Mikroskop bize birçok sırrı açığa çıkardı - vücutta yaşayan görünmez parçacıklar, diğerlerine bakın.
Lomonosov
HÜCRELERİN ORGANİZASYONU
Yaşam organizasyonunun hücresel düzeyi
Hücresel yaşam düzeyi- bu, özellikleri hücreler tarafından kurucu bileşenleriyle ve maddelerin, enerjinin ve bilginin dönüşüm süreçlerine katılımlarıyla belirlenen bir organizasyon düzeyidir.
Hücre, karakteristik yapı, fonksiyon ve özelliklere sahip biyolojik bir sistemdir.
Yapısal organizasyon. Hücre, kolonyal ve çok hücreli organizmalar için temel yapı birimidir ve tek hücreli canlılarda aynı zamanda bağımsız bir bütünsel organizmadır. Hücrenin ana yapısal kısımları, organel olan belirli alt sistemler ve elementler üzerine inşa edilen yüzey aparatı, sitoplazma ve çekirdektir (prokaryotik organizmalarda nükleoid). İki tür hücre organizasyonu vardır - prokaryotik ve ökaryotik. Hücreler için temel organizasyon düzeyi moleküler düzeydir.
Fonksiyonel organizasyon. Hücrelerin hayatta kalabilmesi için: a) çevreden enerji alması ve onu ihtiyaç duyduğu forma dönüştürmesi; b) maddeleri seçici olarak geçirmek, taşımak ve çıkarmak; c) genetik bilgiyi depolamak, uygulamak ve gelecek nesillere aktarmak; d) iç dengeyi korumak için gerekli kimyasal reaksiyonları sürekli olarak sürdürmek; e) çevresel sinyalleri tanır ve bunlara belirli bir şekilde yanıt verir; f) Ömrü biten moleküllerin ve yapıların yerine yeni moleküller ve yapılar oluştururlar.
Her canlı hücre, kendisine gelen maddeleri, enerjiyi ve bilgiyi dönüştüren ve bu sayede vücudun yaşamsal süreçlerini sağlayan bir sistemdir. Hücre, aşağıdaki işlevleri yerine getiren işlevsel bir birimdir. destek, hareket, beslenme, nefes alma, kan dolaşımı, salgılar, üreme, hareket, süreçlerin düzenlenmesi ve benzerleri. Tek hücreli organizmaların hücreleri tüm bu hayati işlevleri yerine getirir ve çok hücreli organizmaların çoğu hücresi, tek bir hayati işlevi yerine getirmek üzere uzmanlaşmıştır. Ancak her iki durumda da herhangi bir hücre fonksiyonu, tüm bileşenlerinin koordineli çalışmasının bir sonucudur. Tüm hücre bileşenlerinin organizasyonu ve işleyişi öncelikle biyolojik membranlarla ilişkilidir. Hücreler arasındaki dış ilişkiler kimyasalların salınması ve temasların kurulmasıyla sağlanır; hücre elemanları arasındaki iç ilişkiler ise hyaloplazma tarafından sağlanır.
Özellikler . Hücre, yaşamın tüm özelliklerinin hücresel düzeyde ortaya çıktığı için temel bir biyosistemdir. Bir hücrenin temel özellikleri şunlardır açıklık, metabolizma, hiyerarşi, bütünlük, öz düzenleme, kendini yenileme, kendini yeniden üretme, ritim vb. Bu özellikler biyomembranların, sitoplazmanın ve çekirdeğin yapısal ve fonksiyonel organizasyonu tarafından belirlenir.
2.. Nükleik asitler (DNA ve RNA) ve proteinler yaşamın substratı olarak dikkat çekmektedir. Nükleik asitler karbon, oksijen, hidrojen, nitrojen ve fosfor içeren karmaşık kimyasal bileşiklerdir. DNA hücrelerin genetik materyalidir ve genlerin kimyasal özelliklerini belirler. DNA'nın kontrolü altında, RNA'nın katıldığı protein sentezi meydana gelir. Doğadaki tüm canlı organizmalar aynı düzeyde organizasyondan oluşur; bu, tüm canlı organizmalar için ortak olan karakteristik bir biyolojik modeldir. Canlı organizmaların aşağıdaki organizasyon seviyeleri ayırt edilir: Moleküler genetik seviye.
Bu yaşamın en temel düzeydeki özelliğidir. Herhangi bir canlı organizmanın yapısı ne kadar karmaşık veya basit olursa olsun hepsi aynı moleküler bileşiklerden oluşur. Bunun bir örneği, nükleik asitler, proteinler, karbonhidratlar ve organik ve inorganik maddelerin diğer karmaşık moleküler kompleksleridir.
Bazen biyolojik makromoleküler maddeler olarak da adlandırılırlar. Moleküler düzeyde, canlı organizmaların çeşitli hayati süreçleri meydana gelir: metabolizma, enerji dönüşümü. Moleküler seviyenin yardımıyla kalıtsal bilgilerin aktarımı gerçekleştirilir, bireysel organeller oluşturulur ve diğer işlemler meydana gelir.
Hücresel düzey.
Hücre, yeryüzündeki tüm canlı organizmaların yapısal ve işlevsel birimidir. Bir hücre içindeki bireysel organeller karakteristik bir yapıya sahiptir ve belirli bir işlevi yerine getirir. Bir hücredeki bireysel organellerin işlevleri birbirine bağlıdır ve ortak hayati süreçleri gerçekleştirir.
Tek hücreli organizmalarda (tek hücreli algler ve protozoalar), tüm yaşam süreçleri tek bir hücrede gerçekleşir ve bir hücre ayrı bir organizma olarak var olur. Tek hücreli algleri, klamidomonaları, klorellayı ve en basit hayvanları - amip, siliatlar vb. - hatırlayın. Çok hücreli organizmalarda, bir hücre ayrı bir organizma olarak var olamaz, ancak organizmanın temel bir yapısal birimidir.
Doku seviyesi.
Kökeni, yapısı ve işlevi benzer olan hücreler ve hücreler arası maddelerden oluşan bir koleksiyon dokuyu oluşturur. Doku seviyesi yalnızca çok hücreli organizmaların karakteristiğidir. Ayrıca bireysel dokular bağımsız bir bütünsel organizma değildir. Örneğin hayvanların ve insanların vücutları dört farklı dokudan (epitel, bağ, kas, sinir) oluşur. Bitki dokularına denir: eğitici, örtücü, destekleyici, iletken ve boşaltıcı. Bireysel dokuların yapısını ve işlevlerini hatırlayın.
Organ seviyesi.
Çok hücreli organizmalarda yapı, köken ve işlev bakımından benzer olan birkaç özdeş dokunun birleşimi organ düzeyini oluşturur. Her organ birçok doku içerir, ancak bunlar arasında en önemlisi olanıdır. Ayrı bir organ bütün bir organizma olarak var olamaz. Yapı ve işlev bakımından benzer olan birkaç organ, örneğin sindirim, solunum, kan dolaşımı vb. gibi bir organ sistemi oluşturmak üzere birleşir.
Organizma düzeyi.
Vücutları tek hücreden oluşan bitkiler (Chlamydomonas, Chlorella) ve hayvanlar (amip, siliatlar vb.) bağımsız bir organizmadır. Ve çok hücreli organizmaların bireysel bir bireyi ayrı bir organizma olarak kabul edilir. Her bir organizmada, tüm canlı organizmaların karakteristik tüm yaşam süreçleri meydana gelir - beslenme, solunum, metabolizma, sinirlilik, üreme vb. Her bağımsız organizma, yavrularını geride bırakır.
Çok hücreli organizmalarda hücreler, dokular, organlar ve organ sistemleri ayrı bir organizma değildir. Yalnızca çeşitli işlevleri özel olarak yerine getiren bütünleşik bir organ sistemi, ayrı bir bağımsız organizma oluşturur. Bir organizmanın döllenmeden yaşamın sonuna kadar gelişimi belli bir zaman alır. Her organizmanın bu bireysel gelişimineontogenez denir. Bir organizma çevresiyle yakın ilişki içinde var olabilir.
