- •1. Определение биологии как науки. Связь биологии с другими науками. Значение биологии для медицины. Медико-генетические аспекты семьи.
- •2.Определение понятия «жизнь» на современном этапе науки. Фундаментальные свойства живого. Химический состав клетки.
- •4.Клетка – элементарная структурно-функциональная биологическая единица. Прокариотические и эукариотические клетки.
- •5. Клеточная теория. Значение теории в обосновании диалектико-материалистической концепции единства жизни.
- •7. Энергообразующие системы клетки и их характеристики. Фазы диссимиляции у гетеротрофов.
- •8. Ассимиляция в гетеротрофной клетке. Её фазы. Сущность.
- •9. Гликолиз и тканевое дыхание. Сущность, биологическое значение. Энергообразующие системы клетки. Окислительное фосфорилирование.
- •10. Качественные особенности обмена веществ (динамическая устойчивость, особенности биоэнергетики, ферментативность, энтропия).
- •11. Гипотезы происхождения эукариотических клеток (симбиотическая и инвагинационная).
- •12. Клеточный цикл, его периодизация. Митотический цикл и его механизмы. Проблемы клеточной пролиферации в медицине.
- •13. Физиологическая и репаративная регенерация. Биологическое и медицинское значение проблем регенерации.
- •14. Временная организация клетки. Клеточный и митотический цикл. Строение хромосом и динамика её структур в клеточном цикле. Гетеро- и эухроматин.
- •15. Строение днк. Модель днк Уотсона-Крика. Нуклеотиды, участки с уникальными и повторяющимися последовательностями нуклеотидов, их функциональное значение.
- •16. Основные требования, предъявляемые к материальному субстрату, ответственному за наследственность. Реализация наследственной информации.
- •17. Этапы синтеза белка (экспрессия гена). Пути транспорта синтезированного белка в клетке и за её пределами.
- •19. Генетические и цитологические карты хромосом.
- •20. Кодирование и реализация биологической информации в клетке. Кодовая система днк и белка. Экспериментальное обоснование триплетного кода в опытах Ниринберга.
- •21. Экспериментальные доказательства роли днк в передаче наследственной информации в клетке.
- •22. Этапы экспрессии генов в процессе биосинтеза белка. Альтернативный сплайсинг. Регуляция этапов транскрипции и трансляции. Роль микро-рнк. Геном человека.
- •23. Регуляция работы генов. Значение гистонов. Структура оперона. Роль структурных генов, промотора, оператора, регулятора, факторов транскрипции (индукторов).
- •24. Мультимерная организация белка на примере гемоглобина человека. Серповидно-клеточная анемия.
- •25. Основы генетической уникальности индивидуума (иммуногенетика). Генетический комплекс гистосовместимости человека (hla). Его значение в трансплантологии
- •27. Ген - функциональная единица наследственности. Молекулярное строение гена у прокариот и эукариот. Гипотеза "Один ген - один фермент", ее современная трактовка.
- •28. Классификация генов: гены структурные, регуляторы. Свойства генов (дискретность, стабильность, лабильность, полиаллелизм, специфичность, плейотропия).
- •29. Размножение - универсальное свойство живого, обеспечивающее материальную непрерывность в ряду поколений. Эволюция размножения, формы размножения
- •30. Гаметогенез и мейоз: цитологическая и цитогенетическая характеристика. Биологическое значение мейоза. Сходства и отличия митоза и мейоза.
- •31. Отличие овогенеза от сперматогенеза. Морфология семенников и яичников.
- •32. Характеристика основных этапов оплодотворения. Биологическое значение оплодотворения. Половой диморфизм. Партеногенез.
- •Классификации партеногенеза
- •Распространенность у животных у членистоногих
- •У позвоночных
- •У растений
- •34.Эмбриональная индукция. Дифференциация и интеграция в развитии. Молекулярно-генетические механизмы дифференцировки
- •36. Проблема трансплантации органов и тканей. Ауто-, алло- и гетеротрансплантация. Трансплантация жизненно важных органов. Тканевая несовместимость и пути её преодоления. Искусственные органы.
