- •1. Клеточная теория, её история, основные положения, современное состояние.
- •2. Клеточная организация про- и эукариот. Гипотезы происхождения эукариот.
- •3. Эукариотическая клетка, основные структурные компоненты, их строение и функции: органоиды, цитоплазма, включения.
- •4. Биологическая мембрана: молекулярная организация, функции. Роль мембран в организации и функционирование клетки.
- •5.Ядро: строение, состав. Роль ядра в системе управления клеткой.
- •6. Временная организация клетки. Жизненный цикл, основное содержание и значение его периодов. Митотический цикл, фазы авторепродукции и распределения генетического материала.
- •7. Митоз, характеристика фаз. Механизмы пролиферации в поддержании генетического гомеостаза (редупликация, равномерное распределение генетического материала).
- •8. Прямое деление клетки – амитоз. Эндомитоз, значение эндомитоза и политении для нормального функционирования организма.
- •9. Мейоз, как процесс формирования гаплоидных гамет. Фазы мейоза, их характеристика и значение. Рекомбинация генов, её медицинское и эволюционное значение.
- •10. Организация наследственного материала у про-и эукариот. Химическая организация генетического материла. Структура днк, свойства и функции.
- •11. Молекулярное строение генов про- и эукариот. Принципы и этапы репликации днк
- •12. Генетический код как способ записи наследственной информации. Свойства генетического кода. Кодовая система днк.
- •13. Структура и виды рнк. Роль рнк в процессе реализации наследственной информации.
- •14. Этапы реализации наследственной информации: транскрипция, трансляция.
- •15.Белки – непосредственные продукты и реализаторы генетической информации. Молекулярное строение и функции белков как субстрата жизни.
- •20. Реализация генетической информации в клетке
- •21.. Классификация генов: структурные и регуляторные. Регуляция экспрессии генов прокариот по типу индукции и корепрессии (модель оперона).
- •22. Регуляция активности генов у эукариот
- •3. Генетика
- •23.Генный уровень организации наследственного материала
- •24. Ген, как функциональная единица наследственности, его свойства. Основные положения теории гена, свойства гена.
- •25.Количественная и качественная специфика проявления гена в признаке: пенетрантность, экспрессивность. Плейотропное действие гена.
- •26.Хромосомный уровень организации наследственного материала
- •27 Хромосомы – структурные компоненты ядра. Химический состав хромосом, структурная организация хроматина. Гетерохроматин и эухромитин, их функции.
- •28. Особенности хромосомной организации в зависимости от фазы пролиферативного цикла (хроматин, метафазная хромосома). Этапы упаковки хромосом.
- •29. Морфологии хромосом, классификация. Биологическое значение хромосомного уровня организации наследственного материала.
- •30. История развития генетики. Г.Мендель – основоположник классической генетики. Гибридологический анализ – фундаментальный метод генетики, его основные положения.
- •31. Понятие «генотип» и «фенотип». Генотип – сбалансированная система взаимодействующих генов. Аллельные и неаллельные гены.
- •32. Первый и второй законы Менделя.
- •33. Третий закон Менделя. Условия независимого наследования и комбинирования неаллельных генов. Цитологические основы и универсальность законов Менделя. Менделирующие признаки человека.
- •34.. Взаимодействие генов в генотипе: аллельных (доминирование, неполное доминирование и кодомирование) и неаллельных (комплементарность, эпистаз, полимерия).
- •35.Множественный аллелизм, примеры, механизм возникновения.
- •36. Сцепленное наследование, группы сцепления . Хромосомная теория наследственности.
- •38.Фенотип как результат реализации наследственной информации и специфических условиях среды. Модификации и их характеристики. Норма реакции признака. Фенокопии.
- •39. Комбинативная изменчивость и её механизмы. Рекомбинация наследственного материала, её медицинское и эволюционное значение.
- •40. Мутации, их классификация. Генеративные и соматические мутации. Спонтанные и индуцированные мутации. Факторы мутагенеза.
- •41. Геномные мутации, причины и механизмы их возникновения. Классификация геномных мутации (гетероплоидия, полиплоидия). Значение и селекции в медицине.
- •42. Хромосомные мутации (абберации) их классификация. Причины и механизмы возникновения. Роль хромосомных мутации в развитии патологии у человека и роль в эволюционном процессе.
- •48. Генные мутации и их классификация. Причины и механизмы возникновения генных мутации. Мутон. Последствия генных мутации.
- •51. Генетика популяции. Популяционно-статистический метод изучения наследственности человека (закон Харди-Вайберга).
