Биология в медицинском вузе кратко

Обновлено: 02.07.2024

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Тема: Введение. Типы клеточной организации. Связь биологии с медициной. Роль генетики в медицине. Основные генетические понятия, символика, применяемая в генетике.

План лекции:

Введение: предмет, задачи и объект изучения медицинской биологии;

Связь биологии с медициной;

Роль генетики в медицине;

Типы клеточной организации;

Основные генетические понятия.

Знакомство с предметом, задачами и объектами изучения медицинской биологии.

Определение места дисциплины в структуре медицинского образования. Взаимосвязь с другими дисциплинами.

Демонстрация современных достижений в области генетики.

Получение представлений о геномике. Понимание значения в решении проблемы охраны здоровья человека.

Овладение з наниями основных генетических понятий.

Умение распознавать эукариотические и прокариотические клетки и их основные компоненты.

Введение: предмет, задачи и объект изучения медицинской биологии.

Биология в медицине — научная дисциплина, являющаяся одной из фундаментальных дисциплин базового медицинского образования.

Изучение дисциплины направлено на изучение биологических основ жизнедеятельности человека. Особое внимание акцентировано на биологических процессах, важных для здоровья человека, на изучении биологических фен о менов, представляющих интерес для практического здравоохранения. Изучаются причины возникновения у человека наследственных, паразитарных и трансмиссивных болезней, рассматриваются методы их диагностики и профилактики.

Дисциплина способствует созданию теоретической базы для изучения биохимии, гистологии, физиологии, микробиологии и формированию основ клинического мышления.

Биология – это теоретическая основа медицины.

Медицинская биология – это наука о людях, их происхождении, эволюции и географическом распространении, об изменении численности человеческих популяций и их структуры во времени и пространстве.

Изучает наследственность человека, сущность и значение врожденных различий между индивидуумами, экологию человека, а также адаптивные механизмы и средства, которые человек использует в борьбе с враждебным окружением, в том числе и возбудителями болезней.

Объектом изучения является человек.

Основная задача медицинской биологии – изучение законов жизнедеятельности человека, т.е. биологического начала.

Связь биологии с медициной.

Связи биологического познания с медициной уходят в далекое прошлое и датируются тем же временем, что и возникновение самой биологии. Многие выдающиеся медики прошлого были одновременно и выдающимися биологами (Гиппократ, Герофил, Эразистрат, Гален, Авиценна, Мальпиги и др.). Однако роль биологии как теоретической основы медицины в современном понимании стала формироваться лишь в XIX в.

На основе анатомии, физиологии, биохимии и других медико-биологических наук развиваются терапия и хирургия. На основе микробиологии, иммунологии и паразитологии разрабатываются диагностика и профилактика инфекционных и паразитарных болезней, развивается эпидемиология. Данные общей и молекулярной генетики, анатомии, физиологии и биохимии составляют теоретические основы диагностики, лечения и профилактики наследственных болезней. Важное место в микробиологической промышленности занимает производство ферментов. Микробиологическая промышленность выпускает сейчас в больших количествах витамины и другие вещества, необходимые в народном хозяйстве и медицине. На основе трансформирующей способности микроорганизмов основано промышленное производство веществ с фармакологическими свойствами из стероидного сырья растительного происхождения. Уже давно в промышленных условиях осуществляется микробиологический синтез многих органических кислот, которые используются в пищевой и медицинской промышленности и медицине. В 40-50-е гг. XX в. была создана промышленность для производства антибиотиков, а в начале 60-х гг. XX в. - с целью производства аминокислот.

Современные биологические открытия позволяют человечеству выйти на принципиально новый уровень в развитии медицины. Например, японские ученые смогли выделить и размножить естественным путем стволовые клетки, полученные из тканей обычного среднестатистического мужчины. Глубокие исследования новых видов растений и животных могут дать толчок к открытию безвредных, природных способов борьбы с заболеваниями. Уменьшилось число детской смертности, увеличился период продолжительности жизни. Благодаря многочисленным открытиям в области биологии, человек может получить специализированное и профессиональное лечение. Уже в 2009 годы была проведена первая операция по пересадке сердца и почки. Все это было достигнуто с помощью открытий ученых-биологов, поэтому роль биологии в медицине неоспорима.

Роль генетики в медицине.