- •37. Онтогенез и его периодизация. Прямое и непрямое развитие.
- •38. Общие закономерности онтогенеза многоклеточных. Реализация наследственной информации в становлении фенотипа.
- •39. Эмбриональная индукция. Дифференциация и интеграция в развитии. Вклад г. Шпемана, г.В. Лопашова и Дж. Гердона.
- •41. Постнатальный онтогенез и его периоды. Роль эндокринных желез (щитовидной, гипофиза, половых) в регуляции жизнедеятельности организма в постнатальном периоде.
- •42. Роль наследственности и среды в онтогенезе. Способы их оценки. Близнецовый метод, коэффициент наследственности. Критические периоды развития. Тератогенные факторы среды.
- •43.Биологические ритмы. Классификация. Параметры ритма. Значение биологических ритмов для медицины. Хрономедицина, хронодиагностика и хронотерапия
- •44.Биоритмы. Регуляция циркадианных систем. Роль эпифиза и схя в синхронизации биоритмов. Биоритмы и алкоголь. Теория и практика.
- •45.Фотопериодизм. Эволюционные аспекты фотопериодизма. Значение света, темноты, их продолжительности и чередования фаз для жизнедеятельности.
- •46. Биоритмы и возраст. Хронобиологическая трактовка тезиса «Старость и болезнь – это стеснённая в своей свободе жизнь».
- •47. Определение старения. Периодизация жизни человека. Биология продолжительности жизни. Теории старения (авторы, суть теорий).
- •48.Биологический возраст. Его маркеры. Хронобиологическая концепция определения биологического возраста.
- •49. Видовая продолжительность жизни человека. Клиническая и биологическая смерть. Реанимация.
- •50. Гипотеза «волчка». Гетерохронность, гетеротопность, гетерокатефтентность процессов старения.
- •53. Цели и задачи хронобиологии и хрономедицины. Классификация ритмов и природа ритмов. Эндогенные ритмы и доказательство эндогенной природы активных ритмов. Опыт ж. Де Мейрана. Правило ю. Ашоффа.
- •55. Здоровье и биологические ритмы. Факторы определяющие здоровье. Уравнение Гомперца-Мейкема.
- •56. Предмет, задачи, методы генетики. Этапы развития генетики. Вклад ученых в развитие генетики. Значение генетики для медицины.
- •57. Генотип, геном, фенотип. Фенотип как результат реализации наследственной информации в определённых условиях среды.
- •58. Взаимодействие аллелей в детерминации признаков: доминирование, промежуточное проявление, рецессивность, кодоминирование, аллельная комплементация и исключение.
- •59. Кариотип человека. Характеристика методов дифференциального окрашивания хромосом. Тест полового хроматина и его применение в медицине.
- •60, 61. Наследственность и изменчивость – фундаментальные свойства живого, их диалектическое единство.
- •62. Множественные аллели и полигенное наследование на примере человека. Наследование гиперхолестеринемии, муковисцидоза, серповидноклеточной анемии, фенилкетонурии и др.
- •63.Наследование групп крови и резус-фактора. Практическое значение.
- •64. Основные положения хромосомной теории наследственности. Кариотип и идеограмма хромосом человека. Характеристика кариотипа человека в норме. Половой хроматин.
- •65. Сцепленная с полом наследственность. Наследование признаков, контролируемых генами х и y хромосомами человека. Полигенное наследование.
- •66. Цитоплазматическая наследственность. Роль в передаче наследственных заболеваний. Наследование зрительной невропатии Лебера и др.
- •67. Человек как специфический объект генетического анализа. Методы изучения наследственности человека. Кариотипирование и экспресс-анализ полового хроматина в медицине.
- •Методы изучения наследственности человека
- •68. Основные методы изучения генетики человека (генеалогический, онтогенетический, цитогенетический, близнецовый, популяционный).
- •71. Характеристика методов пренатальной диагностики. Критерии определения типа наследования генеалогическим методом. Биохимические методы. Понятие о скрининг - программах.
