Ом ГМУ Кафедра Биологии Лектор Доктор биологических наук

Ом. ГМУ Кафедра Биологии Лектор: Доктор биологических наук Татьяна Яковлевна Орлянская

Лекция Вводная БИОЛОГИЯ как НАУКА о ЖИВОЙ ПРИРОДЕ. ЗНАЧЕНИЕ БИОЛОГИИ в подготовке ВРАЧА

Цель: Познать, что основой БИОЛОГИИ является ЖИЗНЬ как ОСОБОЕ ЯВЛЕНИЕ во ВСЕХ ее ПРОСТРАНСТВЕННОВРЕМЕННЫХ ПРОЯВЛЕНИЯХ

ПЛАН 1. Биология как наука о живом, ее место в системе медицинских наук. 2. Человек – центральный объект современной биологии и медицины точки их соприкосновения. 3. ЖИЗНЬ как феномен материального мира. Свойства живых систем. 4. Всеобщие уровни организации живого.

Термин «БИОЛОГИЯ» – (греческого bios – жизнь, logos – слово, понятие , наука) предложен в 1802 г Ж. Б. Ламарком и Г. Тревиранусом БИОЛОГИЯ - наука о ЖИЗНИ как ОСОБОМ ЯВЛЕНИИ во ВСЕХ ее ПРОСТРАНСТВЕННОВРЕМЕННЫХ ПРОЯВЛЕНИЯХ Ж. Б. Ламарк

Общее неотъемлемое свойство ЖИВОГО СИСТЕМНЫЙ ХАРАКТЕР или системность Древо ЖИЗНИ

Систематика ЖИЗНЕННЫХ ФОРМ Облигатные паразиты

Накопление знаний о ЖИВОМ Травник Диоскорида (переиздан в XIII в) Авицена (Ибн-Сина) Анатомия человека

…Биологические идеи…. - ЭВОЛЮЦИОННОЕ УЧЕНИЕ ВКЛЮЧЕННОСТЬ ЖИВЫХ ФОРМ в ПРОЦЕСС ИСТОРИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ - КЛЕТОЧНАЯ ТЕОРИЯ КЛЕТКА – ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЕДИНИЦА ЗЕМНОЙ ЖИЗНИ … генетика Р. Броун Т. Шванн М. Шлейден Р. Вирхов

ПРИНЦИП ЭКОСИСТЕМЫ ЖИЗНЬ – ВСЕГДА СООБЩЕСТВО ОРГАНИЗМОВ РАЗНЫХ ВИДОВ В. Н. Сукачев А. Тенсли В. И. Вернадский - ТЕОРИЯ ОНТОГЕНЕЗА (РЕАЛИЗАЦИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ БИОИНФОРМАЦИИ в ФЕНОТИП).

БИОЛОГИЯ по объектам исследования зоология протозоология акарология энтомология ботаника анатомия и физиология человека микология бриология альгология вирусология лихенология морфология гигиена антропология

Морфологические дисциплины цитология гистология анатомия Интегративные науки Биофизика Биохимия Радиобиология Космичеcкая биология

Растения Лишайники Грибы Б И О Л О Г И Я – НАУКА О ЖИЗНИ ЖИВОТНЫЕ …Homo sapiens…. .

Предмет исследования биологии ЖИЗНЬ - ОСОБОЕ ЯВЛЕНИЕ ЗНАКОВЫХ БИОЛОГИЧЕСКИХ ЕДИНИЦ: Ген, Клетка, Особь ЖИЗНЬ ЕСТЕСТВЕННЫХ ГРУПП ОРГАНИЗМОВ : Популяция, Вид ЖИЗНЬ ИСТОРИЧЕСКИ СЛОЖИВШИХСЯ СООБЩЕСТВ ОРГАНИЗМОВ РАЗНЫХ ВИДОВ : Биоценоз Ж И З Н ь

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ • 1. НАБЛЮДЕНИЕ: • лупа, микроскоп, методы лучевой диагностики, рентген, УЗИ, томография… • 2. ЭКСПЕРИМЕНТ: • In Vivo; In Vitro; Природные “эксперименты” – мутации …. • 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ: • Математическое; • Компьютерное: дизайн лекарств, в т. ч. на наноносителях; • Биологическое: создание живых форм (клеток, организмов) с заданными свойствами….