- •52 Медицинская генетика человека. Понятие о наследственных и ненаследственных болезнях человека. Медико-генетическое консультирование. Методы диагностики.
- •53. Моногенные, хромосомные и мультифакториальные болезни человека, механизмы их возникновения и проявления.
- •3. Биология развития
- •54. Бесполое и половое размножение. Формы бесполого размножения, определение, сущность, биологическое значение.
- •55. Половое размножение, его эволюционное значение. Формы полового размножения у одноклеточных и многоклеточных организмов (конъюгация, копуляция). Биологическое значение полового размножения.
- •56. Гаметогенез как процесс образования половых клеток. Морфология половых клеток. Чередование гаплоидной и диплоидной фаз жизненного цикла.
- •57. Понятие об онтогенезе. Основные этапы онтогенеза. Типы онтогенеза. Периодизация онтогенеза
- •58. Типы яйцеклеток хордовых, их морфологические и биохимические особенности.
- •59.Оплодотворение - начальный этап развития нового организма. Фазы оплодотворения.
- •60.Характеристика основных этапов эмбрионального развития. Дробление, типы дробления в зависимости от строения яйцеклетки. Гаструляция. Способы гаструляции.
- •61.Первичный органогенез как процесс Образования комплекса осевых органов. Дифференцировка зародышевых листков. Образование органов и тканей.
- •62. Провизорные органы. Группы анамнии и амниоты. Особенности эмбрионального развития млекопитающих и человека.
- •63. Постэмбриональный онтогенез и его периодизация у человека. Основные процессы: рост, формирование дефинитивных структур, половое созревание, репродукция, старение.
- •64. Старение и старость как закономерный этап онтогенеза. Проявление старения на молекулярно-генетическом, клеточном, тканевом, органном и организменном уровнях.
- •65. Смерть как биологическое явление. Клиническая и биологическая смерть. Реанимация. Проблема долголетия.
- •67. Морфогенез как многоуровневый динамический процесс. Детерминация частей развивающегося зародыша, канализация развития.
- •68.Средовые факторы, регулирующие развитие на ранних этапах онтогенеза. Критические периоды в онтогенезе человека. Аномалии и пороки развития. Тератогенез.
- •69. Регенерация как процесс поддержания морфофизиологической целостности биологических систем на уровне организма. Физиологическая регенерация, её значение.
- •70. Репаративная регенерация, её значение. Способы репаративной регенерации. Особенности восстановительных процессов у млекопитающих и человека.
- •71. Регуляция регенерации на молекулярно-генетическом, клеточном и организменном уровнях. Значение регенерации для биологии и медицины.
- •4. Гомеостаз
- •72. Понятие о гомеостазе. Проявление гомеостаза на разных уровнях организации биологических систем. Структурный гомеостаз, механизмы его поддержания.
- •73. Функциональный гомеостаз, молекулярно-генетические, клеточные и системные механизмы его поддержании.
- •5. Вопросы эволюции
- •74. Понятия о популяции. Основные характеристики популяции как эколого-генетической системы (ареал, численность особей и её динамика, возрастной и половой состав)
- •75. Элементарные эволюционные факторы: мутации, популяционные волны, изоляция и её формы, дрейф генов – генетикоавтоматический процесс.
- •76. Естественный отбор – движущая и направляющая сила эволюции. Формы естественного отбора.
- •80. Соотношение онто-филогенеза. Закон зародышевого сходства к. Бэра. Основной биогенетический закон ф. Мюллера и э. Геккеля. Онтогенез как основа филогенеза.
- •8. Экология
- •92. Экология как наука, история развития, междисциплинарный характер. Глобализация экологии и её значение для будущего человечества.
- •93. Основные направления и структура современной экологии: эндо-аут-синэкология, глобальная экология. Предмет, задачи и методы экологии.
- •94. Среды жизни. Факторы окружающей среды, их классификация, взаимодействие и воздействие на экологические системы.
- •95. Биоценоз как биологическая система, типы биоценозов. Количественная характеристика биоценоза: биомасса, биологическая продуктивность. Правило экологических пирамид.
- •96. Экосистемы: понятие, развитие, размеры. Природно-географические зоны. Взаимодействия и взаимоотношения между организмами в экосистеме и между экосистемами.
- •105)Строение, границы,состав, роль живого
- •106)Биогеохимич циклы круговорота углерода, азота и воды
- •107)Эволюция биосферы:ноогенез
- •108)Роль чел-ка в биосфере, изменения вбиосфере, проблема энергитического кризиса
- •112)Адаптация и акклиматизация чел-ка к экстремальным условиям
- •113)Мед экология и мед-биолог проблемы
- •116)Формы биотических связей
- •1.Симбиоз
- •2.Нейтрализм
- •3.Антибиоз
- •117)Паразитоценоз
- •118)Жиз цикл паразитов,какие хозяева бывают,чередование поколений в циклах развития
- •121)Учение Павловского(природ очаг)
- •122)Учение Скрябина
- •124)Общая хар-ка класса Саркодовые
- •Вопрос 126.
