.1. Спадковий І МІНЛИВІСТЬ - ФУНДАМЕНТАЛЬНІ ВЛАСТИВОСТІ ЖИВОГО .. 65

3.2. ІСТОРІЯ ФОРМУВАННЯ вистав ПРО ОРГАНІЗАЦІЮ матеріальний субстрат спадковості І МІНЛИВІСТЬ 66

3.3. ЗАГАЛЬНІ ВЛАСТИВОСТІ ГЕНЕТИЧНОГО МАТЕРІАЛУ І РІВНІ ОРГАНІЗАЦІЇ ГЕНЕТИЧНОГО АПАРАТУ .. 69

3.4. ГЕННИЙ РІВЕНЬ ОРГАНІЗАЦІЇ ГЕНЕТИЧНОГО АПАРАТУ .. 69

3.4.1. Хімічна організація гена. 70

3.4.2 Властивості ДНК як речовини спадковості. 76

і мінливості. 76

3.4.3. Використання генетичної інформації. 100

в процесах життєдіяльності. 100

3.4.4. Функціональна характеристика гена. 125

3.4.5. Біологічне значення генного рівня організації спадкового матеріалу. 126

3.5. Хромосомні РІВЕНЬ ОРГАНІЗАЦІЇ ГЕНЕТИЧНОГО МАТЕРІАЛУ .. 126

3.5.1. Деякі положення хромосомної теорії спадковості. 127

3.5.2. Фізико-хімічна організація хромосом еукаріотичної клітини. 128

3.5.3. Прояв основних властивостей матеріалу спадковості і мінливості на хромосомному рівні його організації. 137

3.5.4. Значення хромосомної організації у функціонуванні. 147

і успадкування генетичного апарату. 147

3.5.5. Біологічне значення хромосомного рівня організації спадкового матеріалу. 150

3.6. Геномної РІВЕНЬ ОРГАНІЗАЦІЇ СПАДКОВОГО МАТЕРІАЛУ .. 150

3.6.1. Геном. Генотип. Каріотип. 150

3.6.2. Прояв властивостей спадкового матеріалу. 152

на геномном рівні його організації. 152

3.6.3. Особливості організації спадкового матеріалу. 163

у про- і еукаріот. 163

3.6.4. Еволюція геному. 165

3.6.5. Характеристика генотипу як збалансованої за дозам системи взаємодіючих генів. 171

3.6.6. Регуляція експресії генів на геномном рівні організації спадкового матеріалу. 182

3.6.7. Біологічне значення геномного рівня організації спадкового матеріалу. 190

ГЛАВА 4. Клітинних І молекулярно-ГЕНЕТИЧНІ МЕХАНІЗМИ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ спадковості І МІНЛИВІСТЬ У ЛЮДИНИ .. 192

4.1. Молекулярно-ГЕНЕТИЧНІ МЕХАНІЗМИ спадковості І МІНЛИВІСТЬ .. 192

У ЛЮДИНИ .. 193

4.2. Клітинних МЕХАНІЗМИ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ спадковості І МІНЛИВІСТЬ .. 196