Большое число болезней имеет наследственную природу. Профилактика и лечение их требуют знания генетики. Ненаследственные болезни протекают неодинаково, а их лечение проводится в зависимости от генетической конституции человека. Большое значение биологии в медицине также связано с изучением наследственных заболеваний человека. Изучая передачу генов из поколения в поколение, ученые смогли открыть ряд генетических заболеваний: синдром Дауна, муковисцидоз, гемофилию. Сегодня стало возможным прогнозировать появление генетических заболеваний у ребенка. Секвенирование генома человека. Что это такое? Секвенирование биополимеров ( белков и нуклеиновых кислот — ДНК и РНК ) — определение их аминокислотной или нуклеотидной последовательности ( от лат . sequentum — последовательность ). В результате секвенирования получают формальное описание первичной структуры линейной макромолекулы в виде последовательности мономеров в текстовом виде . Прочитать геном человека – одна из важнейших задач современной биологии. Она была решена уже к 2008 году, однако свойства этого генома окончательно не изучены. Предполагается, что в будущем можно будет перейти на персональную медицину с использованием индивидуального паспорта генома человека. Каждый человек – это индивидуальный организм. Препарат, который способен вылечить заболевание у одного человека, может вызвать побочное воздействие у другого. Если геном каждого человека полностью расшифруют, курс лечения будет подобран индивидуально для каждого пациента. Секвенирование генома бактерий, растений и животных уже сегодня приносит свои плоды. Современные ученые-биологи способны использовать гены других организмов в собственных целях: полезные для человека гены могут помочь при лечении множества заболеваний. Например, бактерии, синтезирующие природный инсулин. Биотехнологии – будущее медицины. Борьба с раковыми клетками является целью первостепенной важности для ученых по всему миру. На сегодняшний день известны такие вещества, которые способны подавлять развитие опухоли. К ним относятся блеомицин и антрациклин. Однако главная проблема состоит в том, что использование таких препаратов может привести к нарушению и остановке работы сердца. Сегодня многие ученые считают, что стволовые клетки – это путь к вечной молодости. Стволовые клетки способны дифференцироваться абсолютно в любые клетки и ткани организма. Они могут дать начало клеткам крови, нервным клеткам, костным и мышечным клеткам. Зародыш человека полностью состоит из стволовых клеток, что объясняется необходимостью в постоянном делении и построении систем органов и тканей. С возрастом количество стволовых клеток в организме человека уменьшается, что является одной из причин старения. При трансплантации органов и тканей существует проблема отторжения чужеродных клеток организмом. Это может привести порой к летальному исходу. Чтобы избежать подобной ситуации, ученые сделали попытку выращивания органов из стволовых клеток человека. Такой способ открывает огромные перспективы для трансплантологии, т. к. органы, синтезированные из клеток пациента, не будут отторгаться его организмом.

Наибольшие успехи в производстве различных веществ, в том числе лекарственных (инсулин, соматостатин, интерферон и др.), связаны с генетической инженерией. Генетическая инженерия оказывает существенное влияние и на производство пищи, поиск новых источников энергии, сохранение окружающей среды.

Геномика подразделяется на несколько почти самостоятельных направлений: структурную, функциональную, сравнительную, эволюционную, медицинскую геномику. Структурная геномика изучает последовательность нуклеотидов в геномах, определяет строение и границы генов, межгенных участков и других структурных генетических элементов. Функциональная геномика идентифицирует функции каждого гена и участка генома, их взаимодействие в клеточной системе. Медицинская геномика решает вопросы клинической и профилактической медицины на основе знания геномов человека и патогенных организмов (например, диагностика наследственных болезней, генотерапия, причины вирулентности болезнетворных микроорганизмов). Геномика микроорганизмов имеет прямое отношение к клинической медицине.

Типы клеточной организации.

Клетка – открытая живая система, которая обменивается с окружающей средой тремя потоками: вещества, энергии и информации.

Клетка – элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов (кроме вирусов), обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию. Наука – цитология.

Клетки могут существовать как одноклеточные организмы, так и в составе многоклеточных организмов.

В живой природе существует большое разнообразие клеток, которые разнятся по размерам, форме, особенностям питания, дыхания и т.д. Однако известно лишь два типа клеточной организации: прокариотический и эукариотический.

Эукариотический тип организации клеток подразделяют на подтип, характерный для простейших, и подтип, характерный для многоклеточных.