- •Вопрос 127.
- •Вопрос 128.
- •Вопрос 129.
- •Вопрос 130.
- •Вопрос 131.
- •Вопрос 132.
- •Вопрос 133.
- •Вопрос 134.
- •Вопрос 130.
- •Вопрос 131.
- •Вопрос 132.
- •Вопрос 133.
- •Вопрос 134.
- •Вопрос 135.
- •Вопрос 136.
- •Вопрос 137.
- •Вопрос 138.
- •Вопрос 139.
- •Вопрос 140.
- •Вопрос 141.
- •Вопрос 142.
- •Вопрос 143.
- •Вопрос 144.
- •Вопрос 146.
- •Вопрос 147.
- •Вопрос 148.
- •Вопрос149.
- •Вопрос 150.
- •Вопрос 151.
53. Моногенные, хромосомные и мультифакториальные болезни человека, механизмы их возникновения и проявления.
Моногенные болезни с наследственной предрасположенностью детерминируются также одним мутантным геном, но для их проявления требуется обязательное действие конкретного фактора внешней среды, который по отношению к данной болезни может рассматриваться как специфический. Эти заболевания относительно немногочисленны, они наследуются по законам Менделя, их профилактика и лечение достаточно разработаны и эффективны. Учитывая важную роль средовых факторов в проявлении этих заболеваний, их следует рассматривать как наследственно обусловленные патологические реакции на действие внешних факторов. Это может быть извращенное реагирование на фармакологические препараты (сульфаниламиды, примахин и др.), на загрязнение атмосферы (полициклические углеводороды), на пищевые вещества и добавки (лактозу, шоколад, алкоголь), на физические (холод, ультрафиолетовые лучи) и биологические (вакцины, аллергены) факторы.
Причины генных патологий
Большинство генных патологий обусловлено мутациями в структурных генах, осуществляющих свою функцию через синтез полипептидов — белков. Любая мутация гена ведет к изменению структуры или количества белка.
Начало любой генной болезни связано с первичным эффектом мутантного аллеля.
Основная схема генных болезней включает ряд звеньев:
мутантный аллель → измененный первичный продукт → цепь биохимических процессов в клетке → органы → организм
В результате мутации гена на молекулярном уровне возможны следующие варианты:
синтез аномального белка;
выработка избыточного количества генного продукта;
отсутствие выработки первичного продукта;
выработка уменьшенного количества нормального первичного продукта.
Не заканчиваясь на молекулярном уровне в первичных звеньях, патогенез генных болезней продолжается на клеточном уровне. При различных болезнях точкой приложения действия мутантного гена могут быть как отдельные структуры клетки — лизосомы, мембраны, митохондрии, пероксисомы, так и органы человека.
Клинические проявления генных болезней, тяжесть и скорость их развития зависят от особенностей генотипа организма, возраста больного, условий внешней среды (питание, охлаждение, стрессы, переутомление) и других факторов.
Особенностью генных (как и вообще всех наследственных) болезней является их гетерогенность. Это означает, что одно и то же фенотипическое проявление болезни может быть обусловлено мутациями в разных генах или разными мутациями внутри одного гена. Впервые гетерогенность наследственных болезней была выявлена С. Н. Давиденковым в 1934 г.
Общая частота генных болезней в популяции составляет 1-2%. Условно частоту генных болезней считают высокой, если она встречается с частотой 1 случай на 10000 новорожденных, средней – 1 на 10000 - 40000 и далее – низкой.
Моногенные формы генных заболеваний наследуются в соответствии с законами Г. Менделя. По типу наследования они делятся на аутосомно-доминантные, аутосомно-рецессивные и сцепленные с Х- или Y-хромосомами.
Классификация
К генным болезням у человека относятся многочисленные болезни обмена веществ. Они могут быть связаны с нарушением обмена углеводов, липидов, стероидов, пуринов и пиримидинов, билирубина, металлов и др. Пока еще нет единой классификации наследственных болезней обмена веществ.
