Вопросы к зачету по медицинской биологии.
I. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЖИВОГО
1. Качественные особенности живой материи. Принципы организации во времени и пространстве. Уровни организации живого.
• Что такое жизнь?
• Жизнь - макромолекулярная открытая система, которой свойственны:
– иерархическая организация,
– способность к самовоспроизведению,
– обмен веществ,
– тонко регулируемый поток энергии.
• Жизнь - ядро упорядоченности, распространяющееся в менее упорядоченной Вселенной.
• Свойства жизни
• Обмен веществ или метаболизм
• Живая система по отношению к окружающей среде - открытая система
• Структурированность
• Способность противостоять нарастанию энтропии
• Самообновление
• Хранение и использование генетической информации
• Способность к росту и дифференцировке в онтогенезе
• Раздражимость и возбудимость
• Размножение
• Дискретность
• Эволюция
• Способность живых организмов к взаимодействии с другими в составе биологических сообществ — биоценозов, составляющих биосферу
Обмен веществили метаболизм
• способ взаимодействия живых существ с окружающей средой, сущностью которого являются взаимосвязанные и сбалансированные процессы ассимиляции или анаболизм и диссимиляции или катаболизм
• ассимиляция -образование новых и обновление существующих элементов организма
• диссимиляция - расщепление органических соединений для обеспечения организма необходимыми веществами и энергией
Обязательным условием обмена веществ является постоянный приток веществ в организм из окружающей среды и выделении продуктов диссимиляции (веществ и энергии) во внешнюю среду.
• Организм (живая система) - по отношению к окружающей среде открытая система, с которой он постоянно обменивается веществом и энергией.
• С труктурированность -
• выделение однородных частей системы с определенными физическими свойствами и отделенными от других частей границей раздела (в клетке водная и липидная фазы, органеллы)
• непременное условие эффективной реализации в весьма малых объемах (клетка) большого количества метаболических реакций.
Живой организм отличается высокой степенью структурированности и низкой энтропией, благодаряпостоянному притоку извне энергии, используемой на поддержание внутренних структур, и способности противостоять нарастанию энтропии
Живой организм – это энергетическая система, подчиняющаяся законам термодинамики
Энтропия - это термодинамическая функция, характеризующая энергетическое состояние, связи между структурированностью, обменом веществ и открытостью живых систем
• Самообновление –
воссоздание структур, взамен утрачиваемых, благодаря использованию живыми системами для построения своих структур и обеспечения всех сторон жизнедеятельности биологической (генетической) информации
Хранение и использование биологической (генетической) информации на основе уникальных информационных макромолекул биополимеров - белков и нуклеиновых кислот составляет важное свойство жизни.
• рост - увеличение массы и линейных размеров особи за счёт увеличения числа и размеров клеток и неклеточных образований
• дифференцировка -превращение в процессе индивидуального развития организма (онтогенеза) первоначально одинаковых, неспециализированных клеток зародыша в специализированные клетки тканей и органов
• онтогенез (индивидуальное развитие организма) - совокупность преобразований, претерпеваемых организмом от зарождения до конца жизни
• Раздражимость - свойство организмов отвечать на воздействия внешней среды изменениями своего состояния или деятельности
• Возбудимость - способность живых клеток воспринимать изменения внешней среды и отвечать на эти изменения реакцией возбуждения
Иерархические уровни организации жизни
• молекулярно-генетический
• клеточный
• организменный или онтогенетический
• популяционно-видовой
• биогеоценотический
Уровни иерархической системы жизни определяются на основе выделения
• элементарной единицы и элементарного явления
• элементарная единица - структура или объект, закономерные изменения которого, обозначаемые как элементарное явление, составляют специфический для этого уровня вклад в процесс сохранения и развития жизни
Молекулярно-генетический уровень
• Элементарная единица – ген ( фрагмент молекулы нуклеиновой кислоты), в котором записан определенный объем биологической (генетической) информации.
• Элементарное явление - редупликация или самовоспроизведения биологической информации, что обеспечивает преемственность и сохранность свойств организмов в ряду поколений. Редупликация является основой наследственности. Биологическая информация, заключенная в ДНК переходит в действующую форму, будучи перенесена в молекулы белков благодаря механизму матричного синтеза иРНК, контролирующей биосинтез белков. Матричный синтез информационных макромолекул это также элементарное явление.
Клеточный уровень
• Элементарная единица – клетка
• Элементарное явление - реакции клеточного метаболизма. В клетке поступающие вещества превращаются в субстраты и энергию и используются в соответствие с генетической информацией в процессе белков и других веществ, необходимых организму.
• На клеточном уровне сопрягаются механизмы передачи биологической информации и превращения веществ и энергии. Элементарное явление на этом уровне служит энергетической и вещественной основой жизни на всех других уровнях ее организации.
Организменный уровень
• Элементарной единицей - особь от зарождения до прекращения существования в качестве живой системы, что позволяет также назвать этот уровень онтогенетическим.
• Элементарное явление - з акономерные изменения организма в индивидуальном развитии.
• Эти изменения обеспечивают рост организма, дифференциацию его частей и одновременно интеграцию развития в единое целое. В онтогенеза в условиях внешней среды происходит воплощение наследственной информации в биологические структуры и процессы, на основе генотипа формируется фенотип организмов данного вида.
Популяционно-видовой уровень
• элементарная единица - популяция ( совокупность особей одного вида), представляющая открытую генетическую систему
• элементарные явления -эволюционно значимые изменения генофонда популяции под действиемэлементарных эволюционных факторов (мутационный процесс, колебания численности особей, естественный отбор