Клеткам прокариотического типа свойственны следующие особенности: эти клетки имеют малые размеры, в них нет развитой системы мембран. Отсутствует четко оформленное ядро, генетический материал представлен в виде замкнутого кольца молекулы ДНК, свободно располагающейся в цитоплазме, не содержащей гистонов. В связи с значительным содержанием диаминокислот аргинина и лизина, эти клетки имеют щелочную реакцию. Для прокариот не типичны внутриклеточные перемещения цитоплазмы и амебоидные движения.

Для эукариотичных клеток характкрны вторичные полости. Эукариоты имеют истинное ядро. Кариолема отграничивает ядро от цитоплазмы. У них имеются более крупные, чем у прокариот, рибосомы, геном представлен набором хромосом, которые удваиваются и распределяются между дочерними клетками при митозе.

Таксон о мией все низшие были отнесены к надцарству – Procariotae, а все высшие прокариоты, растения и животные включены в надцарство – Eycariotae. Необходимо еще раз подчеркнуть, что к прокариотическим организмам относятся сине-зеленые водоросли, актиномицеты, бактерии, спирохеты, микоплазмы, рикетсии, хламидии, а к эукариотическим – большинство водорослей, грибы, лишайники, растения и животные.

Таблица. Признаки прокариотов и эукариотов.

Основные генетические понятия.

Наследственность — способность организмов передавать следующему поколению свои признаки и свойства, т. е. способность воспроизводить себе подобных.

Ген — участок молекулы ДНК, несущий информацию о структуре одного белка.

Генотип — совокупность всех наследственных свойств особи, наследственная основа организма, составленная совокупностью генов.

Фенотип — совокупность всех внутренних и внешних признаков и свойств особи, сформировавшихся на базе генотипа в процессе его индивидуального развития . Фен – признак.

Моногибридное скрещивание — скрещивание родительских форм, наследственно различающихся лишь по одной паре признаков.

Доминирование — явление преобладания признаков при скрещивании.

Доминантный признак — преобладающий.

Рецессивный признак — отступающий или исчезающий.

Гомозиготы — особи, дающие при самоопылении по данной паре признаков однородное не расщепляющееся потомство.

Гетерозиготы — особи, дающие расщепление по данной паре признаков.

Аллели — различные формы одного и того же гена.

Альтернативные признаки – взаимоисключающие, контрастные признаки.

Дигибридное скрещивание — скрещивание родительских форм, различающихся по двум парам признаков.

Полиплоидия — кратное гаплоидному набору увеличение хромосом в клетке (3n, 4n и более).

Гомологичные хромосомы – парные хромосомы, одинаковые по форме, размерам, набору генов.

Скрещивание анализирующее – скрещивание испытуемого организма с другим, являющимся по данному признаку рецессивной гомозиготой, что позволяет установить генотип испытуемого.

Чистые линии – организмы, гомозиготные по одному или нескольким признакам и не дающие в потомстве проявления альтернативного признака.

В генетике пользуются такими общепринятыми символами:

Генотип женской особи пишут на первом месте, а мужской - на втором.

Первое поколение обозначается F1 (Filli — дети), второе поколение — F2 и т.д. Рядом приводят обозначения генотипов потомков.

Бочкова Н.П. Медицинская генетика: М.: ГЭОТАР - Медиа, 2012.-224с.: ил, с.9-13

Поэтому уже с 2010 назрела проблема очередной серьёзной инновационной модернизации экономики. Новой индустриализации и информатизации.

ЛЕКЦИЯ 1

ЦЕЛЬ ИЗУЧЕНИЯ БИОЛОГИИ В МЕДИЦИНСКОМ ВУЗЕ

1.Уметь интерпретировать универсальные биологические явления, основные свойства живого (наследственность, изменчивость, раздражимость, обмен веществ и т. д.) в применении к человеку.

2.Знать эволюционные связи (филогенез органов, возникновение пороков развития).

3.Анализировать закономерности и механизмы нормального онтогенеза и интерпретировать их в отношении к человеку.

4.Владеть основами медико-биологического исследования человека.

5.Интерпретировать явления паразитизма.

Биология – наука о жизни, о формах живого, о закономерностях существования и развития органического мира. Объект исследования биологии – живые организмы. Изучаются строение, функции, связи с другими организмами и окружающей средой (в т. ч. неживой природой). Открытия в биологии конца ХХ века сравнимы с открытиями космоса.