Болезни аминокислотного обмена
Самая многочисленная группа наследственных болезней обмена веществ. Почти все они наследуются по аутосомно-рецессивному типу. Причина заболеваний — недостаточность того или иного фермента, ответственного за синтез аминокислот. К ним относится:
фенилкетонурия - нарушение превращения фенилаланина в тирозин из-за резкого снижения активности фенилаланингидроксилазы;
алкаптонурия - нарушение обмена тирозина вследствие пониженной активности фермента гомогентизиназы и накоплением в тканях организма гомотентизиновой кислоты;
глазно-кожный альбинизм - обусловлен отсутствием синтеза фермента тирозиназы.
Нарушения обмена углеводов
галактоземия - отсутствие фермента галактозо-1-фосфат-уридилтрансферазы и накопление в крови галактозы;
гликогеновая болезнь - нарушение синтеза и распада гликогена.
Болезни, связанные с нарушением липидного обмена
болезнь Ниманна-Пика - снижение активности фермента сфингомиелиназы, дегенерация нервных клеток и нарушение деятельности нервной системы;
болезнь Гоше - накопление цереброзидов в клетках нервной и ретикуло-эндотелиальной системы, обусловленное дефицитом фермента глюкоцереброзидазы.
Наследственные болезни пуринового и пиримидинового обмена
подагра;
Синдром Леша-Найхана.
Болезни нарушения обмена соединительной ткани
синдром Марфана («паучьи пальцы», арахнодактилия) - поражение соединительной ткани вследствие мутации в гене, ответственном за синтез фибриллина;
мукополисахаридозы - группа заболеваний соединительной ткани, связанных с нарушеним обмена кислых гликозаминогликанов.
Фибродисплазия - заболевание соединительной ткани,связанное с ее прогрессирующим окостенением в результате мутации в гене ACVR1
Наследственные нарушения циркулирующих белков
гемоглобинопатии - наследственные нарушения синтеза гемоглобина. Выделяют количественные (структурные) и качественные их формы. Первые характеризуются изменением первичной структуры белков гемоглобина, что может приводить к нарушению его стабильности и функции (серповидноклеточная анемия). При качественных формах структура гемоглобина остается нормальной, снижена лишь скорость синтеза глобиновых цепей (талассемия).
Наследственные болезни обмена металлов
болезнь Коновалова-Вильсона и др.
Синдромы нарушения всасывания в пищеварительном тракте
муковисцидоз;
непереносимость лактозы и др.
К хромосомным относятся болезни, обусловленные геномными мутациями или структурными изменениями отдельных хромосом. Хромосомные болезни возникают в результате мутаций в половых клетках одного из родителей. Из поколения в поколение передаются не более 3—5 % из них. Хромосомными нарушениями обусловлены примерно 50 % спонтанных абортов и 7 % всех мёртворождений.
Все хромосомные болезни принято делить на две группы: аномалии числа хромосом и нарушения структуры хромосом.
Аномалии числа хромосом
Болезни, обусловленные нарушением числа аутосом (неполовых) хромосом
синдром Дауна — трисомия по 21 хромосоме, к признакам относятся: слабоумие, задержка роста, характерная внешность, изменения дерматоглифики;
синдром Патау — трисомия по 13 хромосоме, характеризуется множественными пороками развития, идиотией, часто — полидактилия, нарушения строения половых органов, глухота; практически все больные не доживают до одного года;
синдром Эдвардса — трисомия по 18 хромосоме, нижняя челюсть и ротовое отверстие маленькие, глазные щели узкие и короткие, ушные раковины деформированы; 60% детей умирают в возрасте до 3-х месяцев, до года доживают лишь 10%, основной причиной служит остановка дыхания и нарушение работы сердца.
Болезни, связанные с нарушением числа половых хромосом
Синдром Шерешевского — Тёрнера — отсутствие одной Х-хромосомы у женщин (45 ХО) вследствие нарушения расхождения половых хромосом; к признакам относится низкорослость, половой инфантилизм и бесплодие, различные соматические нарушения (микрогнатия, короткая шея и др.);
полисомия по Х-хромосоме — включает трисомию (кариотии 47, XXX), тетрасомию (48, ХХХХ), пентасомию (49, ХХХХХ), отмечается незначительное снижение интеллекта, повышенная вероятность развития психозов и шизофрении с неблагоприятным типом течения;
полисомия по Y-хромосоме — как и полисомия по X-хромосоме, включает трисомию (кариотии 47, XYY), тетрасомию (48, ХYYY), пентасомию (49, ХYYYY), клинические проявления также схожи с полисомией X-хромосомы;
Синдром Клайнфельтера — полисомия по X- и Y-хромосомам у мальчиков (47, XXY; 48, XXYY и др.), признаки: евнухоидный тип сложения, гинекомастия, слабый рост волос на лице, в подмышечных впадинах и на лобке, половой инфантилизм, бесплодие; умственное развитие отстает, однако иногда интеллект нормальный.