У ЛЮДИНИ .. 196

4.2.1. Соматичні мутації. 197

4.2.2. Генеративні мутації. 200

РОЗДІЛ III. Онтогенетическое РІВЕНЬ ОРГАНІЗАЦІЇ ЖИВОГО .. 211

ГЛАВА 5. РОЗМНОЖЕННЯ .. 212

5.1. СПОСОБИ І ФОРМИ РОЗМНОЖЕННЯ .. 212

5.2. Статеве РОЗМНОЖЕННЯ. 214

5.2.1. Чергування поколінь. 217

з безстатевим і статевим розмноженням. 217

5.3. СТАТЕВІ КЛІТИНИ .. 218

5.3.1. Гаметогенез. 220

5.3.2. Мейоз. 222

5.4. Чергування гаплоидное .. 229

І Диплоїдні ФАЗ життєвого циклу .. 229

5.5. ШЛЯХИ ПРИДБАННЯ ОРГАНІЗМАМИ БІОЛОГІЧНОМУ ІНФОРМАЦІЇ .. 230

ГЛАВА 6. ОНТОГЕНЕЗ ЯК ПРОЦЕС РЕАЛІЗАЦІЇ СПАДКОВОЇ ІНФОРМАЦІЇ .. 232

6.1. ФЕНОТИП ОРГАНИЗМА. 232

РОЛЬ спадковості І СЕРЕДОВИЩА .. 232

У ФОРМУВАННІ фенотип .. 232

6.1.1. Модифікаційних мінливість. 233

6.1.2. Роль спадкових факторів і факторів середовища. 235

у визначенні статевої приналежності організму. 235

6.2. РЕАЛІЗАЦІЯ СПАДКОВОЇ ІНФОРМАЦІЇ У ІНДИВІДУАЛЬНОМУ РОЗВИТКУ. Мультігенних РОДИНИ .. 241

6.3. ТИПИ І ВАРІАНТИ .. 245

УСПАДКУВАННЯ ОЗНАК .. 245

6.3.1. Закономірності успадкування ознак, 245

контрольованих ядерними генами. 245

6.3.2. Закономірності успадкування внеядерная генів. Цитоплазматичне успадкування. 263