1838 – Т.Шванн, М.Шлейден – клеточная теория.

1953 – Д.Уотсон, Ф.Крик – двойная спираль ДНК.

1965 – Ниренберг – генетический код.

1957 – Д.Кендрью, М.Перути – пространственная структура белка – миоглобина.

1958 – Ф.Санжер – последовательность аминокислот инсулина.

1961 – Ф.Жакоб, Ж.Моно – схема регуляции экспрессии генов у прокариот.

1970 – Х.Темин, Д.Балтимор – обратная транскрипция.

1980 – А.Каледин – способ выделения термостабильной ДНК-полимеразы из бактерий.

1983 – Кэрри Мюллис – полимеризация цепной реакции (ПЦР).

1998 – секвенирование генома многоклеточной нематоды.

Достижения в биологии за последние 10-15 лет:

- клонированы гены более 60 болезней

-открыты болезни экспансии (распространения числа трехнуклеотидных повторов и подтвержден феномен антиципации (синдром умственной отсталости с ломкой Х хромосомы, хорея Гентингтона и др.))

-осуществлены первые попытки генотерапии человека

-разработаны модели трансгенеза на мышах

-отрыты митохондриальные болезни

-применение анализа ДНК в криминалистике: установление личности, отцовства

-выделены гены – супрессоры опухолей

-открыты микроделеционные синдромы

- разработаны новые методы пренатального скрининга и диагностики

-осуществление поиска новых генов сложно наследуемых болезней человека

-количество установленных генетических маркеров составляет десятки тысяч.

Современная биологическая наука образует сложную систему биологических направлений. Есть разные классификации биологических наук.

Палеонтология – наука о вымерших животных и растениях.

Неонтология – изучает ныне живущих организмов.

Классификация по объекту исследования.

-зоология: протозоология – учение о простейших организмах

гельминтология – о паразитических червях

арахнология – о паукообразных

энтомология – о насекомых

Зоология изучает строение, происхождение, развитие, образ жизни животных.

-ботаника – изучает строение, происхождение, развитие и функции растений (лекарственные и ядовитые растения)

-гидробиология – наука о водных объектах

-вирусология – наука о вирусах

-микробиология – наука о микроорганизмах.

Классификация по свойствам живого.

Морфология – изучает форму, строение организма (анатомия, гистология)

Физиология – изучает процессы, протекающие в живом организме и обмен веществ между организмом и окружающей средой (нормальная физиология, патологическая физиология)

Экология – изучает взаимодействия между организмом и окружающей средой (гигиена с экологией, биология с экологией)

Этология – наука о поведении животных, человека (у человека детерминировано поведение)

Биология клетки – цитология

Биология развития – закономерности развития (ранее – эмбриология)

Генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости (кафедра неврологии)

Геронтология – учение о старении организма и борьбе за долголетие

Гериатрия – наука об обмене веществ, протекающем в стареющем организме

Антропология – наука о закономерностях происхождения человека, человеческих рас

Эволюционное учение – изучает закономерности исторического развития.

Далее происходит более мелкое деление групп.

Существуют смежные дисциплины.

Биохимия – классическая наука о химических реакциях, которые протекают в живых клетках, обеспечивают рост, жизнедеятельность и размножение организмов. Биохимии принадлежит открытие ферментов и их роли.

Биофизика– изучает живые объекты, используя оригинальные физические методы и концепции.

Молекулярная биология (50-е годы ХХ века) – совокупность биохимии, биофизики, классической генетики и биологии. Привела к открытию генетического кода и биосинтеза белка.

Биоорганическая химия – использует приемы и методы органической химии, используется для определения структуры и функций в клетке и их взаимной влиянии. Разработка новых лекарственных средств.

Физико-химическая биология – конец ХХ века – союз биофизики, биохимии, биоорганической химии, молекулярной биологии.

Биоинженерия генная – создание нового организма с заранее заданными свойствами. В настоящее время можно выделить, создать ген или группу генов с интересующим признаком, происходит вживление в другой организм (ген инсулина человека встроен в кишечную палочку).

Геномика– компьютерный анализ генома (в том числе и генома человека) и медицинские приложения (так называемая – медицинская геномика). Используется геномная диагностика, выявляющая предрасположенность к каким – либо заболеваниям человека.