ЭКСПЕРИМЕНТ In Vivo – используется живое существо. Особенность – этические проблемы; In Vitro – используются живые биологические объекты (клетки, ткани, органные структуры), выращиваемые вне организма в условиях культуры. Особенность – проблемы интерпретации; Природные “эксперименты” – мутации (закон гомологичных рядов Н. И. Вавилова), уродства.

2 Предмет исследования в биологии I. ЖИЗНЬ ЧЕЛОВЕКА как биологического объекта II. ЖИЗНЬ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ - генная, тканевая, органная инженерия….

ЖИЗНЬ ЧЕЛОВЕКА как биологического объекта а) АНТРОПОБИОЛОГИЯ биологические механизмы развития и жизнеобеспечения. Особенность: человек рождается со способностью освоить программу культурного (социального) наследования.

ЖИЗНЬ ЧЕЛОВЕКА определяется 3 составляющими 1 Биологическая сущность: -большой объем коры головного мозга, - бинокулярное зрение, - освобожденные передние конечности, -изменение генофонда под действием факторов естественного отбора 2 Социальная сущность: готовность H. s. стать общественным, трудящимся, мыслящим существом 3

3 ДУХОВНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ ЧЕЛОВЕКА - Осознание СОБСТВЕННОГО “Я” - Наличие СИСТЕМЫ ЖИЗНЕННЫХ ЦЕННОСТЕЙ -ОСОЗНАННАЯ ПРИНАДЛЕЖНОСТЬ к ДУХОВНОЙ “НИШЕ” (этносу, религии, национальности, нации). ПРИМЕЧАНИЕ: ОСОБЕННОСТЬ БИОЛОГИЧЕСКОГО в ЧЕЛОВЕКЕ – ОНО ДЕЙСТВУЕТ в УСЛОВИЯХ СОЦИАЛЬНОГО.

ЖИЗНЬ ЧЕЛОВЕКА как биологического объекта изучает б)МЕДИЦИНСКАЯ БИОЛОГИЯ особенность: в связи с социальностью ЧЕЛОВЕК характеризуется высоким уровнем генотипической и фенотипической ИЗМЕНЧИВОСТИ

КАРИОТИПЫ в НОРМЕ

Ядра буккального эпителия человека Кариограмма больного с синдромом Тернера - Шерешевского

ФЕНОТИПЫ ПОЛИМОРФИЗМ HOMO SAPIENS

Революционизирующие события в ИСТОРИИ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА НЕОЛИТИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ

ОСНОВЫ СУЩЕСТВОВАНИЯ и СОСТАВЛЯЮЩИЕ СТРАТЕГИИ ЖИЗНИ как ЯВЛЕНИЯ: 1. ПРИСПОСОБЛЕНИЕ: особь, популяция, вид, экосистема, механизмы и факторы эволюции и коэволюции, приспособления и приспособленность; 2. ПРОГРЕСС: биологический, морфофизиологический, неограниченный, биотехнологический (но, биологический регресс); 3. СУЩЕСТВОВАНИЕ в СОСТАВЕ СООБЩЕСТВА.

! И. В. Давыдовский «Закономерность болезней вытекает из Основных Свойств Жизни – из умения приспосабливаться к меняющимся условиям среды. Полнота приспособления и есть полнота здоровья!» стратегия жизни Homo sapiens

Ипполит Васильевич Давыдовский И. В. Давыдовский (1887 — 1968) — советский патологоанатом, один из организаторов патологоанатомической службы в стране. Академик АМН СССР (1944).

МИР, КОТОРЫЙ СОЗДАЕТ ЧЕЛОВЕК, НЕ ДОЛЖЕН ВХОДИТЬ В ПРОТИВОРЕЧИЕ С ТЕМ МИРОМ В КОТОРОМ ОН ЖИВЕТ. Леонардо да Винчи

…Ж и з н ь… САМОРАЗВОРАЧИВАНИ Е САМОПОДДЕРЖАНИЕ САМОУНИЧТОЖЕНИЕ… Трехсоставная программа Жизни 3

ЖИЗНЬ – питание, рост, одряхление. ЖИЗНЬ – целеустремленность Аристотель ЖИЗНЬ – сложный химический процесс И. П. Павлов Ж и з н ь…как явления Г. ТРЕВИРАНУС – ЖИЗНЬ - единообразие процессов при различии внешних условий В. И. ВЕРНАДСКИЙ и ряд др. исс. - ЖИЗНЬ способ стабилизации планетарных геохимических круговоротов