Popülasyon-tür düzeyi.
Bir türün veya grubun, yayılış alanının belirli bir kısmında, aynı türün diğer popülasyonlarından nispeten ayrı olarak uzun süre var olan bireylerinin oluşturduğu bir koleksiyon, bir popülasyon oluşturur. Nüfus düzeyinde, yeni bir türün kademeli olarak ortaya çıkmasına katkıda bulunan basit evrimsel dönüşümler gerçekleştirilir.
Biyojeosenotik seviye.
Doğal çevrenin aynı koşullarına uyum sağlayan, farklı türlerden ve farklı organizasyon karmaşıklığından oluşan organizmaların bir araya gelmesine biyojeosinoz veya doğal topluluk denir. Biyojeosinoz, çok sayıda canlı organizma türünü ve doğal çevre koşullarını içerir. Doğal biyojeosinozlarda enerji birikir ve bir organizmadan diğerine aktarılır. Biyojeosinoz inorganik, organik bileşikler ve canlı organizmaları içerir.
Biyosfer seviyesi.
Gezegenimizdeki tüm canlı organizmaların ve bunların ortak doğal yaşam alanlarının toplamı biyosfer seviyesini oluşturur. Biyosfer düzeyinde modern biyoloji, örneğin Dünya'nın bitki örtüsü tarafından serbest oksijen oluşumunun yoğunluğunun belirlenmesi veya insan faaliyetleriyle ilişkili atmosferdeki karbondioksit konsantrasyonundaki değişikliklerin belirlenmesi gibi küresel sorunları çözer.
Özellikle canlıların özellikleri şu şekilde adlandırılabilir:
1. Sürekli madde ve enerji değişimiyle ilişkili olan ve biyolojik bilgiyi benzersiz bilgi molekülleri (proteinler ve nükleik asitler) biçiminde saklama ve kullanma yeteneğine dayanan kendini yenileme.
2. Biyolojik sistemlerin nesilleri arasındaki sürekliliği sağlayan kendi kendine üreme.
3. Maddenin, enerjinin ve bilginin akışına dayanan öz düzenleme.
4. Vücuttaki çoğu kimyasal süreç dinamik bir durumda değildir.
5. Canlı organizmalar büyüme yeteneğine sahiptir.
kalıcı, yaşam döngülerinin tamamını konakçının vücudunda geçiren, onu besin ve yaşam alanı kaynağı olarak kullananlar (örneğin yuvarlak kurtlar, tenyalar, bitler);
A) intrakaviter - dış çevreye bağlanan boşluklarda lokalize (örneğin bağırsaklarda - yuvarlak kurt, kırbaç kurdu);
B) kumaş dokularda ve kapalı boşluklarda lokalize; (örneğin, karaciğer kelebeği, tenya kistisyenleri);
V) hücre içi- hücrelerde lokalize; (örneğin, sıtma plazmodia, toksoplazma).
ek olarak, veya ikinci ara konakçılar (örneğin, kedi kelebeği için balık);
1) Beslenme(yiyecekle birlikte ağız yoluyla) - kişisel hijyen ve gıda hijyeni kurallarına uyulmaması durumunda (sebzeler, meyveler) helmint yumurtaları, protozoan kistleri; et ürünlerinin mutfakta yetersiz işlenmesiyle helmint larvaları (Trichinella) ve protozoanın bitkisel formları (Toxoplasma).
2) Havadan(solunum yolunun mukoza zarları yoluyla) - virüsler (grip) ve bakteriler (difteri, veba) ve bazı protozoalar (toksoplazma).
3) İletişim ve ev(hasta bir kişi veya hayvanla, çamaşır ve ev eşyaları aracılığıyla doğrudan temas) - temas eden helmintlerin yumurtaları (kıl kurdu, cüce tenya) ve birçok eklembacaklı (bit, uyuz).
4) aktarılabilir- bir taşıyıcının katılımıyla - bir eklembacaklı:
A) aşılama - kan emerken hortum yoluyla (sıtma plazmodia, tripanozomlar);
B) kirlenme- Taşıyıcının dışkısını veya hemolenfini cilde kaşıyarak ve sürterek (kötü tifüs, veba).
Transplasental(plasenta yoluyla) - toksoplazma, sıtma plazmodyumu.
Cinsel(cinsel ilişki sırasında) - AIDS virüsü, Trichomonas.
Transfüzyon(kan nakli ile) - AIDS virüsü, sıtma plazmodia, tripanozomlar.
a) son derece uyarlanmış(sistemde neredeyse hiç çelişki yoktur);
Aşağıdaki özgüllük tezahürü biçimleri ayırt edilir:
güncel: konakçıda spesifik lokalizasyon (baş ve vücut bitleri, uyuz akarları, bağırsak helmintleri);
yaş(Kıl kurtları ve cüce tenyalar çoğunlukla çocukları etkiler);
mevsimsel(amipli dizanteri salgınları ilkbahar-yaz dönemiyle, trikinoz - sonbahar-kış dönemiyle ilişkilidir).
Yaşayan doğanın dünyası, farklı organizasyon düzeylerine ve farklı tabiiyetlere sahip biyolojik sistemlerin bir koleksiyonudur. Sürekli etkileşim halindedirler. Canlı maddenin birkaç düzeyi vardır:
Moleküler– herhangi bir canlı sistem, ne kadar karmaşık olursa olsun, biyolojik makromoleküllerin işleyişi düzeyinde kendini gösterir: nükleik asitler, proteinler, polisakkaritler ve önemli organik maddeler. Bu seviyeden itibaren vücudun en önemli yaşam süreçleri başlar: metabolizma ve enerji dönüşümü, kalıtsal bilgilerin aktarımı vb. - cansız doğayla sınırlanan canlı doğanın yapısının en eski seviyesi.
Hücresel– hücre, yapısal ve işlevsel bir birimdir, aynı zamanda Dünya üzerinde yaşayan tüm canlı organizmaların üreme ve gelişme birimidir. Hücresel yaşam formları yoktur ve virüslerin varlığı yalnızca bu kuralı doğrular, çünkü canlı sistemlerin özelliklerini yalnızca hücrelerde sergileyebilirler.
Kumaş— Doku, ortak bir işlevle birleşmiş, yapı bakımından benzer hücrelerin oluşturduğu bir topluluktur.
Organ— Çoğu hayvanda bir organ, çeşitli doku türlerinin yapısal ve işlevsel bir birleşimidir. Örneğin, bir organ olarak insan derisi, aralarında en önemlisi koruyucu olan bir dizi işlevi birlikte yerine getiren epitelyum ve bağ dokusunu içerir.
Organizma- çok hücreli bir organizma, çeşitli işlevleri yerine getirmek üzere uzmanlaşmış organların bütünleşik bir sistemidir. Bitki ve hayvanlar arasındaki yapı ve beslenme yöntemlerindeki farklılıklar. Organizmaların yaşam ortamlarıyla bağlantısı, ona uyum sağlamaları.
Popülasyon türleri- Aynı türden organizmaların ortak bir yaşam alanı tarafından bir araya getirilmesiyle oluşan bir koleksiyon, organizmalar üstü bir düzen sistemi olarak bir popülasyon oluşturur. Bu sistemde en basit, temel evrimsel dönüşümler gerçekleştirilir.
Biyojeosenotik- biyojeosinoz - farklı türlerden ve değişen organizasyon karmaşıklığından oluşan bir dizi organizma, tüm çevresel faktörler.
Biyosfer— Biyosfer, Dünya üzerindeki tüm yaşam da dahil olmak üzere, gezegenimizdeki canlı maddenin en üst düzeydeki organizasyonudur. Dolayısıyla yaşayan doğa karmaşık bir şekilde organize edilmiş hiyerarşik bir sistemdir.
2. Hücresel düzeyde üreme, mitoz ve biyolojik rolü
Mitoz (Yunanca mitostan - iplik), yavru hücrelerin ana hücrede bulunanla aynı genetik materyali alması sonucu oluşan bir tür hücre bölünmesi. Dolaylı hücre bölünmesi olan karyokinesis, genetik materyalin yavru hücreler arasında aynı dağılımını ve birkaç hücre neslinde kromozomların sürekliliğini sağlayan, hücre çoğalmasının (üretiminin) en yaygın yöntemidir.