6.4. РОЛЬ спадковості І СЕРЕДОВИЩА .. 265

У ФОРМУВАННІ НОРМАЛЬНОГО .. 265

І патологічних змін .. 265

Фенотип ЛЮДИНИ .. 265

6.4.1. Спадкові хвороби людини. 266

6.4.2. Особливості людини. 279

як об'єкта генетичних досліджень. 279

6.4.3. Методи вивчення генетики людини. 280

6.4.4. Пренатальна діагностика спадкових захворювань. 296

6.4.5. Медико-генетичне консультування. 297

ГЛАВА 7. Періодизація онтогенезу .. 300

7.1. ЕТАПИ. ПЕРІОДИ І стадіях онтогенезу .. 300

7.2. Видозміни період онтогенезу, МАЮТЬ ЕКОЛОГІЧНЕ І еволюційне значення. 302

7.3. Морфофизиологический І ЕВОЛЮЦІЙНІ ОСОБЛИВОСТІ ЯЄЦЬ хордових .. 304

7.4. Запліднення І партеногенез. 308

7.5. Ембріонального розвитку. 310

7.5.1. Дроблення. 310

7.5.2. Гаструляция. 315

7.5.3. Освіта органів і тканин. 323

7.5.4. Провізорні органи зародків хребетних. 326

7.6. Ембріонального розвитку ССАВЦІВ І ЛЮДИНИ .. 331

7.6.1. Періодизація та ранній ембріональний розвиток. 332

7.6.2. Приклади органогенезу людини, що відбивають еволюцію виду. 343

ГЛАВА 8. ЗАКОНОМІРНОСТІ ІНДИВІДУАЛЬНОГО РОЗВИТКУ ОРГАНІЗМІВ .. 357

8.1. ОСНОВНІ КОНЦЕПЦІЇ .. 357

В БІОЛОГІЇ ІНДИВІДУАЛЬНОГО РОЗВИТКУ .. 357

8.2. МЕХАНІЗМИ онтогенезу .. 358

8.2.1. Розподіл клітин. 358

8.2.2. Міграція клітин. 360

8.2.3. Сортування клітин. 363

8.2.4. Загибель клітин. 365

8.2.5. Диференціація клітин. 369

8.2.6. Ембріональна індукція. 380

8.2.7. Генетичний контроль розвитку. 387

8.3. ЦІЛІСНІСТЬ онтогенезу .. 392

8.3.1. Детермінація. 392

8.3.2. Ембріональна регуляція. 394

8.3.3. Морфогенез. 398

8.3.4. Зріст. 402

8.3.5. Інтегрованість онтогенезу. 407

8.4. РЕГЕНЕРАЦІЯ .. 407

8.5. СТАРІСТЬ І СТАРІННЯ. 418

СМЕРТЬ ЯК БІОЛОГІЧНА ЯВИЩЕ. 418

8.5.1. Зміна органів і систем органів в процесі старіння. 419

8.5.2. Прояв старіння на молекулярному, 424

субклітинному і клітинному рівнях. 424

8.6. ЗАЛЕЖНІСТЬ ПРОЯВИ СТАРІННЯ .. 427

ВІД ГЕНОТИПУ, УМОВ І СПОСОБИ ЖИТТЯ .. 427

8.6.1. Генетика старіння. 427

8.6.2. Вплив на процес старіння умов життя. 431

8.6.3. Вплив на процес старіння способу життя. 438

8.6.4. Вплив на процес старіння ендоекологічної ситуації. 440

8.7. Гіпотези, 441

Пояснювати механізми СТАРІННЯ .. 441

8.8. ВСТУП В БІОЛОГІЮ ТРИВАЛОСТІ ЖИТТЯ ЛЮДЕЙ .. 443

8.8.1. Статистичний метод вивчення закономірностей тривалості життя. 444

8.8.2. Внесок соціальної і біологічної компонент в загальну смертність в історичному часі і в різних популяціях. 445

ГЛАВА 9. РОЛЬ ПОРУШЕНЬ МЕХАНІЗМІВ онтогенезу В ПАТОЛОГІЇ ЛЮДИНИ .. 448

9.1. КРИТИЧНІ ПЕРІОДИ .. 448

В ОНТОГЕНЕЗІ ЛЮДИНИ .. 448

9.2. Класифікація вроджених .. 450

ВАД РОЗВИТКУ .. 450

9.3. ЗНАЧЕННЯ ПОРУШЕННЯ МЕХАНІЗМІВ онтогенезу У ФОРМУВАННІ ВАД РОЗВИТКУ .. 453

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА .. 458

ПЕРЕДМОВА

Біологічна підготовка відіграє принципову і все більш зростаючу роль в структурі медичної освіти. Будучи фундаментальною природничо дисципліною, біологія розкриває закономірності виникнення і розвитку, а також необхідні умови збереження життя як особливого явища природи нашої планети. Людина, відрізняючись безсумнівним своєрідністю в порівнянні з іншими живими формами, проте є закономірний результат і етап розвитку життя на Землі, тому саме його існування прямо залежить від общебиологических (молекулярних, клітинних, системних) механізмів життєдіяльності.

Зв'язок людей з живою природою не обмежується рамками історичної спорідненості. Людина була і залишається невід'ємною частиною цієї природи, впливає на неї і в той же час відчуває на собі вплив навколишнього середовища. Характер таких двосторонніх відносин позначається на стані здоров'я людини.

Розвиток промисловості, сільського господарства, транспорту, зростання народонаселення, інтенсифікація виробництва, інформаційні перевантаження, ускладнення відносин в сім'ях і на роботі породжують серйозні соціальні і екологічні проблеми: хронічне психоемоційне напруження, небезпечне для здоров'я забруднення середовища життя, знищення лісів, руйнування природних спільнот рослинних і тваринних організмів, зниження якості рекреаційних зон. Пошук ефективних шляхів подолання зазначених проблем неможливий без розуміння біологічних закономірностей внутрішньовидових і міжвидових відносин організмів, характеру взаємодії живих істот, включаючи людину, і середовища їх проживання. Уже зазначеного досить, щоб усвідомити, що багато розділів науки про життя, навіть в її класичному форматі, мають очевидне прикладне медичне значення.

Насправді в наш час в рішенні проблем охорони здоров'я і боротьби з хворобами біологічні знання і «високі біотехнології» (генетична, клітинна інженерія) починають займати не просто важливе, але по-справжньому визначальне місце. Дійсно, мінувшееXX століття, поряд з тим, що воно, у відповідність із головними напрямами науково-технічного прогресу, характеризувалося хімізацією, технізацією, комп'ютеризацією медицини, стало також століттям перетворення останньої в біомедицину.

Подання про етапи названого перетворення, що стартував в кінці XIX - початку XX століть дає метафора зміни «поколінь мисливців», що належить лауреату Нобелівської премії 1959 р за відкриття механізму біологічного синтезу нуклеїнових кислот Артуру Корнбергу. На кожному з наступних один за одним етапів біологія збагачувала світ видатними фундаментальними відкриттями або технологіями, подальша розробка та використання яких в інтересах медицини дозволяли охорони здоров'я досягти вирішальних успіхів в тій чи іншій галузі боротьби з недугами людей.