Ж и з н ь… как явления ЖИЗНЬ- совокупность функций, сопротивляющихся смерти М. БИША Bichat , Мари-Франсуа Ксавье - французский анатом, физиолог и врач

ЖИЗНЬ - есть способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка. Ж и з н ь…как явление Ф. ЭНГЕЛЬС

«Ж и з н ь ………………» М. В. Волькенштейн

Живые тела, существующие на Земле, представляют собой открытые саморегулирующиеся и самовоспроизводящиеся системы, построенные из биополимеров – белков и нуклеиновых кислот. М. В. Волькенштейн

Современное описательное определение : ЖИЗНЬ – это макромолекулярная, открытая система, которой свойственны иерархическая организация, способность к самовоспроизведению, обмен веществ и тонко регулируемый поток энергии

Ж И З Н Ь «Организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен» И. М. Сеченов

Комплекс СВОЙСТВ ЖИЗНИ : 1. Существование в виде открытых систем 2. Самообновление 3. Саморегуляция 4. Обмен веществ (метаболизм) 5. Наличие биологических полимеров 6. Дискретность и целостность 7. Структурированность (упорядоченность)

Комплекс СВОЙСТВ ЖИЗНИ : 8. Энергозависимость 9. Гомеостаз 10. Самовоспроизведение 11. Наследственность 12. Изменчивость 13. Онтогенез 14. Раздражимость, возбудимость, движение 15. Существование в составе БГЦ 16. Включенность в филогенез

4 Всеобщие уровни организации жизни (обусловленные структурой эволюционного процесса) Элементарная единица (ЭЕ) - это структура или объект Элементарное явление (ЭЯ) – это закономерные изменения ЭЕ в процессе сохранения и развития Жизни

ВСЕОБЩИЕ (обусловленные структурой эволюционного процесса) УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИЗНИ УРОВЕНЬ ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЕДИНИЦА (структура) МОЛЕКУЛЯРНОГЕНЕТИЧЕСКИЙ ГЕН ЭЛЕМЕНТАРНОЕ ЯВЛЕНИЕ КОНВАРИАНТНАЯ РЕПЛИКАЦИЯ; КЛЕТОЧНЫЙ КЛЕТКА ПОТОКИ БИОИНФОРМАЦИИ, ЭНЕРГИИ и ВЕЩЕСТВ; ОРГАНИЗМЕННЫЙ (ОНТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ) ОСОБЬ МЕХАНИЗМЫ РЕАЛИЗАЦИИ “ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ” БИОИНФОРМАЦИИ в “АКТУАЛИЗИРОВАННУЮ” БИОИНФОРМАЦИЮ ФЕНОТИПА;

ВСЕОБЩИЕ (обусловленные структурой эволюционного процесса) УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ЖИЗНИ УРОВНИ ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЕДИНИЦА (структура) ПОПУЛЯЦИОННОВИДОВОЙ ПОПУЛЯЦИЯ БИОГЕОЦЕНОТИЧЕСКИЙ И БИОСФЕРНЫЙ БИОГЕОЦЕНОЗ БИОСФЕРА ЭЛЕМЕНТАРНОЕ ЯВЛЕНИЕ ИЗМЕНЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО СОСТАВА (аллелофонда) ПОПУЛЯЦИИ в РЯДУ ПОКОЛЕНИЙ; ИЗМЕНЕНИЕ ВИДОВОГО СОСТАВА, ВЕЩЕСТВ. ЭНЕРГ. ЦИКЛЫ.

МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ днк

НОРМА Серповидноклеточная анемия

Аллель серповидно-клеточной анемии - аутосомно-рецессивная, расположена на коротком плече 11 хромосомы. НЕЗДОРОВЬЕ

1 - МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ СОХРАНЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ ПОЛЕЗНОЙ БИОИНФОРМАЦИИ (! ЗДОРОВЬЕ) МУТАЦИИ – СНИЖЕНИЕ КАЧЕСТВА БИОИНФОРМАЦИИ (? НЕЗДОРОВЬЕ)

КЛЕТОЧНЫЙ УРОВЕНЬ ЭЕ – клетка ЭЯ – клеточный метаболизм (потоки вещества, энергии, информации);

КЛЕТКИ ЭУКАРИОТ в Б А

Разнообразие животных и растительных клеток: 1 — клетка печени аксолотля 2 — хроматофор аксолотля 3 — эритроциты лягушки 4 — клетка Пуркине мозжечка крысы 5 — клетка водоросли спирогиры

Кишечная палочка

-ВЕЩЕСТВЕННО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ И БИОИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ (ЗДОРОВЬЕ). - ДИСТРОФИИ, МАЛИГНИЗАЦИЯ (НЕЗДОРОВЬЕ) Дистрофия клеток — нарушение клеточного обмена Малигнизация - лат. malignus, гибельный - приобретение клетками свойств злокачественной опухоли.