Протеомика – связь между наследственным материалом и проявлением признаков.

Биология взаимодействует практически со всеми науками и используется в технике (биотехнологические приемы, промышленный микробиологический синтез, сыроварение и др.)

ЛЕКЦИЯ 1

ЦЕЛЬ ИЗУЧЕНИЯ БИОЛОГИИ В МЕДИЦИНСКОМ ВУЗЕ

2.Знать эволюционные связи (филогенез органов, возникновение пороков развития).

4.Владеть основами медико-биологического исследования человека.

5.Интерпретировать явления паразитизма.

1838 – Т.Шванн, М.Шлейден – клеточная теория.

1953 – Д.Уотсон, Ф.Крик – двойная спираль ДНК.

1965 – Ниренберг – генетический код.

1957 – Д.Кендрью, М.Перути – пространственная структура белка – миоглобина.

1958 – Ф.Санжер – последовательность аминокислот инсулина.

1961 – Ф.Жакоб, Ж.Моно – схема регуляции экспрессии генов у прокариот.

1970 – Х.Темин, Д.Балтимор – обратная транскрипция.

1980 – А.Каледин – способ выделения термостабильной ДНК-полимеразы из бактерий.

1983 – Кэрри Мюллис – полимеризация цепной реакции (ПЦР).

1998 – секвенирование генома многоклеточной нематоды.

Достижения в биологии за последние 10-15 лет:

- клонированы гены более 60 болезней

-осуществлены первые попытки генотерапии человека

-разработаны модели трансгенеза на мышах

-отрыты митохондриальные болезни

-применение анализа ДНК в криминалистике: установление личности, отцовства

-выделены гены – супрессоры опухолей

-открыты микроделеционные синдромы

- разработаны новые методы пренатального скрининга и диагностики

-осуществление поиска новых генов сложно наследуемых болезней человека

-количество установленных генетических маркеров составляет десятки тысяч.

Палеонтология – наука о вымерших животных и растениях.

Неонтология – изучает ныне живущих организмов.

Классификация по объекту исследования.

-зоология: протозоология – учение о простейших организмах

гельминтология – о паразитических червях

арахнология – о паукообразных

энтомология – о насекомых

Зоология изучает строение, происхождение, развитие, образ жизни животных.

-гидробиология – наука о водных объектах

-вирусология – наука о вирусах

-микробиология – наука о микроорганизмах.

Классификация по свойствам живого.

Морфология – изучает форму, строение организма (анатомия, гистология)

Этология – наука о поведении животных, человека (у человека детерминировано поведение)

Биология клетки – цитология

Биология развития – закономерности развития (ранее – эмбриология)

Генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости (кафедра неврологии)

Геронтология – учение о старении организма и борьбе за долголетие

Гериатрия – наука об обмене веществ, протекающем в стареющем организме

Антропология – наука о закономерностях происхождения человека, человеческих рас

Эволюционное учение – изучает закономерности исторического развития.

Далее происходит более мелкое деление групп.

Существуют смежные дисциплины.

Биофизика– изучает живые объекты, используя оригинальные физические методы и концепции.

Протеомика – связь между наследственным материалом и проявлением признаков.

2. Современная биология

Современная биология представляет собой систему наук о живой природе. Общие закономерности развития живой природы, раскрывающие сущность жизни, ее формы и развитие, рассматривает общая биология. Соответственно объектам изучения – животным, растениям, вирусам – существуют специальные науки: зоология, ботаника, вирусология, изучающие каждую из названных групп организмов. В свою очередь, эти науки имеют разделы в зависимости от охватываемых ими объектов. Так, ботаническими науками являются микология (наука о грибах), альгология (наука о водорослях), бриология (наука о мхах) и т. д. К зоологическим наукам относятся: протозоология – учение о простейших, гельминтология – о паразитических червях, арахнология – о паукообразных, энтомология – о насекомых и т. д.

Классификацией живых существ занимается систематика.

Ряд биологических наук изучает морфологию, т. е. строение организмов, другие – физиологию, т. е. процессы, протекающие в живых организмах, и обмен веществ между организмами и средой. К морфологическим наукам относятся анатомия, изучающая макроскопическую организацию животных и растений, и гистология – наука о тканях и о микроскопическом строении тела.