Болезни, причиной которых является полиплоидия
триплоидии, тетраплоидии и т. д.; причина — нарушение процесса мейоза вследствие мутации, в результате чего дочерняя половая клетка получает вместо гаплоидного (23) диплоидный (46) набор хромосом, то есть 69 хромосом (у мужчин кариотип 69, XYY, у женщин — 69, XXX); почти всегда летальны до рождения.
Нарушения структуры хромосом
Транслокации — обменные перестройки между негомологичными хромосомами.
Делеции — потери участка хромосомы. Например, синдром «кошачьего крика» связан с делецией короткого плеча 5-ой хромосомы. Признаком его служит необычный плач детей, напоминающий мяуканье или крик кошки. Это связано с патологией гортани или голосовых связок. Наиболее типичным, помимо «кошачьего крика», является умственное и физическое недоразвитие, микроцефалия (аномально уменьшенная голова).
Инверсии — повороты участка хромосомы на 180 градусов.
Дупликации — удвоения участка хромосомы.
Изохромосомия — хромосомы с повторяющимся генетическим материалом в обоих плечах.
Возникновение кольцевых хромосом — соединение двух концевых делеций в обоих плечах хромосомы.
В настоящее время у человека известно более 700 заболеваний, вызванных изменением числа или структуры хромосом. Около 25 % приходится на аутосомные трисомии, 46 % — на патологию половых хромосом. Структурные перестройки составляют 10,4 %. Среди хромосомных перестроек наиболее часто встречаются транслокации и делеции.
Полигенные болезни (ранее - заболевания с наследственной предрасположенностью) обусловлены как наследственными факторами, так и, в значительной степени, факторами внешней среды. Кроме того, они связаны с действием многих генов, поэтому их называют также мультифакториальными. К наиболее часто встречающимся мультифакториальным болезням относятся: ревматоидный артрит, ишемическая болезнь сердца, гипертоническая и язвенная болезни, цирроз печени, сахарный диабет, бронхиальная астма, псориаз, шизофрения и др.
Полигенные заболевания тесно связаны с врождёнными дефектами метаболизма, часть из которых может проявляться в виде метаболических заболеваний.
Распространение полигенных наследственных заболеваний
Эта группа болезней в настоящее время составляет 92% от общего числа наследственных патологий человека. С возрастом частота заболеваний возрастает. В детском возрасте процент больных составляет не менее 10 %, а в пожилом - 25-30 %.
Распространение мультифакториальных болезней в разных популяциях человека может значительно варьировать, что связано с различием генетических и средовых факторов. В результате генетических процессов, происходящих в человеческих популяциях (отбор, мутации, миграции, дрейф генов), частота генов, определяющих наследственную предрасположенность, может возрастать или уменьшаться вплоть до полной их элиминации.
Особенности полигенных болезней
Клиническая картина и тяжесть течения мультифакториальных болезней человека в зависимости от пола и возраста очень различны. Вместе с тем, при всем их разнообразии, выделяют следующие общие особенности:
Высокая частота заболеваний в популяции. Так, шизофренией болеют около 1% населения, сахарным диабетом — 5%, аллергическими заболеваниями — более 10%, гипертонией — около 30%.
Клинический полиморфизм заболеваний варьирует от скрытых субклинических форм до ярко выраженных проявлений.
Особенности наследования заболеваний не соответствуют менделевским закономерностям.
Степень проявления болезни зависит от пола и возраста больного, интенсивности работы его эндокринной системы, неблагоприятных факторов внешней и внутренней среды, например, нерационального питания и др.
Генетическое прогнозирование полигенных болезней
Генетический прогноз при мультифакториальных заболеваниях зависит от следующих факторов:
чем ниже частота болезни в популяции, тем выше риск для родственников пробанда;
чем сильнее степень выраженности болезни у пробанда, тем больше риск развития болезни у его родственников;
риск для родственников пробанда зависит от степени родства с пораженным членом семьи;
риск для родственников будет выше, если пробанд относится к менее поражаемому полу.
Полигенная природа болезней с наследственной предрасположенностью подтверждается с помощью генеалогического, близнецового и популяционно-статистического методов. Достаточно объективен и чувствителен близнецовый метод. С помощью близнецового метода показана наследственная предрасположенность к некоторым инфекционным заболеваниям (туберкулез, полиомиелит) и многим распространенным болезням (ишемическая болезнь сердца, ревматоидный артрит, сахарный диабет, язвенная болезнь, шизофрения и др.).