- •Содержание лекционных тем
- •Лекция 1 цель изучения биологии в медицинском вузе
- •Лекция 2 диалека материалистического понимания жизни. Уровни организации живой природы.
- •Свойства живой материи
- •1878Г ф.Энгельс «Диалектика природы»
- •Модель ступенчатой горки.
- •Лекция 3 Клеточная теория. Биология клетки.
- •Клеточная теория
- •Современная клеточная теория
- •Состав гипотетической клетки эукариот.
- •Лекция 4 Существование клеток во времени и пространстве. Клеточный цикл и его регуляция.
- •Продолжительность митоза (клетки крови мышей)
- •Профаза метафаза анафаза телофаза
- •Лекция №5 Размножение организмов.
- •45,Х0 синдром Шеришевкого-Тернера
- •Лекция №7 Наследственность. Структурные уровни организации наследственного материала.
- •Современная теория/ концепция гена.
- •Лекция №8 Геном. Генотип. Фенотип.
- •Лекция №9 Изменчивость.
- •Лекция №10 Элементы антропогенеза.
- •Биохимические методы.
- •4. Молекулярно-генетические методы.
- •Лекция №15 Гомеостаз.
- •Клеточное звено адаптации.
- •Классификация терминов (Вена, 1967 год).
- •История трансплантологии в России.
- •Лекция №11 Биология индивидуального развития.
- •Лекция №12 Молекулярно-генетические механизмы онтогенеза.
- •Лекция №13 Постнатальный онтогенез.
- •Возрастная периодизация жизни человека (1965).
- •Изменение длины тела.
- •Признаки старения.
- •Гипотезы старения.
- •Лекция №14 Регенерация.
- •Лекция №16 Эволюция органического мира.
- •Принципы эволюции (по Ламарку)
- •Синтетическая теория эволюции.
- •Завацкий - «Общие признаки биологического вида».
- •Признаки популяции.
- •Лекция №17 Полиморфизм человеческих популяций. Генетический груз.
- •Лекция №18 Популяционная структура человечества.
- •Лекция №19 Эволюция систем органов.
- •Лекция № 20 Онтофилогенетическая обусловленность пороков развития.
- •Онтофилогенетическая обусловленность пороков развития.
- •Лекция №21 Человек как закономерный результат процесса развития органического мира.
- •Лекция №22 Закономерности антропогенеза
- •Лекция № 23
- •Лекция №24 Медицинская протозоология.
- •Лекция №25
- •Лекция №26 Тип Членистоногие (Arthopoda)
- •Прогрессивные черты паукообразных.
- •Трахейнодышащие.
- •Вирусные заболевания.
- •Лекция №27 Тип Членистоногие. Подтип Трахейнодышащие. Класс Насекомые.
- •Лекция № 28
- •Лекция № 29 Биологические ритмы и их закономерности. Хронобиология.
- •Классификация биоритмов.
- •Ритмы высокой частоты.
- •2. Ритмы средней частоты.
- •Мезоритмы.
- •Макроритмы
- •5. Мегаритмы.
- •Онтогенез ритмов.
- •Эволюционная теория биологических ритмов.
- •Лекция № 30
- •Международные организации по охране природы при оон.
- •Особо охраняемые природные территории.
- •Мониторинг
Лекция № 28
Человек и биосфера.
-
Биосфера как историческая система.
-
Современные концепции.
-
Организация биосферы6 живое вещество, количественная и качественная характеристика биосферы.
-
Эволюция биосферы.
-
Человечество как активный элемент биосферы. Ноосфера.
-
Медико-биологические аспекты биосферы.
Учение о биосфере создано Вернадским, опубликовано в 1926 году в труде «Биосфера».
Биолдогическая концепция.
Самые ранние представлении\я о биосфере как совокупности живых организмов. Первым термин употребил Ламарк 9биосфера – область жизни).
Милль и Зюсс: « Биосфера – совокупность живых существ»
Ошибка концепции: исследователи отделяли живое от неживого.
Биогеохимическая концепция.
Немецкий ученый Малишотт выдинул идею го том, что биосфера выражается прежде всего в круговороте веществ с участием живых существ.
Докучаев писал о совместном действии климата, живых организмов, минеральной среды в образовании почыв. Наиболее распростарненная концепция.