- •Методы пренатальной диагностики
- •72. Болезни с нетрадиционным наследованием. Митохондриальные болезни. Наследованием невропатии Лебера.
- •74. Генная инженерия. Программа «Геном человека». Алгоритм генной инженерии. Понятие о генетических векторах. Генная терапия.
- •76. Использование молекулярной биологии в медицинских целях. Генная терапия. Ее методы. Проблемы биотехнологии в медицине и промышленности.
- •77. Формы изменчивости: модификационная, комбинативная, мутационная и их значение в онтогенезе и эволюции.
- •78. Модификационная изменчивость. Норма реакции генетически детерминированных признаков. Фенокопии. Адаптивный характер модификаций. Взаимодействие среды и генотипа в проявлении признаков человека.
- •80. Мутационная изменчивость. Классификация мутаций. Мутации в половых и соматических клетках. Понятие о хромосомных и генных болезнях. Примеры.
- •Мутационная теория канцерогенеза
- •Генетическая опасность загрязнения окр .Среды.
- •82.Генные мутации. Сущность и механизм возникновения молекулярно-наследственных болезней человека (фенилкетонурия, серповидно-клеточная анемия и др.)
- •84. Сущность молекулярных наследственных болезней человека (фенилкетонурия, серповидноклеточная анемия, болезнь Вильсона, муковисцидоз и др.). Возможность их профилактики и лечения.
- •86. Жизненные циклы паразитов. Чередование поколений и феномен смены хозяев. Промежуточные и основные хозяева на примере лентеца широкого.
- •87. Методы диагностики паразитарных болезней
- •88. Популяционный уровень взаимодействия паразитов и хозяев. Типы, принципы регуляции и механизмы устойчивости системы "паразит-хозяин".
- •89. Дизентерийная амёба и балантидий. Морфология, цикл развития, обоснование лабораторной диагностики, профилактика. Систематическое положение.
- •90. Характеристика класса жгутиконосцев. Природная очаговость лейшманиоза. Формы лейшманиоза.
- •91. Трихинелла. Систематическое положение, морфология, цикл развития, обоснование лабораторной диагностики, пути заражения, профилактика.
- •92. Токсоплазма. Морфология, цикл развития, пути заражения, обоснование методов лабораторной диагностики и профилактики.
- •93. Лямблии. Морфология, цикл развития, пути заражения, обоснование методов лабораторной диагностики.
- •94. Трипаносомы. Морфология, циклы развития, обоснование лабораторной диагностики, профилактика.
- •95. Многожгутиковые представители класса жгутиковых. Биология, пути заражения, патогенное значение, диагностика, профилактика заболеваний.
- •96. Диагностические признаки, систематика, биология переносчиков малярии.
- •97. Плоские черви. Характерные черты организации. Медицинское значение.
- •98. Ланцетовидный сосальщик. Систематическое положение, морфология, цикл развития, пути заражения, обоснование методов лабораторной диагностики, профилактика.
- •99. Кошачий сосальщик. Морфология, цикл развития, пути заражения, обоснование методов лабораторной диагностики и профилактики. Описторхоз – краевая патология Тюменской области.
- •100. Шистосомы. Морфология, цикл развития, обоснование методов лабораторной диагностики, профилактики
1. Определение биологии как науки. Связь биологии с другими науками. Значение биологии для медицины. Медико-генетические аспекты семьи.
Биология - наука изучающая все живые существа, от вирусов до человека, и их взаимоотношения с окружающей средой. Биология тесно связана с другими науками и иногда очень трудно провести грань между ними. Изучение жизнедеятельности клетки включает в себя изучение молекулярных процессов протекающих внутри клетки, этот раздел называется молекулярная биология и иногда относится к химии а не к биологии. Химические реакции протекающие в организме изучает биохимия, наука которая существенно ближе к химии чем к биологии. Многие аспекты физического функционирования живых организмов изучает биофизика, которая очень тесно связана с физикой. Иногда как независимую науку выделяют экологию - науку о взаимодействии живых организмов с окружающей средой (живой и неживой природы). Как отдельная область знаний давно выделилась наука изучающая здоровье живых организмов. Эта область включает в себя ветеринарию и очень важную прикладную науку - медицину, отвечающую за здоровье людей.