Многие общебиологические закономерности являются предметом изучения цитологии, эмбриологии, геронтологии, генетики, экологии, дарвинизма и других наук.

3. Наука о клетке

Цитология – наука о клетке. Благодаря применению электронного микроскопа, новейших химических и физических методов исследования современная цитология изучает строение и жизнедеятельность клетки не только на микроскопическом, но и на субмикроскопическом, молекулярном уровне.

4. Эмбриология и генетика

Эмбриология изучает закономерности индивидуальности развития организмов, развитие зародыша. Геронтология – учение о старении организмов и борьбе за долголетие.

Генетика – наука о закономерностях изменчивости и наследственности. Она является теоретической базой селекции микроорганизмов, культурных растений и домашних животных.

5. Экологические науки

Исследование взаимодействия между организмами и окружающей их средой, обусловливающего выживание, развитие и размножение организмов, входит в задачу экологии. Экологическими науками являются биоценология и биогеоценология, изучающие биоценозы, т. е. устойчивые взаимообусловленные сообщества организмов и взаимоотношения биоценозов с окружающей их неживой природой. К экологии близки биогеография, выясняющая пути распространения организмов по земной поверхности, и паразитология, которая изучает паразитические организмы, пути их циркуляции в природе и разрабатывает способы борьбы и ликвидации возбудителей паразитарных болезней человека, домашних животных и культурных растений.

6. Палеонтология. Антропология

Палеонтология изучает вымершие организмы, ископаемые останки прежней жизни.

Дарвинизм, или эволюционное учение, рассматривает общие закономерности исторического развития органического мира.

Антропология – наука о происхождении человека и его рас. Правильное понимание биологической эволюции человека невозможно без учета закономерностей развития человеческого общества, поэтому антропология является не только биологической, но и социальной наукой.

7. Связь биологии с другими науками

Биологические науки представляют собой теоретическую основу медицины, агрономии, животноводства, а также всех тех отраслей производства, которые связаны с живыми организмами. Все биологические науки в той или иной мере являются базой для теоретической или практической медицины. Так, на основе морфологических наук развивается патологическая анатомия, на основе физиологии, биохимии и генетики – патологическая физиология. Гигиена тесно связана с физиологией, экологией и генетикой. Терапия и хирургия постоянно оперируют сведениями из области анатомии, физиологии, биохимии. Акушерство имеет тесную связь с эмбриологией. Эпидемиология опирается на достижения экологии, зоологии, паразитологии, бактериологии, вирусологии.

Во всех теоретических и практических медицинских науках используются общебиологические закономерности.

Вопрос 2. Методы биологических наук

1. Основные методы биологии

Основными частными методами в биологии являются:

Для того чтобы выяснить сущность явлений, необходимо прежде всего собрать фактический материал и описать его. Собирание и описание фактов были главным приемом исследования в ранний период развития биологии, который, однако, не утратил значения и в настоящее время.

Еще в XVIII в. получил распространение сравнительный метод, позволяющий путем сопоставления изучать сходство и различие организмов и их частей. На принципах этого метода была основана систематика и сделано одно из крупнейших обобщений – создана клеточная теория. Сравнительный метод перерос в исторический, но не потерял своего значения и сейчас.

2. Исторический метод

Исторический метод выясняет закономерности появления и развития организмов, становления их структуры и функций. Утверждением в биологии исторического метода наука обязана Ч. Дарвину.

3. Экспериментальный метод

Экспериментальный метод исследования явлений природы связан с активным воздействием на них путем постановки опытов (экспериментов) в точно учитываемых условиях и путем изменения течения процессов в нужном исследователю направлении. Этот метод позволяет изучать явления изолированно и добиваться повторяемости их при воспроизведении тех же условий. Эксперимент обеспечивает не только более глубокое, чем другие методы, проникновение в сущность явлений, но и непосредственное овладение ими.

Комплексное использование различных методов позволяет наиболее полно познать явления и объекты природы. Происходящее в настоящее время сближение биологии с химией, физикой, математикой и кибернетикой, использование их методов для решения биологических задач оказались весьма плодотворными.