Термодинамическая концепция.
Биосфера – система, которая обменивается с космосом энергией и подчиняется Ворому Закону термодинамики.
Кибернетическая концепция.
Биосфера – система саморегулирующаяся, которую можно моделировать и изучать протекающие в ней процессы.
Геохимическая концепция.
Живые организмы взаимодействуют между собой и с окружающей средой. Пр этом создаются глубокие метаболические связи с геохимическими факторами. Минеральные вещества идут на построении е скелета, регуляцию осмоса, функции кровеносной системы, велючается в обмен веществ. Изменяется среда – изменяется состав организмов. Дальнейшая разработка концепции принадлежит Вернадскому.
-
Его заслуга в том, что он разработал учение о биосфере как глобальной системе Земли, в которой основной ход геохимических и энергетиеских превращений определяетсяживыми организмами.
-
Распространил поняие «биосфера» на живые организмы и среду их обитания.
-
Создал теорию о живом веществе и геохимической роли живых организмов.
-
создал учение о преобразовании биосферы в ноосферу, как результат действий человека.
Основные положения.
Биофера включает живое вещество как совокупность жэивых организмов, биогенное вещество, которое создается, перерабатывается в процессе жизнедеятельности живых организмов : газы, нефть, каменный уголь, известники, сланцы. Косное вещество – образуется без участия живых организмов и абиогенных процессов. В биосферу входят радиоактивные вещества, рассеянные атомы, вещество космического происхождения.
Биосфера имеет несколько уровней. Границы бмиосферы – границы жизни на Земле. Ограничиваются температурой.
Верхняя граница – 20 км выше уровня земли. Тропосфера и нижний слой стратосферы. Нижняя - -20 км (глубина океана +10 км).
Между ними раполагаются литосфера, атмосфера и гидросфера.
Атмосфера включает в себя косное и биогенное вещество. Это важное условие жизни на Земле,т.к. регулирует климат, пропускает УФ-лучи, сохраняет тепло, служит средой для распространения света и звука, является источником кислорода для дыхания. Это среда, ерез которую Земля сообщается с Космосом.
Гидросфера – вся совокупность водных объектов (+почвенные воды. Ледники). Необходима, т.к. все организмы состоят из веществ, находящихся в водной фазе. Все биохимичекие процессы протекают в водной фазе.
Литосфера. Верхняя оболочка Земли. Самый верхний слой – почва. Толщина литосферы под горами составляет – 70-75, а под морем – 6-8 км. Почва – результата взаимодействия 5 факторов (по Докучаеву):
- геологические породы;
- климат;
- живые организмы;
- рельеф;
- время.
Через почву проходят обменные процессы энергией и веществами между живыми организмами, литосферой, гидросферой и атмосфкерой.
Живое вещество (о Вернадскому) – совокупность живых организмов. Биосфера – оболочка Земли, состав, энергетика, структура которой определяются деятельностью живых организмов. Вернадский доказал, что живые организмы, когда-то обитавшие и сейчас обитающие на Земле играют роль в геологической эволюции.
Живое вещество распространено неравномерно. В основно – в почве, на ее поверхности и верхней части гидросферы.
На суше выделяют 2 уровня жизни:
- на поверхности;
- в глубине.
В воде выделяют 3 уровня:
- планктон;
- нектон (плавающие организмы);
- бентос (на дне– глубинные существа).
Биомасса: на суше растений – 99,2%. Животных и микроорганизмов – 0,8%. В океане растений- 6,3%, животных и микроорганизмов – 93,7%,
По содержанию атомов водорода и кислорода живое вещество ближе к гидросфере, по содержанию углерода, кальция, азота – в живом веществе их концентрация выше, чем в гидросфере.
99% массы живых организмов пиходится на элементы земной коры.
Функции живого вещества.
-
Энергетическая.
-
Концентрационная.
-
Деструктивная.
-
Средообразующая.
-
Транспортная.
Энергетическая функция – поглощение солнечной энергии при фотосинтезе и химической энергии при хемосинтезе и передача энергии по пищевым цепям.
Концентрационная функция – способность накапливать химические элементы и использовать их при построении тела.
Деструктивная функция – ми нерализация неживого органического вещества и вовлечение образовавшихся веществ в биотический круговорот.