У перші десятиліття минулого століття, на думку А. Корнберга, лідируюча роль належала «мисливцям» за мікробами, з результатами досліджень яких пов'язані вражаючі досягнення світового та вітчизняного охорони здоров'я у вирішенні проблеми контролю над інфекціями, перш за все особливо небезпечними.

У другій чверті XX століття лідируюче положення перейшло до «мисливцям» за вітамінами, в 50-60-ті роки - за ферментами, на рубежі XX-XXI століть - до «мисливцям» за генами. Наведений перелік можна доповнити також поколіннями «мисливців» за гормонами, факторами тканинного росту, рецепторами до біологічно активних молекул, за клітинами учасницями імунологічного нагляду за білковим і клітинним складом організму і іншими. Наскільки довгим проте не був би цей перелік, очевидно, що в ньому «полюванні» за генами належить якісно особливе місце.

У наші дні головне завдання такої «полювання», вже оформилася в самостійну науково-практичну дисципліну - геноміку, полягає у з'ясуванні порядку розташування нуклеотидних пар в молекулах ДНК або, іншими словами, прочитанні ДНК-текстів геномів людей (проект «геном людини») і інших організмів. Не важко бачити, що дослідження в названому напрямку відкривають лікарям доступ до змісту первинної генетичної інформації, що містяться в геномі кожної окремо взятої людини (генодіагностика), якій, власне, визначаються особливості процесу індивідуального розвитку організму, багато його властивості та якості в дорослому стані. Зазначений доступ створює перспективу адресного зміни інформації в цілях боротьби з хворобами або схильністю до них (генотерапія, генопрофілактіка), а також надання кожній людині біологічно обґрунтованих рекомендацій до вибору, наприклад, оптимального регіону для проживання, характеру харчування, роду трудової діяльності, в широкому плані до конструювання способу життя відповідно особистої генетичної конституції в інтересах власного здоров'я.

Прочитання і усвідомлене маніпулювання з ДНК-текстами геномів вірусів, патогенних мікроорганізмів і паразитів людини надають безпрецедентні можливості здійснювати високоефективні профілактичні та лікувальні заходи, створюючи вакцини і цільові лікарські засоби, що рятують людей від різного роду інфекційної патології. Молекулярнобиологические технології генетичного модифікування, зокрема вірусів, відкривають перспективи появи нефармацевтичними методів лікування серйозних неінфекційних хвороб, наприклад пухлин Так, в даний час в стадії клінічних випробувань в якості протипухлинного засобу перебуває штам аденовірусу, геном якого змінений таким чином, що він розмножується тільки в пухлинних клітинах з недостатністю гена р53, приводячи до їх загибелі, і не зачіпає здорові клітини. Відповідно до сучасних уявлень, розвиток пухлин обумовлено або занадто високим, що вийшов з-під контролю організму рівнем проліферації певного виду клітин, або неспроможністю процесу їх природної, генетично обумовленої загибелі (апоптозу), або поєднанням обох факторів. Білок, контрольований геном р53, має здатність за певних умов блокувати клітинний розподіл і запускати механізм апоптозу. Мутаційні зміни і, отже, дефектність функції названого гена або регулюючих його активність нуклеотидних послідовностей ДНК зустрічаються, за даними різних дослідників, у 55-70% хворих на рак. Число прикладів такого роду може бути легко збільшена.

Головним об'єктом уваги і професійної діяльності лікаря є людина, що представляє невід'ємну частину природи. В силу цього в цьому підручнику значне місце займає опис процесів і механізмів, властивих усім живим організмам. Разом з тим автори намагалися підібрати такі приклади, які розкривають дію цих механізмів в організмі людини, популяції людей, антропобіогеоценозах. Відомо, що відмінною рисою природи людей є наявність соціальної складової, що проявляється в певній специфіці деяких важливих сторін їх розвитку і життєдіяльності. Випливають із зазначеної специфіки особливості, найбільш помітно проявляються в структурі онтогенезу, особливо постнатального (наявність тільки у людей періоду отроцтва і юності, чітко представлений період старості), на рівні генетико-популяційних процесів (домінуюча роль соціальних факторів у визначенні складу популяцій в порівнянні з кліматично-географічних), в біогеоценозах і біосфері (цілеспрямоване перетворення природи, олюднення середовища життя), також знаходять відображення в підручнику. Питання спадковості і мінливості, індивідуального розвитку (включаючи старіння і фактори регуляції тривалості життя), екології (включаючи паразитизм), вчення про біосферу і ноосферу розглянуті в світлі завдань вищої медичної освіти. Проблеми еволюції висвітлені з позицій популяційної біології, а філогенез - з позицій, які розкривають естественноісторіческіе передумови певних вад розвитку.