Биологию можно разделить на три основных группы по типам организмов которые она изучает. Это ботаника, наука изучающая растения, зоология, наука изучающая животных и микробиология, наука изучающая одноклеточные микроорганизмы и бактерии, хотя также можно выделать бактериологию в отдельную науку. Биология изучает как существующие виды и их взаимодействие, так и их образование, формирование и развитие в историческом масштабе (эволюция), а также вымершие виды, которые существовали до нашего времени, и в настоящее время представленные только в виде окаменелых остатков (палеонтология). Также необходимо отметить науку о передаче наследственной информации - генетику, которая так-же является составной частью биологии.
2.Определение понятия «жизнь» на современном этапе науки. Фундаментальные свойства живого. Химический состав клетки.
Довольно трудно дать полное и однозначное определение понятию жизни, учитывая огромное разнообразие ее проявлений. В большинстве определений понятия жизни, которые давались многими учеными и мыслителями на протяжении веков, учитывались ведущие качества, отличающие живое от неживого. Например, Аристотель говорил, что жизнь — это «питание, рост и одряхление» организма; А. Л. Лавуазье определял жизнь как «химическую функцию»; Г. Р. Тревиранус считал, что жизнь есть «стойкое единообразие процессов при различии внешних влияний». Понятно, что такие определения не могли удовлетворить ученых, так как не отражали (и не могли отражать) всех свойств живой материи. Кроме того, наблюдения свидетельствуют, что свойства живого не исключительны и уникальны, как это казалось раньше, они по отдельности обнаруживаются и среди неживых объектов. А. И. Опарин определял жизнь как «особую, очень сложную форму движения материи». Это определение отражает качественное своеобразие жизни, которое нельзя свести к простым химическим или физическим закономерностям. Однако и в этом случае определение носит общий характер и не раскрывает конкретного своеобразия этого движения.
Ф. Энгельс в «Диалектике природы» писал: «Жизнь есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является обмен веществом и энергией с окружающей средой».
Для практического применения полезны те определения, в которых заложены основные свойства, в обязательном порядке присущие всем живым формам. Вот одно из них: жизнь— это макромолекулярная открытая система, которой свойственны иерархическая организация, способность к самовоспроизведению, самосохранению и саморегуляции, обмен веществ, тонко регулируемый поток энергии. Согласно данному определению жизнь представляет собой ядро упорядоченности, распространяющееся в менее упорядоченной Вселенной.
Жизнь существует в форме открытых систем. Это означает, что любая живая форма не замкнута только на себе, но постоянно обменивается с окружающей средой веществом, энергией и информацией.
3. Доклеточный уровень организации живой материи. Вирусы. Роль вирусов в изменчивости и их применение в генной инженерии и терапии. Опыты Х. Френкель-Конрада и А. Херши и М.Чейз с использованием двух типов вирусов.
Опыты Херши и Чейза- белок фага метили радиоактивной серой, а ДНК радиоактивным фосфором, вновь образовавшиеся фаги содержали только радиоактивный фосфор. Опыты показали, что генетическая информация от внедрившегося фага его потомкам передается только проникающей в клетку нуклеиновой кислотой, а не белком, содержащимся в капсуле вируса. Вирусы, поражающие бактериальные клетки -бактериофаги.
Хайнц Френкель-Конрадисследовал роль структурных компонентов вирусов в вирусной репликации. Чистая нуклеиновая кислота вируса табачной мозаики может заразить растение, вызывая типичную картину заболевания. Более того удалось искусственно создать вегетативные гибриды из вирусов, в которых белковый футляр принадлежал одному виду, а нуклеиновая кислота – другому. Генетическая информация гибридов всегда соответствовала тому вирусу, чья нуклеиновая кислота входила в состав гибрида. Б1Н1 (здоровый)→Б1Н2 (гибрид)→Б2Н2 (больной)
ВИРУСЫ — неклеточные формы жизни. Вирусы в 50 раз меньше бактерий, находятся на грани живого и неживого. Но если их считать живыми, то они окажутся самой многочисленной формой жизни на Земле. Вирусы отличаются от всех других организмов: ^ 1. Они могут существовать только как внутриклеточные паразиты и не могут размножаться вне клеток тех организмов, в которых паразитируют. 2. Содержат лишь один из типов нуклеиновых кислот — либо РНК, либо ДНК. 3. Имеют очень ограниченное число ферментов, используют обмен веществ хозяина, его ферменты, энергию, полученную при обмене веществ в клетках хозяина. Среди вирусных заболеваний — грипп, энцефалит, корь, свинка, краснуха, гепатит, СПИД. Часто задают вопрос: «А являются ли вирусы живыми?» Если живой считать такую структуру, которая обладает генетическим материалом (ДНК или РНК) и которая способна воспроизводить себя, то можно сказать, что вирусы живые. Если же живой считать структуру, обладающую клеточным строением, то ответ должен быть отрицательным. Следует также отметить, что вирусы не способны воспроизводить себя вне клетки-хозяина. Они находятся на самой границе между живым и неживым. И это лишний раз напоминает нам, что существует непрерывный спектр все возрастающей сложности, который начинается с простых молекул и кончается сложнейшими замкнутыми системами клеток. Поведение Вирусы могут воспроизводить себя только внутри живой клетки, поэтому они являются облигатными паразитами. Обычно они вызывают явные признаки заболевания. Попав внутрь клетки-хозяина, они «выключают» (инактивируют) хозяйскую ДНК и, используя свою собственную ДНК или РНК, дают клетке команду синтезировать новые копии вируса. Вирусы передаются из клетки в клетку в виде инертных частиц. Строение Вирусы устроены очень просто. Они состоят из фрагмента генетического материала, либо ДНК, либо РНК, составляющей сердцевину вируса, и окружающей эту сердцевину защитной белковой оболочкой, которую называют капсидом. Полностью сформированная инфекционная частица называется вирионом. У некоторых вирусов, таких, как вирусы герпеса или гриппа, есть еще и дополнительная липопротеидная оболочка, которая возникает из плазматической мембраны клетки-хозяина. В отличие от всех остальных организмов вирусы не имеют клеточного строения. Оболочка вирусов часто бывает построена из идентичных повторяющихся субъединиц – капсомеров. Из капсомеров образуются структуры с высокой степенью симметрии, способные кристаллизироваться. Это позволяет получить информацию об их строении как с помощью кристаллографических методов, основанных на применении рентгеновских лучей, так и с помощью электронной микроскопии. Как только в клетке-хозяине появляются субъединицы вируса, они сразу же проявляют способность к самосборке в целый вирус. Самосборка характерна и для многих других биологических структур, она имеет фундаментальное значение в биологических явлениях. Спиральная симметрия. Лучшей иллюстрацией спиральной симметрии может служить вирус табачной мозаики (ВТМ), содержащий РНК. 2130 одинаковых белковых субъединиц составляют вместе с РНК единую целостную структуру – нуклеокапсид. У некоторых вирусов, например у вирусов свинки и гриппа, нуклеокапсид окружен оболочкой. Бактериофаги. Вирусы, которые нападают на бактерий, образуют группу так называемых бактериофагов. У некоторых бактериофагов имеется явно выраженная икосаэдрическая головка, а хвост обладает спиральной симметрией.
Наиболее правдоподобной и приемлемой является гипотеза о том, что вирусы произошли из «беглой» нуклеиновой кислоты, т.е. нуклеиновой кислоты, которая приобрела способность реплицироваться независимо от той клетки, из которой она возникла, хотя при этом подразумевается, что такая ДНК реплицируется с использованием (паразитическим) структур этой или других клеток. Таким образом, вирусы, должно быть, произошли от клеточных организмов, и их не следует рассматривать как примитивных клеточных организмов.