Средообразующая функция – преодалевание физико-химических параметров среды в результате синтеза и рнаспада.
Транспортная – перенос веществ против силы тяжести и в горизонтальном направлении.
Вернадский : «Живое вещество - самая активная форма материи во Вселенной».
Определение Вернадского.
Биосфера – комплексная геологическая оболочка, состоящая из атмо - , гидро - и литосферы, заселенная и преобразуемая живым веществом.»
Основой равновесия и устойчивости биосферы является круговорот веществ и энергии, а универсальной структурной единицей – биогеоценоз.
Сукачев разработал учение о биогеоценозе, 1947 год.
Биогеоценоз – растения, животные, микроорганизмы, находящиеся в постоянном контакте и взаимодействии с атмосферой, гидросферой, литосферой. Состоит из биотической части (биоценоз) и абиотической (биотоп).
Биоценоз – совокупноть популяций живых существ, населяю.щих определенную территорию.
Может быть представлен:
- фитоценозом;
- зооценозом;
- микробиоценгозом.
Экотоп может быть педставлшен:
- атмосферой;
- почвенными водами;
- почвой.
Эти части связаны постоянным обменов вещества и энергии.
Биотическая часть – автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы – продуценты органических веществ.
Гетеротрофы – консументы, потребители органических веществ. Консументы 1-го порядка – растительноядные, а 2-го порядка – плотоядные организмы. Редуценты разрушают биолгические вещества до простых веществ.
Юлизкое биогеоценозу понятие – экосистема. Экосистема охватывает пространство от капли до поверхности Земли.
Экосистема -совокупность живых организмов и среды, в которой они существуют.
3,5 kvhl/ лет: 300 раз обновлен Мировой океан, 14 млн. раз – обновлен кислород
Эволюция биосферы.
Этапы:
-
Аиогенный;
-
Период биогенеза;
-
Период ноогенеза.
Абиогенный период – 4 млрд. лет назад. Включает возникновение органических веществ из неорганических. Образование сахаров, аминокислот, азотистых оснований. Простейшего круговрота кислорода нет.
Период биогенеза – 3 млрд. лет назад. Характеризуется появлением анаэробных гетеротрофов, получающих энергию за счет брожения. Появляется жизнь и смерть, круговорота кислорода нет. Позднее (2 млрд. лет назад) – появляются фотосинтезирующие бактерий, 1% кислорода, первичная атмосфера. 1млрд.лет назад – появляются первые эукариоты, 3-4% кислорода. 600 млн. лет назад - 7% кислорода, появляются многоклеточные организмы. 400 млн. лет назад - накапливается кислород, происходит выход растений на сушу, протекает биологическая эволюция. Немного позденне появляется человек.
Период ноогенеза – решающий фактор эволюции – деятельностьчеловека.
- изменяет естественный рельеф, геологические и климатические условия;
- изменяет видовой состав живых существ.
Человек – мощнейшая геологическая сила на Земле.
Ноосфера – сфера разума и новый этап в развитии биосферы (Вернадский). Наука о ноосфере – ноогенетика.
Биосфера без человека существовала, а человек без нее – нет.
Медико-биологические аспекты биогеографических и антропогенных характеристик среды.
Особенности адаптации человека. Главный вопрос экологии – адаптация живых существ к условиям окружающей среды.
Адаптация – процесс установления авновесия со средой. Все виды врожденнойи приобретенной деятельности, которые обеспечиваются организмом.
Адаптации к среде у человека.
-
биохимические изменения ( акклиматизация, ммунитет);
-
биологические реакции ( определяются конкретным генотипом, передаются по наследству и дают преимущество всей популяции в целом);
-
небиологические (обеспечение себя одеждой, теплом, медицинским обслуживанием).
В процессе эволюции шло приспособление наесления различных географических районов в определенных эколгических нишах до тех пор, пока
- морфологические признаки не стали адекватныим в данной среде обитания;
- не выработалдись генетические устойчивые механизмы адаптации к условиям среды.
Для кажздого человека существует оптимальная экологическая среда обитания окружающая среда в совокупности с наследственностью, оказывающая формообразующее влияние на все системы и структуры оргнизма.