? . . Митохондрии ……НЕЗДОРОВЬЕ

Уровни организации живого Организменный (онтогенетический): ЭЕ – особь ЭЯ – закономерности изменения особи в онтогенезе (рост, дифференциация частей, интеграция);

б)Тканевой: ЭЕ – совокупность сходных клеток ЭЯ- становление структуры и функционирования в едином организме; в) Органный: ЭЕ – органы ЭЯ- становление их структуры и функции;

Зигота Зародыш ОНТОГЕНЕЗ

ТКАНИ

Здоровье Нездоровье

ЭС НС ИС

ОНТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ • ОРГАНИЗМ ДОСТАТОЧНОЙ ЖИЗНЕСПОСОБНОСТИ (! ЗДОРОВЬЕ) • ОГРАНИЧЕННАЯ ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ, УРОДСТВА, СТАРЕНИЕ (? НЕЗДОРОВЬЕ)

Уровни организации живого Популяционно-видовой: ЭЕ – популяция, ЭЯ – эволюционнозначимые изменения генофонда (аллелофонда) популяции за счет ЭЭФ);

лотос виктория Гигрофиты

Популяция серых крыс

скворцы Популяции птиц

ПОПУЛЯЦИОННО-ВИДОВОЙ УРОВЕНЬ • -ВНУТРИВИДОВЫЕ ОТНОШЕНИЯ – ВКЛАД В ЗДОРОВЬЕ ПОТОМСТВА. • -ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ГРУЗ (НЕЗДОРОВЬЕ)

Уровни организации живого Биогеоценотический: ЭЕ – БГЦ, ЭЯ- вещественно-энергетический круговорот Биосферный: ЭЕ – живая оболочка земли, ЭЯ- все явления жизни, активно приобретаемые живыми организмами

Живая оболочка Земли…. . !? ЗДОРОВЬЕ

БИОГЕОЦЕНОТИЧЕСКИЙ – БИОСФЕРНЫЙ УРОВНИ -МЕЖВИДОВЫЕ ОТНОШЕНИЯ И АБИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ЗДОРОВЬЯ В СРЕДЕ ЖИЗНИ - АБИОТИЧЕСКИЕ И БИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ НЕЗДОРОВЬЯ В СРЕДЕ ЖИЗНИ

!

Живая оболочка Земли ? ? ? Озоновые дыры… нездоровье

т. о. !!! Уровни организации отражают: 1. Важнейшие биологические явления; 2. Сам факт существования жизни; 3. Общую структуру эволюционного процесса

БИО-СОЦИАЛЬНЫЕ и НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ЗДОРОВЬЯ МЕДИЦИНСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ -возможности диагностики, коррекции, сохранения и приращения здоровья САНОЛОГИЯ – здоровье здоровых, его охрана, укрепление, умножение, воспроизводство ПАТОЛОГИЯ – сущность болезненных процессов, закономерности их возникновения, содержание, динамика

БИО-СОЦИАЛЬНЫЕ и НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ЗДОРОВЬЯ 1. Индивидуальность (особь, личность) и неразделимость (популяция, семья, социум) «ЕВА и АДАМ» 2. Окружающая среда и условия жизни- «РАЙ» 3. Рекомендуемый и принимаемый образ жизни - «ДЕРЕВО ПОЗНАНИЯ, ЗМЕЙ» 4. Здравоохранение, государство, общественные институты - ПЛАНЕТА и ЛЮДИ не ДОЛЖНЫ БЫТЬ “НАГИМИ”

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

? ? ? «по какому пути НАДО идти, чтобы ЖИЗНЬ продолжалась» ВАШЕ МНЕНИЕ Жизнь ? Биология ? Человек здоровье нездоровье