Вопрос 3. Этапы развития биологии

1. Эволюция биологии

Развитие каждой науки находится в известной зависимости от способа производства, общественного строя, потребностей практики, общего уровня науки и техники. Первые сведения о живых организмах начал накапливать еще первобытный человек. Живые организмы доставляли ему пищу, материал для одежды и жилища. Уже в то время появилась необходимость знать свойства растений и животных, места их обитания и произрастания, сроки созревания плодов и семян, особенности поведения животных. Так постепенно не из праздной любознательности, а вследствие насущных повседневных потребностей накапливались сведения о живых организмах. Приручение животных и начало возделывания растений потребовали более глубоких сведений о живых организмах.

Первоначально накапливающийся опыт передавался устно от одного поколения другому. Появление письменности способствовало лучшему сохранению и передаче знаний.

Информация становилась полней и богаче. Однако длительное время вследствие низкого уровня развития общественного производства биологической науки еще не существовало.

2. Изучение биологии в древности

3. Упадок науки в Средневековье

4. Эпоха Возрождения и развитие науки

Важным рубежом в развитии науки являлась эпоха Возрождения (XIV–XVI вв.). С этим периодом связано зарождение нового общественного класса – буржуазии. Развивающиеся производственные силы требовали конкретных знаний. Это привело к обособлению ряда наук о природе. В XV–XVIII вв. выделились и интенсивно развивались ботаника, зоология, анатомия, физиология. Однако развивающемуся естествознанию нужно было еще отстаивать свои права на существование, вести жестокую борьбу с церковью. Еще продолжали пылать костры инквизиции. Мигель Сервет (1511–1553 гг.), открывший малый круг кровообращения, был объявлен еретиком и сожжен на костре.

5. Учение Ф. Энгельса

В борьбе с идеалистическими представлениями большую положительную роль сыграли французские материалисты XVIII в. – Ж. Ламетри (1709–1751 гг.), Д. Дидро (1713–1784 гг.) и др.

6. Необходимость нового подхода к изучению природы

В период быстрого развития промышленности и роста городов, потребовавшего резкого увеличения продуктов сельскохозяйственного производства, возникла необходимость в научном ведении земледелия. Потребовалось раскрытие закономерностей жизнедеятельности организмов, истории их развития. Для решения этих задач нужен был новых подход к изучению природы. В науку начинают проникать идеи о всеобщей связи явлений, изменяемости природы, эволюции органического мира.

Академик Российской академии наук К.Ф. Вольф (1733–1794 гг.), исследуя зародышевое развитие животных, выяснил, что индивидуальное развитие связано с новообразованием и преобразованием частей эмбриона. По словам Ф. Энгельса, Вольф произвел в 1759 г. первое нападение на теорию постоянства видов. В 1809 г. Ж.Б. Ламарк (1744–1829 гг.) выступил с первой теорией эволюции. Однако фактического материала для обоснования теории эволюции еще было недостаточно. Ламарку не удалось открыть основные закономерности развития органического мира, и его теория не была признана современниками.

7. Возникновение новых наук

8. Распад науки на отдельные отрасли

Для биологии ХХ в. характерны два процесса. Во-первых, вследствие накопления огромного фактического материала прежние единые науки начинают распадаться на отдельные отрасли. Так, из зоологии выделились энтомология, гельминтология, протозоология и многие другие отрасли, из физиологии – эндокринология, физиология высшей нервной деятельности и т. д. Во-вторых, намечается тенденция к сближению биологии с другими науками: возникли биохимия, биофизика, биогеохимия и др. Появление пограничных наук указывает на диалектическое единство многообразных форм существования и развития материи, способствует преодолению метафизического разобщения в изучении форм ее существования. В последние десятилетия в связи с бурным развитием техники и новейшими достижениями в ряде областей естествознания возникли молекулярная биология, бионика, радиобиология, космическая биология.

Молекулярная биология – область современного естествознания. Используя теоретические основы и экспериментальные методы химии и молекулярной физики, она дает возможность исследовать биологические системы на молекулярном уровне.

Бионика изучает функции и строение организмов с целью использования тех же принципов при создании новой техники. Если до настоящего времени биология была одной из теоретических основ медицины и сельского хозяйства, то ныне становится также одной из основ техники будущего.

Появление радиобиологии – учения о действии ионизирующих излучений на живые организмы – связано с открытием биологического действия рентгеновских и гамма-лучей, особенно после обнаружения природных источников радиоактивности и создания искусственных источников ионизирующих излучений.