Pirinç. 1. Mitoz şeması: 1, 2 – faz; 3 – prometafaz; 4 – metafaz; 5 – anafaz; 6 – erken telofaz; 7 – geç telofaz
Mitozun biyolojik önemi, uzunlamasına bölünme yoluyla kromozomların ikiye katlanması ve kardeş hücreler arasında tekdüze dağılım kombinasyonu ile belirlenir. Mitozun başlangıcından önce enerji depolamayı, deoksiribonükleik asit (DNA) sentezini ve merkezcil üremeyi içeren bir hazırlık dönemi gelir. Enerjinin kaynağı enerji açısından zengin veya sözde yüksek enerjili bileşiklerdir. Mitoza artan solunum eşlik etmez çünkü oksidatif süreçler interfazda meydana gelir ("Amerika papağanı enerji rezervini doldurur"). Ara'nın enerji rezervinin periyodik olarak doldurulması ve tükenmesi, mitoz enerjisinin temelidir.
Mitozun aşamaları aşağıdaki gibidir. Tek süreç. Mitoz genellikle 4 aşamaya ayrılır: profaz, metafaz, anafaz ve telofaz.
Pirinç. 2. Soğan kökünün meristematik hücrelerinde mitoz (mikrograf). Fazlar arası
Pirinç. 3. Soğan kökünün meristematik kümelerindeki mitoz (mikrograf). Profaz (gevşek top şekli)
Pirinç. 4. Soğan kökünün meristematik hücrelerinde mitoz (mikrograf). Geç profaz (nükleer zarfın tahrip edilmesi)
METAFAZ - KROMOZOMLARIN ekvator düzlemine hareketinden (metakinez veya prometafaz), ekvator LEVHAsının ("ana yıldız") oluşumundan ve kromatitlerin veya kardeş kromozomların ayrılmasından oluşur.
Pirinç. 5. Soğan kökünün meristematik hücrelerinde mitoz (mikrograf). Prometafaz
Şekil 6. Bir soğan kökünün meristematik hücrelerinde mitoz (mikrograf). Metafaz
Pirinç. 7. Soğan kökünün meristematik hücrelerinde mitoz (mikrograf). Anafaz
ANAPAZ, kromozomların kutuplara ayrılması aşamasıdır. Anafaz hareketi, mitotik kutupları birbirinden uzaklaştıran iş milinin merkezi ipliklerinin uzaması ve mitotik aparatın kromozomal mikrotübüllerinin kısalması ile ilişkilidir. İŞ MİLİnin merkezi ipliklerinin uzaması, ya iş mili MİKROTÜBÜLLERİNİN yapısını tamamlayan “yedek makromoleküllerin” POLARİZASYONU nedeniyle ya da bu yapının dehidrasyonu nedeniyle meydana gelir. Kromozomal mikrotübüllerin kısalması, mitotik aparatın kalınlaşmadan kasılma yeteneğine sahip kasılma proteinlerinin ÖZELLİKLERİ ile sağlanır. TELOPAZ - kutuplarda toplanan kromozomlardan yavru çekirdeklerin yeniden yapılandırılması, hücre gövdesinin bölünmesi (SİTOTİM, SİTOKİNEZ) ve bir ara gövdenin OLUŞUMU ile mitotik aparatın nihai yok edilmesinden oluşur. Kız çekirdeklerin yeniden yapılandırılması, kromozomların desperalizasyonu, nükleolus ve nükleer membranın RESTORASYONU ile ilişkilidir. Sitotomi, bir hücre PLAKASI oluşumu (bir bitki hücresinde) veya bir yarılma karık oluşumu (bir hayvan hücresinde) ile gerçekleştirilir.
Şekil 8. Bir soğan kökünün meristematik hücrelerinde mitoz (mikrograf). Erken telofaz
Pirinç. 9. Soğan kökünün meristematik hücrelerinde mitoz (mikrograf). Geç telofaz
Sitotomi mekanizması ya EKVATÖRÜ çevreleyen SİTOPLAZMIN jelatinleşmiş halkasının kasılması ("kasılma halkası hipotezi") ya da ilmek şeklindeki protein zincirlerinin düzleşmesi nedeniyle hücre yüzeyinin genişlemesi ("ZAR genişlemesi") ile ilişkilidir. ” hipotezi).
Mitoz süresi- hücrelerin büyüklüğüne, ploidilerine, çekirdek sayısına ve ayrıca çevresel koşullara, özellikle sıcaklığa bağlıdır. Mitoz bölünme hayvan hücrelerinde 30-60 dakika, bitki hücrelerinde ise 2-3 saat sürer. Sentez süreçleriyle (preprofaz, profaz, telofaz) kromozomların kendi kendine hareketi (metakinez, anafaz) ile ilişkili daha uzun mitoz aşamaları hızlı bir şekilde gerçekleşir.
MİTOZUN BİYOLOJİK ÖNEMİ - çok hücreli bir organizmanın yapısının sabitliği ve organlarının ve dokularının doğru işleyişi, sayısız hücre neslinde aynı genetik materyal seti korunmadan imkansız olacaktır. Mitoz yaşam aktivitesinin önemli belirtilerini sağlar: embriyonik gelişim, büyüme, hasar sonrası organ ve dokuların restorasyonu, işleyiş sürecinde sürekli hücre kaybıyla dokuların yapısal bütünlüğünü korumak (ölü kırmızı kan hücrelerinin, hasarlı cilt hücrelerinin değiştirilmesi, bağırsak epiteli vb.) Protozoonlarda mitoz eşeysiz üremeyi sağlar.
3. Gametogenez, germ hücrelerinin özellikleri, döllenme
Üreme hücreleri (gametler) - erkek spermi ve dişi yumurtalığı (veya yumurtaları) gonadlarda gelişir. İlk durumda, gelişim yoluna SPERMATOGENEZ (Yunanca sperm - tohum ve oluşum - kökenden), ikincisinde - OVOGENEZ (Latin ovo - yumurtadan) denir.
Gametler cinsiyet hücreleridir, döllenmeye katılımları, zigot oluşumu (yeni bir organizmanın ilk hücresi). Döllenmenin sonucu, kromozom sayısının iki katına çıkması ve zigottaki diploid setinin restorasyonudur. Gametlerin özellikleri, vücut hücrelerindeki diploid kromozom setine kıyasla tek, haploid bir kromozom setidir2. Germ hücrelerinin gelişim aşamaları: 1) diploid kromozom setine sahip birincil germ hücrelerinin sayısında mitoz yoluyla artış, 2) birincil germ hücrelerinin büyümesi, 3) germ hücrelerinin olgunlaşması.
GAMETOGENEZİN AŞAMALARI - Hem sperm hem de yumurta gibi cinsel hücrelerin gelişim sürecinde aşamalar ayırt edilir (Şekil). İlk aşama, ilkel germ hücrelerinin mitoz yoluyla bölünerek sayılarının arttığı üreme dönemidir. Spermatogenez sırasında primer germ hücrelerinin çoğalması çok yoğundur. Ergenliğin başlamasıyla başlar ve üreme dönemi boyunca devam eder. Aşağı omurgalılarda dişi primordial germ hücrelerinin üremesi neredeyse yaşam boyunca devam eder. İnsanlarda bu hücreler yalnızca gelişimin doğum öncesi döneminde en büyük yoğunlukla çoğalır. Dişi gonadların (yumurtalıklar) oluşumundan sonra, birincil germ hücreleri bölünmeyi bırakır, çoğu ölür ve emilir, geri kalanı ergenliğe kadar hareketsiz kalır.
İkinci aşama büyüme dönemidir. Olgunlaşmamış erkek gametlerde bu süre keskin olmayan bir şekilde ifade edilir. Erkek gametlerin boyutu biraz artar. Aksine, gelecekteki yumurtaların - oositlerin - boyutları bazen yüzlerce, binlerce ve hatta milyonlarca kat artar. Bazı hayvanlarda oositler çok hızlı büyür; diğer türlerde ise büyüme aylarca veya yıllarca devam eder. Yumurtaların büyümesi vücudun diğer hücrelerinin oluşturduğu maddeler nedeniyle gerçekleştirilir.
Üçüncü aşama olgunlaşma veya mayoz dönemidir (Şekil 1).
Pirinç. 9. Germ hücrelerinin oluşum şeması
Mayoz dönemine giren hücreler diploid bir kromozom seti içerir ve DNA miktarını zaten iki katına çıkarır (2n 4c).
Cinsel üreme sürecinde, herhangi bir türün organizmaları, nesilden nesile karakteristik kromozom sayısını korur. Bu, olgunlaşma sürecinde germ hücrelerinin füzyonundan - döllenmeden önce, içlerindeki kromozom sayısının azalması (azalması), yani; diploid setten (2n) haploid set (n) oluşturulur. Erkek ve dişi germ hücrelerindeki mayoz bölünme modelleri esasen aynıdır.
Referanslar
Gorelov A. A. Modern doğa biliminin kavramları. - M.: Merkez, 2008.
Dubnischeva T.Ya. ve diğerleri. - M.: Pazarlama, 2009.
Lebedeva N.V., Drozdov N.N., Krivolutsky D.A. Biyolojik çeşitlilik. M., 2004.
Mamontov S.G. Biyoloji. M., 2007.
Yarygin V. Biyoloji. M., 2006.
Yaşayan doğanın organizasyon düzeyleri.
Tüm canlı doğa, farklı organizasyon seviyelerine ve farklı tabiiyetlere sahip biyolojik sistemlerin (Yunan sisteminden - birbirine bağlı parçalardan oluşan bir bütün) bir koleksiyonudur. Bilim adamları, canlı doğanın çeşitli organizasyon düzeylerini tanımlar: moleküler, hücresel, organizma, popülasyon türleri, ekosistem Ve biyosfer. Moleküler düzeyde hücrede bulunan moleküller, yapıları ve fonksiyonları incelenir. Hücresel düzeyde - hücrelerin yapısı, bireysel organellerinin yapısı ve işlevleri; organizma düzeyinde - tüm organizmanın dokularının, organlarının ve organ sistemlerinin yapısı. Popülasyon-tür düzeyinde türün yapısı ve popülasyonların özellikleri incelenir. Ekosistem (biyojeosenotik) düzeyinde biyojeosinozların yapısı incelenir; biyosfer seviyesinde - canlı organizmaların (litosfer, hidrosfer, atmosfer) yaşadığı Dünya'nın kabukları incelenir.
Biyolojik sistemlerin organizasyon seviyelerini incelemek, ilk canlı organizmaların nasıl ortaya çıkabileceğini ve en basit sistemlerden daha karmaşık ve son derece organize sistemlere doğru evrim sürecinin Dünya'da nasıl gerçekleştiğini teorik olarak hayal etmeyi mümkün kılar. Bunu anlamak için organizasyonun her düzeyindeki canlı sistemlerin özelliklerine aşina olmak gerekir.
Moleküler seviye.
Herhangi bir canlı sistem, ne kadar karmaşık organize olursa olsun, kendisini biyolojik makromoleküllerin işleyişi düzeyinde gösterir. Moleküler seviye, canlıların organizasyonunun ilk, en derin seviyesi olarak adlandırılabilir. Her canlı organizma, hücrelerde bulunan ve biyolojik moleküller olarak adlandırılan proteinler, nükleik asitler, karbonhidratlar, yağlar (lipitler) gibi organik madde moleküllerinden oluşur.
Biyologlar, bu temel biyolojik bileşiklerin organizmaların büyümesi ve gelişmesindeki, kalıtsal bilgilerin depolanması ve iletilmesindeki, canlı hücrelerdeki metabolizma ve enerji dönüşümündeki ve diğer süreçlerdeki rolünü inceliyorlar.
Canlı organizmaları inceleyerek onların cansızlarla aynı kimyasal elementlerden oluştuğunu öğrendiniz. Şu anda 100'den fazla element bilinmektedir ve bunların çoğu canlı organizmalarda bulunmaktadır. Canlı doğadaki en yaygın elementler arasında karbon, oksijen, hidrojen ve nitrojen bulunur.
Tüm organik bileşiklerin temeli karbondur. Birçok atomla ve onların gruplarıyla etkileşime girerek kimyasal bileşim, yapı, uzunluk ve şekil bakımından farklılık gösteren zincirler oluşturabilir. Moleküller atom gruplarından ve yapı ve işlev bakımından farklılık gösteren ikinci karmaşık kimyasal bileşiklerden oluşur. Canlı organizmaların hücrelerini oluşturan bu organik bileşiklere denir. biyolojik polimerler, veya biyopolimerler.
Yaşam sistemlerinin organizasyon düzeyleri. Hücresel düzey. Temel hükümler
modern hücre teorisi.
Moleküler genetik düzey (temel birim - gen)
Hücresel seviye (hücre)
Organizma düzeyi, aksi halde birey genetik (bireysel)
Popülasyon-tür (nüfus)
Biyojeosenotik (biyojeosinoz)
Hücresel seviye, hücrelerin seviyesidir (bakteri hücreleri, siyanobakteriler, tek hücreli hayvanlar ve algler, tek hücreli mantarlar, çok hücreli organizmaların hücreleri). Temel olaylar, hücresel metabolizma reaksiyonlarıyla temsil edilir. Hücrenin aktivitesi sayesinde dışarıdan gelen maddeler, mevcut bilgiler doğrultusunda protein biyosentezi sürecinde kullanılan substratlara ve enerjiye dönüştürülür. Bu şekilde bilgi aktarımı ve maddelerin ve enerjinin dönüşümü mekanizmaları hücresel düzeyde birleştirilir. Bu seviyedeki temel olaylar, diğer seviyelerdeki yaşamın enerjik ve maddi temelini yaratır. Hücre, canlıların yapısal bir birimi, işlevsel bir birim, bir gelişim birimidir. Bu seviye sitoloji, sitokimya, sitogenetik, mikrobiyoloji tarafından incelenir. Modern hücre teorisi aşağıdaki temel ilkeleri içerir:
No. 1 Hücre, canlı organizmaların yapısının, yaşamsal faaliyetinin, büyümesinin ve gelişmesinin bir birimidir; hücrenin dışında yaşam yoktur;
No. 2 Bir hücre, belirli bir bütünsel oluşumu temsil eden, birbiriyle doğal olarak birbirine bağlı birçok öğeden oluşan tek bir sistemdir;
No.3 Tüm organizmaların hücreleri kimyasal bileşimleri, yapıları ve işlevleri bakımından benzerdir;
4 numara Yeni hücreler yalnızca orijinal hücrelerin bölünmesi sonucu oluşur;
No. 5 Çok hücreli organizmaların hücreleri dokuları, dokular ise organları oluşturur. Bir organizmanın bir bütün olarak yaşamı, onu oluşturan hücrelerin etkileşimi ile belirlenir;
No. 6 Çok hücreli organizmaların hücreleri tam bir gen setine sahiptir, ancak içlerinde farklı gen gruplarının çalışması bakımından birbirlerinden farklılık gösterirler, bu da hücrelerin morfolojik ve işlevsel çeşitliliğine (farklılaşmaya) yol açar.
Pro- ve ökaryotik hücrelerin yapısal ve fonksiyonel organizasyonu.
Prokaryotik tipteki hücrelerin boyutu özellikle küçüktür (çapı 0,5-3,0 mikrondan fazla değildir). morfolojik olarak farklı bir çekirdeğe sahip değiller çünkü DNA formundaki nükleer materyal sitoplazmadan bir zarla sınırlandırılmaz. Hücre gelişmiş bir zar sistemine sahip değildir. Genetik aparat, temel histon proteinlerinden yoksun tek bir dairesel kromozomdan oluşur. Prokaryotların hücre merkezi yoktur. Sitoplazmanın hücre içi hareketleri ve amipoid hareket onlar için tipik değildir. İki yavru hücrenin oluşumu için gereken süre (nesil süresi) nispeten kısadır ve onlarca dakika kadardır. Prokaryotik hücreler mitoz bölünmez. Bu hücre tipi bakterileri ve mavi-yeşil algleri içerir. Ökaryotik hücresel organizasyon tipi iki alt tip ile temsil edilir. Tek hücreli organizmaların bir özelliği, onların (sömürge formları hariç) yapısal olarak bir hücre seviyesine ve fizyolojik olarak tam teşekküllü bir bireye karşılık gelmeleridir. Bu bağlamda, bazı protozoan hücrelerin özelliklerinden biri, çok hücreli bir organizmanın hayati organlarının işlevlerini hücresel düzeyde gerçekleştiren minyatür oluşumların sitoplazmasında bulunmasıdır. Bunlar (örneğin siliatlarda) sindirim sistemine benzer sitostom, sitofaringeler ve toz ve boşaltım sistemine benzer kasılma vakuolleridir. Çok hücreli organizmaların hücreleri bir zara sahiptir. Plazmalemma (hücre zarı), dış tarafı bir glikokaliks tabakası ile kaplanmış bir zardan oluşur. Hücrenin çekirdeği ve sitoplazması vardır. Çekirdek bir zar, nükleer özsu, nükleolus ve kromatin içerir. Sitoplazma, kapanımların ve organellerin (kaba ve pürüzsüz eps, lamel kompleksi, mitokondri, ribozomlar, polisomlar, lizozomlar, periksizomlar, mikrofibriller, mikrotübüller, hücre merkezinin merkezcilleri) dağıtıldığı ana madde (matris, hiyaloplazma) ile temsil edilir. Bitki hücrelerinde kloroplastlar da ayırt edilir.
Geleneksel sunumda, bir bitki veya hayvan organizmasının hücresi, çekirdeğin ve sitoplazmanın ayırt edildiği bir zarla sınırlandırılmış bir nesne olarak tanımlanır. Çekirdekte, membran ve nükleer sıvının yanı sıra nükleolus ve kromatin de bulunur. Sitoplazma, kapanımların ve organellerin dağıtıldığı ana maddesi (matris, hiyaloplazma) ile temsil edilir.
Bir hücrenin yaşam döngüsü. Farklı derecelerdeki hücreler için periyotları
Farklılaşmalar.
LCC, bir hücrenin oluşumundan (ana hücrenin bölünmesi yoluyla) bölünmesine veya ölümüne kadar olan yaşam dönemidir.
Bölünebilme yeteneğine sahip hücrelerin LCC'si:
Mitotik döngü: -otokatalitik aşama - bölünmeye hazırlık. G1 periyodu (sentetik), S (sentetik), G2 (postsentetik) periyodundan oluşur.
Çok hücreli bir organizmada, doğduktan sonra G0 dinlenme dönemine giren hücreler vardır (bunlar, belirli bir işlevin parçası olarak belirli işlevleri yerine getiren hücrelerdir).
Bölünemeyen hücrelerin LCC'si:
Heterokatalitik ara faz
Mitotik döngü. Mitoz. Mitozun biyolojik önemi. Olası
mitoz patolojisi.
Mitotik döngü şunlardan oluşur: otokatalitik ara faz(G1-kromozomları yoğunlaşır, protein ve RNA birikir, mitokondri sayısı artar, S-DNA replikasyonu, protein ve RNA sentezi devam eder; G2-DNA sentezi durur, enerji birikir, RNA ve proteinler sentezlenir, iğ iplikleri oluşur) ve mitoz:
Profaz 2n4c – nükleer membran çözülür, nükleolus kaybolur ve kromozomlar yoğunlaşır ve söner.
Hücrenin ekvatorunda 2n4c kromozomunun metafazı.
Anafaz 4n4c kromatidleri hücrenin kutuplarına doğru hareket eder.
Telofaz 2n2c - nükleolusun oluşumu, sitotomi, iki yavru hücrenin oluşumu. Mitozun biyolojik önemi.
Mitozun biyolojik önemi çok büyüktür. Çok hücreli bir organizmanın yapısının sabitliği ve organlarının ve dokularının doğru işleyişi, sayısız hücre neslinde aynı genetik materyal kümesinin korunması olmadan mümkün olmazdı. Mitoz, embriyonik gelişim, büyüme, hasar sonrası organ ve dokuların restorasyonu, işleyiş sürecinde sürekli hücre kaybıyla dokuların yapısal bütünlüğünün korunması (ölü kırmızı kan hücrelerinin, pul pul dökülen cilt hücrelerinin yenilenmesi, vesaire.). Mitoz patolojileri:
Kromozom yoğunlaşmasının ihlali, kromozomların şişmesine ve birbirine yapışmasına neden olur
İş milinin hasar görmesi, metafazda mitozun gecikmesine ve kromozom saçılmasına neden olur
Mitozun anafazı sırasında kromatid ayrımının bozulması, farklı sayıda kromozomlu hücrelerin ortaya çıkmasına neden olur
Sitotomi yokluğunda telofazın sonunda iki ve çok çekirdekli hücreler oluşur.
Moleküler düzeyde üreme. Pro ve ökaryotlarda DNA replikasyonu.
DNA'nın temel işlevlerinden biri kalıtsal bilgilerin korunması ve iletilmesidir. Bu işlev, DNA'nın kendi kendini kopyalama - replikasyon yeteneğine dayanmaktadır. Çoğaltma sonucunda, bir ana DNA molekülünden, annenin kopyalarından iki yavru DNA molekülü oluşur.
Helikaz - DNA çift sarmalını çözer
Dengesizleştirici proteinler - DNA iplikçiklerini düzeltin
DNA topoizomeraz, DNA zincirlerinden birindeki fosfodiester bağlarını kırar ve sarmalın gerilimini azaltır.
RNA primazı - Okazaki fragmanları için RNA primerlerinin sentezini sağlar
DNA polimerazları - bir polinükleotid zincirinin 5-3 yönünde sentezi
DNA ligaz - DNA primerinin çıkarılmasından sonra Okazaki fragmanlarını birleştirir.
DNA onarımı kavramı.
spermatogenez
Spermatogenezin aşamaları, özleri. İnsan intogenezinde spermatogenezin yeri.
Poligenik kalıtım. MFB'nin konsepti. Diş hekimliğinde poligenik olarak kalıtsal bir hastalık örneği.
Genlerin polimerik etkileşimi sırasında özelliklerin kalıtımı. Genotipteki birkaç gen çifti tarafından karmaşık bir özelliğin belirlenmesi ve etkileşimlerinin bu genlerin belirli alellerinin etkisinin birikmesine indirgenmesi durumunda, heterozigotların yavrularında özelliğin farklı derecelerde ekspresyonu gözlenir; karşılık gelen alellerin toplam dozuna bağlı olarak. Örneğin, insanlarda dört çift gen tarafından belirlenen cilt pigmentasyonunun derecesi, dört çiftin tamamındaki baskın aleller için homozigotlarda ifade edilen maksimum değerden değişir (P 1 P 1 P 2 P 2 P 3 P 3 P 4 P 4) resesif olanlar için homozigotlarda minimuma aleller (p 1 p 1 p 2 p 2 p 3 p 3 p 4 p 4) (bkz. Şekil 3.80). İki melez evlendiğinde, 2 4 = 16 gamet türü oluşturan dört çiftin tümü için heterozigot, 1/256'sı maksimum cilt pigmentasyonuna sahip, 1/256'sı minimum olan ve geri kalanı orta derecede karakterize edilen yavrular elde edilir. bu özelliğin ifade edilebilirliğinin göstergeleri. Tartışılan örnekte, poligenlerin baskın alelleri pigment sentezini belirlerken resesif aleller pratikte bu özelliği sağlamaz. Tüm genlerin resesif alelleri için homozigot olan organizmaların deri hücreleri, minimum miktarda pigment granülü içerir.
Bazı durumlarda poligenlerin baskın ve resesif alelleri, özelliklerin farklı varyantlarının gelişmesini sağlayabilir. Örneğin çoban çantası bitkisinde, iki gen, kabuğun şeklini belirlemede aynı etkiye sahiptir. Baskın alelleri bir tane üretir ve resesif alelleri farklı bir bakla şekli üretir. Bu genler için iki diheterozigotu çaprazlarken (Şekil 6.16), yavrularda 15:1'lik bir bölünme gözlenir; burada yavruların 15/16'sı 1'den 4'e kadar baskın alele sahiptir ve 1/16'sında genotipte hiçbir baskın alel yoktur.
Birçok kalıtsal özelliğe yeterince doğru bir nitel tanım verilemez. Bireyler arasında kademeli, ince geçişler gözlenir ve bölünme sırasında net bir şekilde belirlenmiş fenotipik sınıflar yoktur. Bu tür karakteristikler, karakteristiğe dijital bir karakteristik kazandırmayı mümkün kılan ölçümler veya hesaplamalarla incelenir. Örneğin ağırlık ve vücut büyüklüğü, doğurganlık, verim, verimlilik, erken olgunluk”, protein ve yağ içeriği vb. Bunlar niceliksel özelliklerdir.
Ve niteliksel ve niceliksel özellikler arasında net bir sınır olmamasına rağmen (bazı niceliksel özellikler niteliksel olarak tanımlanabilir: uzun - cüce, erken olgunlaşma - geç olgunlaşma ve niteliksel olanlar, örneğin renk farklılıkları - miktar gibi niceliksel olarak ifade edilebilir. pigment), kantitatif özelliklerin üç önemli özelliği tanımlanabilir:
1) sürekli değişim;
2) çok sayıda etkileşimli gene bağımlılık;
3) dış çevreye bağımlılık, yani genotipik sınıflar arasındaki fenotipik farklılıkları henüz bulanıklaştırmayan, sonucu sürekli olan modifikasyon değişkenliğinin etkisine karşı güçlü duyarlılık.
Bir yetiştiricinin uğraşması gereken özelliklerin büyük kısmı nicelikseldir.
Poligenik kalıtımın önemli bir özelliği, bir özelliği etkileyen genlerin sayısı ne kadar fazlaysa, bu özelliğin değişkenliği de o kadar sürekli olacaktır. Dış koşulların etkisinden kaynaklanan değişkenlik, niceliksel özelliklerin dağılımını daha düzgün ve sürekli hale getirir. Sonuç olarak, niceliksel özelliklerin değişkenliğinin dağılımı normale yakındır; ara seçenekleri belirleyen genotipler, uç seçenekleri belirleyen genotiplerden daha fazladır.
Sitogenetik yöntem
Sitogenetik yöntem, normal insan karyotipini incelemek ve aynı zamanda genomik ve kromozomal mutasyonlarla ilişkili kalıtsal hastalıkları teşhis etmek için kullanılır.
Ek olarak, bu yöntem çeşitli kimyasalların, pestisitlerin, böcek öldürücülerin, ilaçların vb. mutajenik etkilerini incelemek için kullanılır.
Metafaz aşamasındaki hücre bölünmesi döneminde, kromozomlar daha net bir yapıya sahip olur ve çalışmaya hazır hale gelir. İnsan diploid seti 46 kromozomdan oluşur:
22 çift otozom ve bir çift cinsiyet kromozomu (kadınlarda XX, erkeklerde XY). Tipik olarak insan periferik kan lökositleri incelenir ve bölünecekleri özel bir besin ortamına yerleştirilir. Daha sonra hazırlıklar yapılarak kromozomların sayısı ve yapısı analiz edilir. Özel boyama yöntemlerinin geliştirilmesi, tüm insan kromozomlarının tanınmasını büyük ölçüde basitleştirdi ve soy yöntemi ve hücresel ve genetik mühendisliği yöntemleriyle birlikte, genlerin belirli kromozom bölümleriyle ilişkilendirilmesini mümkün kıldı. Bu yöntemlerin entegre uygulanması, insan kromozomlarının haritalanmasının temelini oluşturur.
Ansuploidi ve kromozomal mutasyonlarla ilişkili kromozomal hastalıkların tanısı için sitolojik kontrol gereklidir. En yaygın olanları Down hastalığı (21. kromozomun trizomisi), Klinefelter sendromu (47 XXY), Shershevsky-Turner sendromu (45 XO), vb.'dir. 21. çiftin homolog kromozomlarından birinin bir bölümünün kaybı, kan hastalığı - kronik miyeloid lösemi.
Somatik hücrelerin fazlar arası çekirdekleri üzerinde yapılan sitolojik çalışmalar, Barr cisimciği veya cinsiyet kromatinini tespit edebilir. Cinsiyet kromatininin normalde kadınlarda mevcut olduğu ve erkeklerde bulunmadığı ortaya çıktı. Kadınlardaki iki X kromozomundan birinin heterokromatizasyonunun sonucudur. Bu özelliği bilerek cinsiyeti belirlemek ve anormal sayıda X kromozomunu tespit etmek mümkündür.
Birçok kalıtsal hastalığın tespiti daha çocuk doğmadan mümkündür. Doğum öncesi tanı yöntemi, fetal hücrelerin bulunduğu amniyotik sıvının elde edilmesi ve ardından olası kalıtsal anomalilerin biyokimyasal ve sitolojik olarak belirlenmesinden oluşur. Bu, hamileliğin erken evrelerinde tanı koymanıza ve devam etme veya sonlandırma konusunda karar vermenize olanak tanır.
Adaptasyon (Latince adaptatio - adaptasyondan), koşulların değişkenliğine rağmen canlı organizmaların hareketli sistemlerinin varoluş, gelişme ve üreme için gerekli istikrarı koruduğu dinamik bir süreçtir. Bir organizmanın sürekli değişen çevre koşullarında var olabilmesini sağlayan, uzun süreli evrim sonucunda geliştirilen adaptasyon mekanizmasıdır.
1. İnsanın biyolojik adaptasyonu iklimlendirme
2.Sosyal uyum- Bir bireyin (bireyler grubunun), ihtiyaçlarının, ilgi alanlarının ve yaşam hedeflerinin gerçekleştirilmesine yardımcı olan koşulların sağlanmasında ortaya çıkan sosyal çevreye aktif adaptasyon süreci. Sosyal uyum, her şeyden önce işin (çalışma) koşullarına ve doğasına, ayrıca kişilerarası ilişkilerin doğasına, ekolojik ve kültürel çevreye, boş zaman koşullarına ve günlük yaşama uyumu içerir. Sosyal uyum süreci süreçle yakından ilişkilidir. sosyalleşme bireysel, sosyal ve grup normlarının içselleştirilmesi. Sosyal uyum, hem bireyin yaşam koşullarına uyumunu (pasif uyum) hem de aktif, hedefe yönelik değişimini (aktif uyum) içermektedir. Bir bireyde adı geçen uyarlanabilir davranış türlerinden ikincisinin baskınlığının, daha başarılı bir sosyal uyum sürecini belirlediği deneysel olarak tespit edilmiştir. Bir kişinin değer yönelimlerinin doğası ile uyumlu davranış türü arasında da bir ilişki olduğu ortaya çıktı. Bu nedenle, yeteneklerini göstermeye ve geliştirmeye odaklanan insanlar arasında baskın tutum, sosyal çevreyle aktif-dönüştürücü etkileşime yöneliktir, maddi refah - seçicilik, sosyal aktivitenin hedeflenen sınırlandırılmasına yönelik olanlar arasında konfor - uyum sağlamaya yönelik olanlar arasında davranış. Değer yönelimleri aynı zamanda bireyin iş, yaşam, boş zaman ve kişilerarası iletişimin doğası ve koşullarıyla ilgili gereksinimlerini de belirler. Örneğin, bir montaj hattında monoton çalışma, kural olarak, yüksek eğitim seviyesine sahip insanlar üzerinde moral bozucu bir etkiye sahiptir, ancak düşük eğitim ve vasıflara sahip çalışanları tatmin eder.
İklimlendirme, istikrarlı üreyen organizma gruplarının (popülasyonlar) oluşmasıyla organizmaların bölgesel, yapay veya doğal hareket sonrasında yeni varoluş koşullarına uyarlanmasıdır; iklimlendirmenin özel bir durumudur.
Sıcak iklime alışmaya iştah kaybı, bağırsak rahatsızlıkları, uyku bozuklukları ve bulaşıcı hastalıklara karşı direncin azalması eşlik edebilir. Belirtilen fonksiyonel sapmalara su-tuz metabolizmasının ihlali neden olur. Kas tonusu azalır, terleme artar, idrara çıkma azalır, nefes alma, nabız vb. artar. Havanın nemi arttıkça adaptasyon mekanizmalarının gerginliği artar.
Aşırı soğuk iklimlerde nüfusun yaşam koşullarına ilişkin aşırı iklim koşulları şunlar tarafından yaratılır:
· Düşük negatif sıcaklıkların yüksek sıklığı (yıldaki günlerin %45-65'i).
· Kışın güneş ışınımının yokluğu veya tamamen yokluğu (kutup gecesi).
· Bulutlu havanın hakim olması (yılda 140-150 gün).
· Sık sık kar yağışı ile birlikte kuvvetli rüzgarlar.
36. Biyolojik adaptasyon. Acil ve uzun vadeli adaptasyon mekanizmaları.
Anayasal tür kavramı.
İnsanın biyolojik adaptasyonu- Bir organın, fonksiyonun veya tüm organizmanın dış ve iç özelliklerinde değişen çevre koşullarına değişiklikler olarak ifade edilen, insan vücudunun çevresel koşullara evrimsel adaptasyonu. Bir organizmayı yeni koşullara uyarlama sürecinde iki süreç ayırt edilir - daha doğru olarak adlandırılan fenotipik veya bireysel adaptasyon. iklimlendirme(bkz.) ve genotipik adaptasyon, hayatta kalmak için yararlı özelliklerin doğal seçilimi yoluyla gerçekleştirilir. Fenotipik adaptasyon sırasında vücut, yeni koşullarda vücudun çevre ile dengeyi korumasına yardımcı olan fenotipik değişimler, telafi edici fizyolojik değişiklikler olarak ifade edilen yeni bir ortama doğrudan tepki verir. Önceki koşullara geçiş üzerine fenotipin önceki durumu geri yüklenir ve telafi edici fizyolojik değişiklikler ortadan kalkar. Genotipik adaptasyon sırasında vücutta, popülasyonların, etnik grupların ve ırkların yeni kalıtsal özellikleri olarak kalıtsal olarak aktarılan ve genotipte sabitlenen derin morfo-fizyolojik değişiklikler meydana gelir.
Bir kişinin karakteristiği olan spesifik adaptif mekanizmalar, vücudun normal işlevlerini bozmadan, ona belirli bir dizi faktör sapmasını optimal değerlerden tolere etme fırsatı verir.
· Acil adaptasyon aşaması, uyaranın vücutta etkisinin başlamasından hemen sonra ortaya çıkar ve ancak önceden oluşturulmuş fizyolojik mekanizmalar temelinde gerçekleştirilebilir. Acil adaptasyon belirtilerinin örnekleri şunlardır: soğuğa yanıt olarak ısı üretiminde pasif bir artış, ısıya yanıt olarak ısı transferinde bir artış, oksijen eksikliğine yanıt olarak pulmoner ventilasyonda ve dakika hacminde bir artış. Adaptasyonun bu aşamasında, organların ve sistemlerin işleyişi, vücudun fizyolojik yeteneklerinin sınırında meydana gelir, tüm rezervlerin neredeyse tamamen harekete geçmesiyle birlikte, ancak en uygun adaptif etkiyi sağlamaz. Böylece eğitimsiz bir kişinin koşması, kalp debisi ve pulmoner ventilasyon değerlerinin maksimuma yakın olması ve karaciğerdeki glikojen rezervinin maksimum mobilizasyonu ile gerçekleşir. Vücudun biyokimyasal süreçleri, hızları bu motor reaksiyonu sınırlıyor gibi görünüyor; ne yeterince hızlı ne de yeterince uzun olabilir;
· Uzun süreli bir stres etkenine uzun süreli adaptasyon, vücudun çevresel faktörlere uzun süreli, sürekli veya tekrarlı olarak maruz kalması sonucunda yavaş yavaş gerçekleşir. Uzun vadeli adaptasyonun ana koşulları, aşırı faktörlere maruz kalmanın tutarlılığı ve sürekliliğidir. Esasen, acil adaptasyonun tekrar tekrar uygulanması temelinde gelişir ve sürekli niceliksel değişim birikiminin bir sonucu olarak organizmanın yeni bir kalite kazanmasıyla karakterize edilir - uyarlanmamış durumdan uyarlanmış hale gelir. Bu, daha önce ulaşılamayan yoğun fiziksel çalışmaya (eğitim) adaptasyon, daha önce yaşamla bağdaşmayan önemli yüksek irtifa hipoksisine karşı direnç gelişimi, soğuğa, sıcağa ve yüksek dozda zehirlere karşı direncin gelişmesidir. Aynı mekanizma, çevredeki gerçekliğe niteliksel olarak daha karmaşık bir adaptasyon için kullanılır.
Şu anda anayasaların genel kabul görmüş bir teorisi ve sınıflandırması yoktur. Farklı uzmanlar tarafından önerilen yaklaşımların çeşitliliği, anayasanın birçok değerlendirmesine, tanımına yol açmakta ve günümüzde anayasa biliminin karşı karşıya olduğu sorunların karmaşıklığını yansıtmaktadır. Anayasanın tanımı şu şekildedir: Anayasa (lat. constitutia - kuruluş, organizasyon), kalıtımın yanı sıra uzun vadeli ve yoğun çevresel etkilerle belirlenen organizmanın bireysel nispeten istikrarlı morfolojik, fizyolojik ve zihinsel özelliklerinin bir kompleksidir. çeşitli etkilere (sosyal ve patojenik dahil) tepkilerinde kendini gösterir.
Ülkemizde en yaygın sınıflandırma M.V. Chernorutsky tarafından önerildi. Üç tür anayasa belirledi:
1) astenik;
2) normostenik;
3) hiperstenik
Pinier indeksinin değeri (vücut uzunluğu - (ağırlık + istirahatteki göğüs hacmi) esas alınarak bir türe veya diğerine atama yapıldı. Astenikler için Pinier indeksi 30'dan fazla, hiperstenikler için 10'dan az, normostenikler için 10 ila 30 arasında değişir. Bu üç tip yapı, yalnızca dış morfolojik özelliklerin özellikleriyle değil, aynı zamanda işlevsel özellikleriyle de karakterize edilir.
37. İnsanlığın ekolojik farklılaşması. Irk kavramı ve uyarlanabilirlik
insan türleri.
38. Uyarlanabilir insan türleri. Morfofonksiyonel özellikler
Alp ve kurak türlerin temsilcileri.
Uyarlanabilir tip
bir dizi çevresel koşula karşı biyolojik reaksiyonun normunu temsil eder
çevre ve morfofonksiyonel, biyokimyasal ve gelişimde kendini gösterir.
optimal adaptasyonu sağlayan immünolojik özellikler
yaşam koşulları verildi.
Farklı coğrafi bölgelerdeki uyarlanabilir tiplerin özellik kompleksleri genel ve özel unsurları içerir. Bunlardan ilki, örneğin göstergeleri içerir
Vücudun kemik ve kas kütlesi, kan serumundaki bağışıklık proteinlerinin miktarı
kişi. Bu tür elementler vücudun genel direncini arttırır.
olumsuz çevresel koşullar. Belirli öğeler değişiklik gösterir
ve belirli bir habitatta (hipoksi, sıcak veya soğuk iklim) hakim olan koşullarla yakından ilişkilidir.
Uyarlanabilir türleri tanımlamanın temelini oluşturan bunların birleşimidir:
arktik, tropikal, ılıman, dağ, çöl ve
vesaire.
Farklı bölgelerdeki insan popülasyonlarının yaşam koşullarının özelliklerini analiz edelim.
iklim ve coğrafi bölgeler ve buralarda oluşan uyarlanabilir insan türleri.
Yüksek irtifa koşulları birçok açıdan insanlar için aşırı zorlu koşullardır. Düşük atmosferik basınç, azaltılmış kısmi oksijen basıncı, soğuk ve yiyeceklerin göreceli monotonluğu ile karakterize edilirler. Oluşumunda en önemli çevresel faktör dağa uyarlanabilir tip Hipoksi ortaya çıktı. Yayla sakinleri, iklim bölgesi, ırk ve etnik kökene bakılmaksızın, artan düzeyde bazal metabolizma, iskeletin uzun tübüler kemiklerinin göreceli uzaması, göğüste genişleme, kanın oksijen kapasitesinde bir artış nedeniyle yaşarlar. kırmızı kan hücrelerinin sayısında artış, hemoglobin içeriği ve oksihemoglobine geçişinin göreceli kolaylığı.
Kurak adaptif tipçöl sakinleri arasında oluştu. Çöl için ana zararlı faktör, yüksek buharlaşma kapasitesine sahip kuru havaya maruz kalmaktır. Buna ek olarak, tropikal çöller yıl boyunca güçlü termal etkilere maruz kalırken, tropikal olmayan bölgelerde yazın sıcak, kışın soğuk olmak üzere keskin mevsimsel sıcaklık değişiklikleri yaşanır. Tropik bölgelerde olduğu gibi bu koşullarda, uzun gövdeli morfotipler daha yaygındır (%70'e kadar), kas ve yağ bileşenleri zayıf gelişir, ancak çöl sakinlerinin genel vücut boyutları daha büyüktür. Bazal metabolizma hızları düşüktür, kandaki kolesterol miktarı azalır
46. Bulaşıcı ve bulaşıcı olmayan doğal odak hastalıkları.
İzolasyonlarının ekolojik temeli.
47. Tıbbi helmintolojinin konusu. Jeo ve biyohelmint kavramı,
antroponoz ve zoonoz.
46. DOĞAL ODAK HASTALIKLAR
1) patojenler insanlardan bağımsız olarak doğada bir hayvandan diğerine dolaşırlar;
2) yabani hayvanlar patojenin rezervuarı görevi görür;
3) hastalıklar her yere dağılmaz, ancak belirli bir peyzaja, iklim faktörlerine ve biyojeosinozlara sahip sınırlı bir alanda dağılır.
Bileşenler doğal odak şunlardır:
1) patojen;
2) patojene duyarlı hayvanlar - rezervuarlar:
3) bu biyojeosenozun mevcut olduğu karşılık gelen doğal ve iklim koşulları kompleksi.
Özel bir doğal fokal hastalık grubu aşağıdakilerden oluşur: vektör kaynaklı hastalıklar leishmaniasis, trypanosomiasis, kene kaynaklı ensefalit vb. gibi. Bu nedenle, vektör kaynaklı bir hastalığın doğal odağının zorunlu bir bileşeni de bir taşıyıcının varlığıdır.
Vektör kaynaklı hastalıklar, patojenleri kan emen eklembacaklıların (böcekler ve keneler) bulaştırdığı bulaşıcı insan hastalıklarıdır.
Vektör kaynaklı hastalıklar; virüsler, bakteriler, riketsiya, protozoa ve helmintlerin neden olduğu 200'den fazla nozolojik formu içerir. Bunlardan bazıları sadece kan emen taşıyıcıların yardımıyla (tifüs, sıtma vb. zorunlu vektör kaynaklı hastalıklar), bazıları ise bulaşıcı olanlar da dahil olmak üzere çeşitli yollarla (örneğin sivrisinek ve parazitlerle enfekte olan tularemi) bulaşır. kene ısırıkları ve hasta hayvanların derilerinin yüzülmesi).
Vektörler
virüslerle enfekte olmuş kenelerde, virüsler, riketsiya ve spiroketlerle enfekte olmuş kenelerde ve flebovirüslerle enfekte olmuş sivrisineklerde.
Mekanik taşıyıcıların vücudunda patojenler gelişmez ve çoğalmaz. Hortuma, bağırsaklara veya mekanik bir taşıyıcının vücudunun yüzeyine girdikten sonra, patojen doğrudan (bir ısırıkla) veya yaraların, konağın mukoza zarlarının veya gıda ürünlerinin kontaminasyonu yoluyla bulaşır.
Taşıyıcının özellikleri ve patojenin bulaşma mekanizması
Dağıtım alanı ve epidemiyolojinin özellikleri
Önleme
Vektör kaynaklı hastalıkların çoğunun önlenmesi, vektör sayısının azaltılmasıyla gerçekleştirilir. Bu olayın yardımıyla SSCB, bit kaynaklı tekrarlayan ateş, sivrisinek ateşi ve kentsel kutanöz leishmaniasis gibi bulaşıcı antroponozları ortadan kaldırmayı başardı. Islah çalışmalarının yürütülmesi ve nüfuslu alanların çevresinde yabani kemirgenlerden ve vektör kaynaklı hastalıkların taşıyıcılarından ari bölgeler yaratılması büyük önem taşıyor.
Bazı doğal fokal hastalıklar karakterize edilir endemizm, yani kesinlikle sınırlı alanlarda meydana gelir. Bunun nedeni, karşılık gelen hastalıkların etken maddelerinin, bunların ara konakçılarının, hayvan rezervuarlarının veya vektörlerinin yalnızca belirli biyojeosinozlarda bulunmasıdır.
Hemen hemen her yerde az sayıda doğal fokal hastalık bulunur. Bunlar, patojenleri kural olarak gelişim döngüleri içerisinde dış çevre ile ilişkili olmayan ve çok çeşitli konakçıları etkileyen hastalıklardır. Bu tür hastalıklar arasında örneğin toksoplazmoz ve trikinoz bulunur. Bir kişi herhangi bir doğal iklim bölgesinde ve herhangi bir ekolojik sistemde bu doğal odak hastalıklarına yakalanabilir.
Doğal odak hastalıklarının mutlak çoğunluğu, bir kişiyi yalnızca bunlara duyarlılığı koşulları altında ilgili odağa (avlanırken, balık tutarken, yürüyüş gezilerinde, jeolojik partilerde vb.) Girerse etkiler. Bu nedenle, bir kişi, enfekte bir kene tarafından ısırıldığında tayga ensefaliti ve kedi kelebeği larvaları ile yeterince ısıl işlem görmemiş balıkları yiyerek opisthorchiasis ile enfekte olur.
Doğal fokal hastalıkların önlenmesi özellikle zordur. Patojenin dolaşımına çok sayıda konakçının ve çoğu zaman vektörün dahil olması nedeniyle, evrimsel sürecin bir sonucu olarak ortaya çıkan tüm biyojeosenotik komplekslerin yok edilmesi ekolojik olarak mantıksız, zararlı ve hatta teknik olarak imkansızdır. Yalnızca odakların küçük olduğu ve iyi çalışıldığı durumlarda, bu tür biyojeozozları patojenin dolaşımını dışlayacak yönde kapsamlı bir şekilde dönüştürmek mümkündür. Bu nedenle, çöl kemirgenleri ve sivrisineklerle mücadelenin arka planında gerçekleştirilen, çölleşmiş manzaraların yerinde sulu bahçecilik çiftliklerinin oluşturulmasıyla ıslahı, popülasyondaki leishmaniasis vakasını keskin bir şekilde azaltabilir. Çoğu doğal fokal hastalık vakasında, bunların önlenmesi, doğadaki belirli patojenlerin dolaşım yollarına uygun olarak öncelikle bireysel korunmayı (kan emen eklembacaklıların ısırıklarının önlenmesi, gıda ürünlerinin ısıl işlemi vb.) amaçlamalıdır.
Solucanlar çok hücreli, üç katmanlı, protostomlu, iki taraflı simetrik hayvanlardır. Vücutları uzun bir şekle sahiptir ve deri-kas kesesi düz veya çizgili kaslardan ve örtü dokularından oluşur.
Helmintler neredeyse tüm insan organlarında yaşayabilir. Buna göre bunların insan vücuduna girme yolları, hastalıkların belirtileri ve teşhis yöntemleri farklıdır.