Обраний підхід сприяє формуванню у студентів генетичного, онтогенетичного та екологічного способу мислення, абсолютно необхідного сучасному лікарю, який пов'язує здоров'я своїх пацієнтів з поєднаною дією трьох основних чинників: спадковості, середовища життя і способу життя.

Відповідно до магістральними напрямками і «зонами прориву» сучасної біомедицини найбільші доповнення та зміни в цьому виданні відносяться до розділів генетики, онтогенезу, популяційної біології людини, антропогенезу.

Для з'ясування змісту біологічних основ життєдіяльності і розвитку людини в їх найбільш повному обсязі матеріал викладається відповідно загальним рівням організації життя: молекулярно-генетичного, клітинному, організмовому, популяційно-видовому, екосистемному. Наявність перерахованих рівнів відображає структуру і необхідні умови процесу історичного розвитку, в зв'язку з чим властиві їм закономірності виявляють себе більш-менш типовим чином у всіх без винятку живих формах, включаючи людину.

Велика роль курсу біології не тільки в природничо-науковому, а й у світоглядній підготовці лікаря. Пропонований матеріал вчить розумного і усвідомлено уважному ставленню до навколишньої природи, себе самого і оточуючих як частини цієї природи, сприяє виробленню критичної оцінки наслідків впливу людини на середовище існування. Біологічні знання виховують дбайливе і шанобливе ставлення до дітей та осіб похилого віку. Правда, яка на рубежі століть у зв'язку з розвитком геноміки можливість активно і фактично довільно змінювати генетичну конституцію людей незмірно збільшує відповідальність лікаря, вимагаючи від нього неухильного дотримання етичних норм, що гарантує дотримання інтересів пацієнта. Це надзвичайно важлива обставина також знаходить відображення в підручнику.

При написанні окремих розділів і глав автори прагнули відобразити сучасний стан відповідних напрямків біологічної та біомедичної науки. Біомедицина - це споруджуваний будинок. Стрімко збільшується число наукових фактів. Найважливіші теоретичні положення і висунуті гіпотези є об'єктом гострих дискусій, тим більше що сучасні біотехнології швидко знаходять шлях в практику. З іншого боку, ряд фундаментальних концепцій, що залишалися непорушними протягом десятиліть, під пресом новітніх даних переглядаються. В таких умовах авторам нерідко доводилося робити вибір на користь тієї чи іншої точки зору, в будь-якому випадку аргументуючи цей вибір зверненням до фактів.

Автори відчувають почуття щирої вдячності дослідникам, праці яких були ними використані в процесі роботи над підручником, приносять свої вибачення вченим, погляди яких в / силу обмеженого обсягу видання не знайшли в ньому достатнього освітлення, і з вдячністю приймуть і врахують в подальшій роботі критичні зауваження і побажання колег і студентів.

автори

 В. Н. Яригін, В. І. Васильєва, І. Н. Волков, В. В. Сінелицікова |  ВСТУП


 Етапи розвитку біології |  І ІНФОРМАЦІЙНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ |  властивості ЖИТТЯ |  ПОХОДЖЕННЯ ЖИТТЯ |  клітині |  ВИНИКНЕННЯ багатоклітинних |  РІВНІ ОРГАНІЗАЦІЇ ЖИТТЯ |  НА РІЗНИХ РІВНЯХ ЇЇ ОРГАНІЗАЦІЇ |  ОСОБЛИВОСТІ ПРОЯВИ БІОЛОГІЧНИХ ЗАКОНОМІРНОСТЕЙ У ЛЮДЕЙ. Біосоціальним ПРИРОДА ЛЮДИНИ |  КЛІТИННА ТЕОРІЯ |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати