Молекулярно-биологические, цитологические основы наследственности, репликация ДНК. Типы клеточного деления; митоз,мейоз, их свойства и различия.
Молекулярные основы наследственности
Систематическое изучение наследственности начиналось со сложных в генетическом отношении объектов - растений и животных. Благодаря этим ранним исследованиям была сформулирована концепция неделимого гена как функциональной единицы наследственности и принято положение, что перенос генов от одного поколения к другому подвержен действию разных случайных факторов. Исследование генетических молекул и тонких механизмов регуляции наследственности стало возможным лишь тогда, когда в качестве экспериментальных моделей начали использоваться бактерии и вирусы, о существовании которых первые генетики даже не подозревали. Только благодаря этим организмам впервые было показано, что дезоксирибонуклеиновая кислота, рибонуклеиновая кислота и белок - универсальные детерминанты генетического поведения. Стремительность дальнейшего прогресса в этой области и убедительность полученных результатов стали реальными благодаря особым биологическим свойствам микроорганизмов, которые позволяли проводить манипуляции, необходимые для анализа генетических структур. Аналогичные аналитические исследования более сложных генетических систем тогда были невозможны, поэтому на животных и растения этот прогресс не распространялся. Развитие технологии рекомбинантных ДНК разрушило труднопреодолимые технические и концептуальные барьеры на пути расшифровки и понимания сложных генетических систем. Некоторые предпосылки последних достижений можно обнаружить, изучая историю создания фундаментальных положений о наследственности и их последующих изменений. Основным препятствием на пути формирования единых принципов наследственности служило исключительное разнообразие живых форм. Первым, кто проследил аналогии между процессами воспроизведения животных и растений и ввел слова "самец" и "самка" применительно к участникам этого процесса, был ученик Аристотеля - Теофраст. Демокрит, мнение которого не было общепринятым, предположил, что информация заключена в частицах, размер, форма и строение которых влияют на свойства потомства.В начале XIX в., после создания более совершенных микроскопов, основной унифицирующей единицей в биологии стала клетка. Было установлено, что новые клетки появляются только в результате деления предсуществующих клеток.В настоящее время все живые организмы подразделяют на две группы. Первая-эукариоты.Вторая – прокариоты.. За немногими исключениями, все клетки многоклеточного организма содержат одинаковый полный набор хромосом. Эукариотические организмы имеют более сложное строение. Одним из важных моментов процесса полового размножения является наличие в дочерних ядрах двух копий каждой хромосомы; такие эукариотические клетки называются диплоидными. Прокариоты, содержащие только одну хромосому, называются гаплоидами. При некоторых обстоятельствах у прокариот наблюдаются процессы, аналогичные по результату процессу оплодотворения у эукариот, вследствие которых они могут стать частично диплоидными; эти процессы широко используются в генетических исследованиях.Сразу после принятия клеточной теории в изучении живых организмов выделились три направления: исследование хромосом, статистический анализ наследования одиночных признаков, выделение и характеристика компонентов хромосом.В анафазе пары сестринских хроматид разделяются и каждый член пары движется по направлению к полюсу веретена. В это же время и нити веретена, и клетка начинают растягиваться. Когда в телофазе хроматиды достигают противоположных полюсов, вокруг каждого набора хроматид формируется новая ядерная оболочка и начинается деконденсация хромосом. Наконец, плазматическая мембрана разделяет два ядра и окружающую цитоплазму на две клетки. Хромосомы приобретают растянутую, диффузную форму, типичную для интерфазы, и процесс деления начинается снова.Митоз и мейоз клетки Наследственность как всеобщее свойство живых организмов тесно связана с другим важнейшим свойством живого — размножением. Благодаря размножению осуществляется преемственность между родительскими особями и их потомством. В основе размножения лежит процесс деления клеток.Хромосомы: индивидуальность, парность, число
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Во время деления клетки хорошо заметны хромосомы. При изучении хромосом разных видов живых организмов было обнаружено, что их набор строго индивидуален. Это касается числа, формы, черт строения и величины хромосом. Набор хромосом в клетках тела, характерный для данного вида растений, животных, называется кариотипом.В любом многоклеточном организме существует два вида клеток — соматические (клетки тела) и половые клетки, или гаметы. В половых клетках число хромосом в 2 раза меньше, чем в соматических. В соматических клетках все хромосомы представлены парами — такой набор называется диплоидным и обозначается 2/1- Парные хромосомы (одинаковые по величине, форме, строению) называются гомологичными.
В половых клетках каждая из хромосом находится в одинарном числе. Такой набор называется гаплоидным и обозначается п.Митоз. Подготовка клетки к делениюНаиболее распространенным способом деления соматических клеток является митоз. Во время митоза клетка проходит ряд последовательных стадий, или фаз, в результате которых каждая дочерняя клетка получает такой же набор хромосом, какой был у материнской клетки.Во время подготовки клетки к делению — в период интерфазы (период между двумя актами деления) число хромосом удваивается.Фазы митоза.Во время митоза клетка проходит следующие четыре фазы: профаза, метафаза, анафаза, телофаза.В профазе хорошо видны ценгриоли - органоиды, играющие определенную роль в делении дочерних хромосом. Центриолй делятся и расходятся к разным полюсам. 
От них протягиваются нити, образующие веретено деления, которое регулирует расхождение хромосом к полюсам делящейся клетки. В конце профазы ядерная оболочка распадается, исчезает ядрышко, хромосомы спирализуются и укорачиваются.Метафаза характеризуется наличием хорошо видимых хромосом, располагающихся в экваториальной плоскости клетки. Каждая хромосома состоит из двух хроматид и имеет перетяжку — центромеру, к которой прикрепляются нити веретена деления. После деления центромеры каждая хроматида становится самостоятельной дочерней хромосомой.В анафазе дочерние хромосомы расходятся к разным полюсам клетки.
|
|
|
В последней стадии — телофазе — хромосомы вновь раскручиваются и приобретают вид длинных тонких нитей. Вокруг них возникает ядерная оболочка, в ядре формируется ядрышко.В процессе деления цитоплазмы все ее органоиды равномерно распределяются между дочерними клетками. Весь процесс митоза продолжается обычно 1—2 ч.В результате митоза все дочерние клетки содержат одинаковый набор хромосом и одни и те же гены. Следовательно, митоз — это способ деления клетки, заключающийся в точном распределении генетического материала между дочерними клетками, обе дочерние клетки получают диплоидный набор хромосом.Биологическое значение митоза огромно. Функционирование органов и тканей многоклеточного организма было бы невозможно без сохранения одинакового генетического материала в бесчисленны. Неточных поколениях. Митоз обеспечивает такие важные процессы жизнедеятельности, как эмбриональное развитие рост поддержание структурной целостности тканей при полной утрате клеток в процессе их функционирования (замещение погибши эритроцитов, эпителия кишечника и пр.). восстановление органов и тканей после повреждения.Размножение. Мейоз. оплодотворениеПроцессы размножения у живых организмов различны. Однако все их можно свести к двум формам: бесполому и половомуСущность бесполого размноженияВ бесполом размножении участвует только одна родительская особь; новый организм может возникнуть из одной клетки или из нескольких неспециализированных клеток материнского организма.
В природе встречается несколько видов бесполого размножения спорообразование, вегетативное размножение, почкование и до У некоторых организмов бесполое и половое размножение закономерно сменяют друг друга. Это явление называется чередованием поколений. Например, папоротника - это бесполое поколение растении, которое размножается с помощью спор. Из спор развивается половое поколение - заросток папоротника. Гидра.Бесполое размножение эволюционно возникло раньше полового С его помощью численность вида может быстро увеличиться. Однако бесполой размножение не сопровождается повышением наследственной изменчивости потомков: при таких формах все потомки генетически сходны с материнской особью, так как развиваются из клеток, делящихся митозом. Половое размножение, его значение для эволюции пoлoвoe размножение имеет большое эволюционное преимущество по сравнению с бесполым. Это обусловлено тем, что в половом размножении принимают участие, как правило, две родительские особи. В результате слияния мужской и женской половых клеток (гамет), несущих гаплоидный набор хромосом, образуется оплодотворенная яйцеклетка — зигота, несущая наследственные задатки обоих родителей. Благодаря этому увеличивается наследственная изменчивость потомков и повышается их возможность в приспособлении к условиям среды обитания.У низших многоклеточных организмов гаметы одинаковых размеров, у более высокоорганизованных растений и животных половые клетки не одинаковы по величине. Одни гаметы богаты запасными питательными веществами и неподвижны — яйцеклетки; другие, маленькие, подвижные — сперматозоиды. Образование гамет происходит в специализированных органах — половых железах- У высших животных женские гаметы образуются в яичниках, мужские в семенниках. 
Мейоз, его сущность
Половое размножение грибов, растений, животных связано с образованием специализированных половых клеток. Особый тип деления клеток, в результате которого образуются зрелые половые клетки (яйцеклетки и сперматозоиды), называется мейозом.
В половых железах в процессе образования половых клеток, как сперматозоидов, так и яйцеклеток, выделяют ряд стадий. В первой стадии — размножения— первичные половые клетки делятся путем митоза, в результате чего увеличивается их количество. Во второй стадии — роста — будущие яйцеклетки увеличиваются в размерах иногда в сотни, тысячи и более раз. Размеры сперматозоидов увеличиваются незначительно. В следующей стадии — созревания — каждая половая клетка претерпевает мейоз, состоящий из двух последовательных делений — мейоза I и мейоза II. Удвоение ДНК и хромосом происходит только перед мейозом I. В результате мейоза образуются гаметы с гаплиидным числом хромосом. Таким образом, в отличие от митоза, при котором дочерние клетки получают диплоидный набор хромосом, в результате мейоза зрелые половые клетки имеют лишь одинарный, гаплоидный, набор хромосом. При этом в каждую дочернюю клетку попадает по одной хромосоме из каждой пары, присутствовавшей в родительской клетке. Мейоз, так же как и митоз, состоит из ряда фаз.Фазы мейозаВо время профазы I мейоза двойные хромосомы хорошо заметны в световой микроскоп. Каждая хромосома состоит из двух хроматид, соединенных между собой в области центромеры. Гомологичные хромосомы сближаются и конъюгируют, т. е, продольно тесно соединяются друг с другом (хроматида к хроматиде). При этом хроматиды часто перекручиваются или перекрещиваются. К концу профазы гомологичные хромосомы отталкиваются друг от друга. В местах перекреста хроматид происходят разрывы и обмены их участками. Это явление называется кроссинговером — перекрестом хромосом Затем, как и в профазе митоза, растворяется ядерная оболочка, исчезает ядрышко, образуются нити веретена. Перекрест хромосом в мейозеВ метафазе I хромосомы располагаются в экваториальной плоскости. В анафазе 1 гомологичные хромосомы, каждая из которых состоит из двух хроматид, расходятся к противоположным полюсам клетки. В телофазе из каждой пары гомологичных хромосом в дочерних клетках оказывается по одной. Число хромосом уменьшается в 2 раза, хромосомный набор становится гапло-идным. Однако каждая хромосома состоит из двух хроматид, т. е. по-прежнему содержит удвоенное количество ДНК. Поэтому во время интерфазы между первым и вторым делениями мейоза удвоения (редупликации) ДНК не происходит.Второе мейотическое деление идет по типу митоза. В анафазе 2 к полюсам расходятся хроматиды, которые и становятся дочерними хромосомами. Из каждой исходной клетки в результате мейоза образуется четыре клетки с гаплоидным набором хромосом.Биологическое значение мейоза и оплодотворенияСущность процесса оплодотворения состоит в слиянии сперматозоида с яйцеклеткой с образованием диплоидной клетки - зиготы.Если бы в процессе мейоза не происходило уменьшение числа хромосом, то в каждом следующем поколении в результате оплодотворения число хромосом увеличивалось бы вдвое- Благодаря мейозу зрелые половые клетки получают гаплоидное число хромосом, а при оплодотворении восстанавливается характерное для данного вида диплоидное (2л) число хромосом. В ходе мейоза происходит перекрест и обмен участками гомологичных хромосом. Кроме того, материнские и отцовские хромосомы случайно распределяются между гаметами (гомологичные хромосомы каждой пары расходятся в стороны случайным образом независимо от других пар). Все эти процессы обеспечивают большое разнообразие гамет и увеличивают наследственную изменчивость организмов.
26. Центральный постулат молекулярной биологии. История его становления и развития.Центральный постулат молекулярной биологииДНК→РНК→Белок сформулирован в 60 г. 20 века. Уотсон и Крик в 53 году открыли принцип комплементарности(взаимное соответствие молекул биополимеров, обеспечивающее образование связей между пространственно взаимодополняющими фрагментами молекул). В 56г Корнберг-выделяет ДНК-полимеразу и развивает учение о репликации ДНК,57 г. Белозерский и Спирин открывают м-РНК(являющаяся переносчиком аминокислот к рибосомам).В 70г Тёмин и Балтимор открывают обратную транскриптазу(РНК→ДНК) (ревертаза или РНК-зависимая ДНК-полимераза) — фермент,катализирующий синтез ДНК на матрице РНК в процессе, называемом обратной транскрипцией.Репликация(ДНК-ДНК)- ДНК — основной способ передачи информации между поколениями живых организмов, поэтому точное удвоение (репликация) ДНК очень важна. Репликация осуществляется комплексом белков, которые расплетают хроматин, затем двойную спираль. После этого ДНК полимераза и ассоциированные с ней белки, строят на каждой из двух цепочек идентичную копию.Транскрипция (ДНК-РНК)- Транскрипция — биологический процесс, в результате которого информация, содержащаяся в участке ДНК, копируется на синтезируемую молекулу информационной РНК. Транскрипцию осуществляют факторы транскрипции и РНК-полимераза. В эукариотической клетке первичный транскрипт часто редактируется. Этот процесс называется сплайсингом. Трансляция (РНК-Белок)- осуществляемый рибосомой синтез белка из аминокислот на матрице информационной (или матричной) РНК (иРНК или мРНК). Обратная транскрипция (РНК-ДНК)- Обратная транскрипция — перенос информации с РНК на ДНК, процесс, обратный нормальной транскрипции, осуществляемый ферментом обратной транскриптазой. Встречается у ретровирусов, например, ВИЧ и в случае ретротранспозонов.Репликация РНК(РНК-РНК)- Репликация РНК — копирование цепи РНК на комплемлементарную ей цепь РНК с помощью фермента РНК-зависимой РНК-полимеразы. Вирусы, содержащие одноцепочечную (пикорнавирусы, к которым относится вирус ящура).
27. Белки. Связь, структуры и функции.Ферменты,коферменты,РНК-ферменты.Белки — это вещества, содержащие углерод, водород, кислород, азот, серу и фосфор. Облад.рядом особен.:неисчерпаем.разнообразие, вступ.во взаимод.с липидами,углеводами,кислотами, безашибочно узнают другие белки,белки-ферменты способны ускорить многие химич. реакции в жив.органз. Функции б:регуляторная( процесс в клетке),защитные белки (имуноглобулины),транспортная (гемоглабин), сократительная ф(актин), рецепторная ф (апсин),запасающая(глиадины), токсическая ф (яды змей), структурная ф. Структура б: ПЕРВИЧНАЯ СТР-аминокисл.остатки в пептидно цепи белков, располож. в определен. порядке.Линейн. послед.аминокисл.остатки в полипид.цепи.назв.-первич.струк.Первич.структ.закодировн.в участке ДНК гена,1ген-1белок.Информ.о струк.белка перепис. С ДНК на мРНК и счит.в рибосоме в виде первич. стрк.(гли-ала-вал-сер-…гли).Вторич.структ.Линейн. Полипед.цепи белков приобрет. 3хмерную структуру. Под вторич.структ.принем. участие водор.связи,между распол.рядом пептид. группир. пептид. цепи приобр. Структ. Альфа спираль(угол подъёма спирали 26 град) и бэта структ.(формир.за счёт образ. Множест.водород.связей между атомами). Надвторич-супервторичн.структр.белков.(бета бочонок,лейциновая застёжка в ходит в сост. Гистон.белков.) и поворот альфа спирали. ТРЕТИЧ. СТРК.-3хмерная пространст.структ.образующ. за счёт взаимодейств. между радикалами аминокисл.ЧЕТВЕРТ.СТРК.-это кол-во и взаимн располож. полипипд..цепей в пространстве.Всё вместе белок,отдельно протомеры. ФЕРМЕНТЫ- каталитич. актив. белки или энзины.ускоряющие химические реакции в живых системах. Роль ф:они увелич. Скорость реакции в милион и милиард.раз они не расходуются при этом.КОФЕРМЕНТЫ-небелков.часть.Роль КОф выполняют большинст.витаминов(Е,В)или соед.постороен. с участ. витаминов.Роль КОф выполняют:нуклиатиды,глутатион.Отдельно др от др белок и коф не обладают каталит.активностью.
28. Кровь и лимфа как внутренняя среда организма.Гомеостаз.Внутренняя среда организма челов. вклч. в себя кровь, тканевую жидкость и лимфу.Она окружает все клетки организма, через нее происходят реакции обмена веществ в органах и тканях. Кровь — внутренняя среда организма, образованная жидкой соединительной тканью. Часть тканевой жидкости поступает в тонкие замкнутые капилляры лимфатической системы и превращается в лимфу. Постоянство внутренней среды организма называется гомеостазом. Гомеостаз поддерживается сложнейшей координированной работой нервной и эндокринной систем. Это обеспечивает существование клеток организма в постоянных условиях, независимых от окружающей среды. Сохранением гомеостаза управляет гипоталамус . Гомеостаз –устойчивость основных физиологических функций (кровообращения, дыхания, обмена веществ) организма человека и животных. Границы гомеостаза могут меняться в зависимости от индивидуальных возрастных, половых, социальных, условий.У человека кровеносная система замкнутая, и кровь циркулирует по кровеносным сосудам. Кровь выполняет следующие функции:дыхательную — переносит кислород из легких ко всем органам и тканям и выносит углекислый газ из тканей в легкие;питательную — переносит питательные вещества;выделительную — доставляет конечные продукты обмена веществ (мочевину) из тканей к местам удаления (почкам) или разрушения (печени);терморегуляционную — переносит водой плазмы крови тепло от места его образования (печень) к тепло-потребляющим органам (мозг). регуляторную — кровь может удерживать или отдавать воду тканям, регулируя тем самым содержание воды в них. защитную — содержащиеся в крови вещества защищают организм от потерь крови. У взрослого челов.масса крови составляет 5,0-5,5 литров. Часть крови циркулирует по сосудам, а около 40% находится в депо: сосудах кожи, селезенки и печени. При необходимости, например при высоких физических нагрузках, при кровопотерях, кровь из депо включается в циркуляцию и начинает активно выполнять свои функции. Кровь состоит из клеток (эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов) и плазмы(жидкая среда крови). Эритроциты (красные кровяные клетки) содержат белок гемоглобин. Гемоглобин переносит кислород (эритроциты принимают участие в газообмене). Лейкоциты (белые кровяные клетки) защищают организм от инородных частиц и микроорганизмов. Тромбоциты (кровяные пластинки) участвуют в процессе свертывания крови. Лимфа – это прозрачная бесцветная жидкость, в которой нет эритроцитов и тромбоцитов, но много лимфоцитов. Лимфа движется за счет сокращения стенок лимфатических сосудов. Лимфа очищается в лимфатических узлах и возвращается в вены большого круга кровообращения.
Особенности гомеостаза в пожилом возрасте.Поэтому в старости при повышенных нагрузках, стрессах и других ситуациях вероятность срыва адаптационных механизмов и нарушения гомеостаза увеличиваются. Таким образом, гомеостаз – это функционально и морфологически объединяющее сердечно-сосудистую систему, систему дыхания, почечную систему, водно-электролитный обмен, кислотно-щелочное равновесие.
29. Уровни регуляции обмена веществ.Совокупность процессов превращения веществ и энергии, происходящих в живых организмах, и обмен веществами и энергией между организмом и окружающей средой. Различают четыре уровня, в которых происходят нарушения обмена веществ: 1) молекулярный; 2) клеточный; 3) органный и тканевый; 4) целостного организма.Причинами нарушения обмена веществ на молекулярном уровне являются генетические дефекты, действия ингибиторных ферментов, а также недостаточное поступление в организм незаменимых веществ метаболизма( обеспечивает огранизм энергией и веществами). Причинами обмена веществ могут служить также нарушения метаболизма на других уровнях. На этом уровне наблюдается изменения активности ферментов или количество ферментов в результате нарушения скорости их синтеза.
При нарушении обмена веществ на клеточном уровне повреждены мембраны митохондрий(нитивидная органелла), лизосом( клеточный органоид), эндоплазматической сети( внутриклеточный органоид), ядра(центральная часть). Причинами нарушения обмена веществ на клеточном уровне являются: нарушения биосинтеза нуклеиновых кислот и белков, а также липидов(жиры), нарушения постоянства внутренней среды, нарушения нервной регуляции .
При нарушениях обмена веществ на органном и тканевом уровне изменяются специфические функции отдельных органов тканей. Его причины: органная гипоксия( понижение содержания кислорода в организме), повреждения специальных метаболических процессов, обеспечивающих особые функции данного органа или ткани.Наиболее опасным является нарушение обмена веществ на уровне целого организма. Его причинами бывают заболевания центральной нервной системы и желез внутренней секреции, гормональный дисбаланс, повреждения органов, обеспечивающих постоянство внутренней среды организма. При этом наблюдаются нарушения регуляторной функции нервной системы, а также гормональной системы; сдвиги в метаболическом гомеостазе организма.
30. Физиология эндокринной системы, её роль в регуляции жизненных процессов (рост, размножение, обмен веществ и др.)Эндокри́нная систе́ма — система регуляции деятельности внутренних органов посредством гормонов, выделяемых эндокринными клетками непосредственно в кровь, либо через межклеточное пространство в соседние клетки.Гормоны-биологически активные вещества, вырабатываемые эндокринными железами, или железами внутренней секреции, и выделяемые ими непосредственно в кровь. Термин введён. Бейлиссом и Старлингом в 1902. Г. разносятся кровью и влияют на деятельность органов, изменяя физиологические и биохимические реакции при активации или торможения ферментативных процессов. Известно более 30 Г., выделяемых эндокринными железами млекопитающих и человека. Г. действуют не на те органы, в которых образуются. Они сравнительно быстро разрушаются, поэтому для поддержания достаточного количества Г. в крови необходимы их постоянные выработка и выделение. Основная функция Г. — гормональная регуляция деятельности отдельных органов и систем и всего организма в целом.По химической природе Г. можно разделить на стероидные Г. (к ним относятся Г. коры надпочечников-адреналин, семенников-тестестерон и яичников-эстрадиол); белковые Г. (инсулин, ростовой- соматотропный. Г., гонадотропные гормоны ); полипептидные Г. (адренокортикотропный гормон, окситоцин, глюкагон-поджелудочная железа), производные аминокислот (тироксин, адреналин, норадреналин). Г. имеются и у беспозвоночных животных (например, Г. линьки и окукливания у насекомых). У растений также есть биологически активные соединения (ауксин,гиббереллины, кинины и др.), которые иногда называются Г. (фитогормоны). У позвоночных животных в тканях образуется много активных соединений (гистамин, серотонин и др.), но они являются не Г., а парагормонами, или гистогормонами, объединяемыми часто в группу так называемых гормоноидов.В целом, гормоны действуют на определенные органы-мишени и вызывают в них значительные физиологические изменения. Например, поддержание нормального уровня глюкозы в крови – а оно в значительной степени контролируется гормонами – важно для жизнедеятельности всего организма. Действие гормонов на клеточном уровне осуществляется по 2-м механизмам: не проникающие в клетку гормоны (обычно водорастворимые) действуют через рецепторы на клеточной мембране (адреналин), легко проходящие через мембрану гормоны (жирорастворимые) – через рецепторы в цитоплазме клетки(стероидные гормоны- гормонам коры надпочечников и половым). В основном роль гормонов сводится к точной настройке организма на правильное функционирование. Регулирование гормональной системы человека представляет собой очень тонкий процесс. Вырабатывающие гормоны железы тесно взаимодействуют между собой, а также с нервной системой организма. Информационные сигналы разносятся электрическими импульсами по особой сети из нервных клеток (нейронов), пока не дойдут до рецептора в твоем мозгу, который и получает сигнал, практически немедленно на него реагируя.Например, если ты коснешся к горячему утюгу, чувствительные нервы твоих пальцев отправят другим органам сигнал боли и рука чуть ли не автоматически отдернется. Гормоны – переносчики информации для желез. Физиологическое действие гормонов направлено на: 1) обеспечение гуморальной, т.е. осуществляемой через кровь, регуляции биологических процессов; 2) поддержание целостности и постоянства внутренней среды, гармоничного взаимодействия между клеточными компонентами тела; 3) регуляцию процессов роста, созревания и репродукции. Они влияют на остроту мышления и физическую подвижность, телосложение и рост, определяют рост волос, тональность голоса, половое влечение и поведение.
31. Биологические ритмы и их приспособительное значение. Биоритмы в жизни человека.Биологические ритмы— периодически повторяющиеся изменения характера и интенсивности биологических процессов и явлений.Природные ритмы для любого организма можно разделить на внешние (циклические изменения в окружающей среде) и внутренние (связанные с его собственной жизнедеятельностью). Внешние ритмы имеют геофизическую природу, т.к. связаны с вращением Земли. К ним относятся изменения светового режима, температуры, давления, влажности воздуха, океанические приливы и отливы. Внутренние циклы – это физиологические ритмы организма (биение сердца, дыхании). Ряд изменений в жизнедеятсти организмов совпадает с внешними циклами – адаптивные биологические ритмы (суточные, приливно-отливные, равные лунному месяцу, годовые). Суточный ритм: по смене периодов сна и бодрствования животных делят на дневных и ночных. Некоторые виды имеют приблизительно одинаковую активность – полифазный ритм. Суточный ритм, ставший врожденным свойством вида, называется циркадным ритмом. Циркадные и суточные ритмы лежат в основе способности организма чувствовать время. Эту способность организмов называют «биологическими часами». Приливно-отливные ритмы. подчинена жизнь организмов, обитающих в прибрежной зоне. На цикл колебания освещения и др. факторов накладывается еще чередование приливов и отливов.Периодичность, равная лунному месяцу проявляется в приуроченности к определенным фазам Луны.
Годичные ритмы: появление потомства оказывается приуроченным к наиболее благоприятному времени года.Чем резче сезонные изменения, тем сильнее выражена годовая периодичность жизнедеят-сти орг-мов (осенний листопад, спячка, линьки, миграции).Фотопериодизм - реакция организмов на сезонные изменения длины дня.. Способность реагировать на изменение длины дня обеспечивает заблаговременные физиол. перестройки. Экзогенные имеют географ. природу(биологические ритмы, отражающие воздействия внешней среды и зависящие от физического состояния организма).Факторами возникнов. их-темп., влажн.,освещен., приливы,отливы,давление. Выдел.:суточные,месячные,годичные, многолетние.Эндогенные-связаны с колебаниями в пределах суток-биологич. часы. Многие биологические процессы в природе протекают ритмично, т. е. разные состояния организма чередуются с достаточно четкой периодичностью. Примеры быстрых ритмов — сокращения сердца или дыхательные движения с периодом всего в несколько секунд. Эндогенные биологические ритмы обнаружены у всех организмов, кроме бактерий. Биологические процессы весьма разнообразны. Например у высших растений в циркадианном ритме протекают различные метаболические процессы, в частности фотосинтез и дыхание. Четко работают биологические часы у насекомых. Например, пчелы знают, когда раскрываются определенные цветки, и навещают их ежедневно в одно и то же время. Биологические ритмы имеют очевидное значение для медицины. Например, восприимчивость организма к различным вредным воздействиям колеблется в зависимости от времени суток. В опытах по введению мышам бактериального токсина показано, что в полночь его смертельная доза выше, чем в полдень. Биоритмы человека находятся в волновой зависимости от времени, соответственно имеют пиковые фазы (верхний, нижний пределы) и промежуточные (переходные) фазы. В зависимости от фазы биоритмов – наш организм увеличивает или уменьшает несколько био-параметров организма, тем самым усиливая или ослабляя работу некоторых органов и физиологических систем. Выраженность биоритмов проявляется в изменении био-параметров: Температуры тела; Веса; Пульса; Кровообращения; Активности органов.
Явлением биоритмов можно обьяснить: временные депрессии, раздражительность, подверженность заболеваниям и так далее, практически все стороны из жизни человека.
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1537; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!