Существует конститциально-генетическая предрастположенность человека к определенным заболеваниям.
Конституция – комплекс индивидуальных отностельно устойчивых, морфологических, физиологических, психических свойств организма, которые обусловлены наследственностью и влиянием внешней среды.
Между людьми сеть различия по фрорме тела – колшичественный сблансированный полиморфизм.
В разных географических регионах имели преимущество разные вариации конституции, ставшие адекватными в разной среде.
Под действием факторов среды изменяется масса тела, площадь поверхности тела. Строение грудное клетки, структура белко, изоферментов, антигшенная структура ткани, генетческий аппарат клетки. Определяются температурой и особенностями питания.
Простейший пример – различие мужчин и женщин.
Делались попытки классифицировать типы сложенияю наиболее полная – система соматотипирования по Шелдону. Выделяют 3 основных типа:
- крайний эндоморфный.
Крупная голова, большой живот, слабые руки и ноги, большое количество жира на плечах и бедрах. Высокое артериальное давлоение, склонность к инфаркту миокарда, поздняя форма диабета, истерии, депрессии
- крайний мезоморфный тип.
Большая масса мышц и костей, кубическая голова, широкая гнрудная клетка, крупные органы.
- крайний экоморфный.
Худое вытянутое лицо, высокий лоб, узкая грудная клетка, живот, узкое сердце, длинные руки и ноги, мышц мало, поверхность кожи большая, хорошо развита нервная система. Низкое \артериальное давление, шизофрения, туберкулехз, страх и тревога.
Обычно – средний тип.
Различные особенности телосложения могут быть объектом отбора в различных условиях среды.
Особенности птания.
Жир: эскимосы- 47%, японцы – 10%
Потребление белков, жиров, углеводов зависит от социального разсития. Минеральные веществра определяются геохимической средой.
Для выяснения роли геохимической среды на здоровье человека – система биогеохисммического районирования. Она позволила определить эндемические заболевания. Согласно ей биосфера делится на таксоны:
-
Регионы биосферы. Крупные участки биосферы, для которых характерен определенный химический состав организмов и определенные эндемические заболевания.
-
Субрегионы биосферы. Мелкие территории внутри регшионов, для которых характерна внутренняя однородность, но с соедними они разлчны.
-
Биогеохимические провинции. Еще более мелкие территории, которые отличаются от всего региона недостаточностью или избытком химического элемента.
-
Фоновые провинции. Содержат химические элементы на пределе пороговых концентраций, но не влияют на организм.
Среднепланетарное содержание химических элементов – Кларк. Избыток или недостаточность химического элемента в среде spsdftn изменение его содержания в организме, чтоможет вызвать определенные заболевания.
Уровская болезнь связана с понижением уровня кальция и пвышением уровня стронция. Это приводит к деформации скелета, укорочеию пальцев, уменьшению длины тела.
Избыток фтора в воде или пчве приводит к крапчаптой эмали зубов – флюорозу. Люди не могут употреблять жесткую пищу. При недостатке фтора развивается кариес.
Дефицит йода – эндемический зоб.
Дефицит меди – медьдефицитное малокровие.
Дефицит ванадия и лития приводит к повышению смертности от атеросклероза и болезней сердца.
Адаптивный тип людей- группа людей, обладающая нормой биологической реакции на преобладающие условия обитания.
Характеризуется особенностями:
- не зависит от расовой и этической принадлежности. Это норма реакции, конвергентно возникающая в сходных условиях существования.
- адаптвные типы формировались на протяжении всей эволюции человека.
- не представляет собой экологически специализированную форму, т.е. не препятствует возможности существования в других условиях.
В разных зонах Земли существуют различные адаптивные типы людей.
- тропики. Удлиненная форма тела, увеличена площадь поверхности тела, увеличена поверхность испарения, увеличены потовые железы, специфическая регуляция водно-солевого обмена, повышено артериальное давление, низкий уровень метаболизма, низкая концентрация АТФ.
- засушливые районы. Понижен основной обмен, повышено содержание гемоглбина ( за счет обезвоживания).
- Арктика. Повышен основной обмен, повышено содержание жиров в сыворотке крови, высокое количество жира под кожей, повышена мышесная масса .
- умеренный климат. Промежуточные характеристики.