До недавнего прошлого биология оставалась чисто земной наукой, изучающей формы жизни только на нашей планете. Однако успехи современной техники, позволившие создать летательные аппараты, способные преодолевать земное притяжение и выходить в космическое пространство, поставили перед биологией ряд новых задач, являющихся предметом космической биологии. В решении вопросов сегодняшнего дня вместе с биологами принимают участие математики, кибернетики, физики, химики и специалисты в других областях естествознания.

Вопрос 4. Роль биологии в системе медицинского образования

1. Связь биологии с медициной

2. Учение Л. Пастера

Исследования Л. Пастера (1822–1895 гг.), доказавшие невозможность самопроизвольного зарождения жизни в современных условиях, открытие того, что гниение и брожение вызываются микроорганизмами, произвели переворот в медицине и обеспечили развитие хирургии. В практику были введены сначала антисептика (предупреждение заражения раны посредством химических веществ), а затем асептика (предупреждение загрязнения путем стерилизации предметов, соприкасающихся с раной). Это же открытие послужило стимулом к поискам возбудителей заразных болезней, а с обнаружением их связаны разработка профилактики и рационального лечения инфекционных болезней. Открытие клетки и изучение микроскопического строения организмов позволили глубже понять причины возникновения болезненного процесса, способствовали разработке методов диагностики и лечения. То же самое следует сказать об изучении физиологических и биохимических закономерностей. Изучение И.И. Мечниковым процессов пищеварения у низших многоклеточных организмов способствовало объяснению явлений иммунитета. Его исследования по межвидовой борьбе у микроорганизмов привели к открытию антибиотиков, используемых для лечения многих болезней.

3. Филогенетический принцип

Следует помнить, что человек выделился из животного мира. Структура и функции человеческого организма, в том числе защитные механизмы, – результат длительных эволюционных преобразований предшествующих форм. В основе патологических процессов также лежат общебиологические закономерности. Необходимой предпосылкой для понимания сущности патологического процесса является знание биологии.

Филогенетический принцип, учитывающий эволюцию органического мира, может подсказать правильный подход к созданию живых моделей для изучения и незаразных болезней и для испытания новых лекарственных препаратов. Этот же метод помогает найти правильное решение при выборе тканей для заместительной трансплантации, понять происхождение аномалий и уродств, найти наиболее рациональные пути реконструкции органа и т. д.

4. Роль генетики в медицине

Большое число болезней имеет наследственную природу. Профилактика и лечение их требуют знания генетики. Ненаследственные болезни протекают неодинаково, а их лечение проводится в зависимости от генетической конституции человека, чего не может не учитывать врач. Многие врожденные аномалии возникают вследствие воздействия неблагоприятных условий среды. Предупредить их – задача врача, вооруженного знаниями биологии развития организмов. Здоровье людей в большой мере зависит от среды, в частности от той, которую создает человечество. Знание биологических закономерностей необходимо для научно обоснованного отношения к природе, охране и использованию ее ресурсов, в том числе с целью лечения и профилактики заболеваний. Как уже говорилось, причиной многих болезней человека являются живые организмы, поэтому для понимания патогенеза (механизма возникновения и развития болезни) и закономерностей эпидемического процесса (т. е. распространения заразных болезней) необходимо изучение болезнетворных организмов.

Вопрос 5. Обмен веществ и энергии

1. Совокупность закономерностей

К числу закономерностей, совокупность которых характеризует жизнь, относятся:

• самообновление, связанное с потоком вещества и энергии;

• самовоспроизведение, обеспечивающее преемственность между сменяющими друг друга генерациями биологических систем, связанное с потоком информации;

• саморегуляция, базирующаяся на потоке вещества, энергии и информации.

Перечисленные закономерности обусловливают основные атрибуты жизни: обмен веществ и энергии, раздражимость, гомеостаз, репродукцию, наследственность, изменчивость, индивидуальное и филогенетическое развитие.

2. Обмен веществ и энергии

Важно отметить, что обмен веществ может иметь место и между телами неживой природы. Однако обмен веществ как свойство живого качественно отличается от обменных процессов в неживых телах. Для того чтобы показать эти отличия, рассмотрим ряд примеров.

Горящий кусок угля находится в состоянии обмена с окружающей природой: происходит включение кислорода в химическую реакцию и выделение углекислого газа. Образование ржавчины на поверхности железного предмета является следствие обмена со средой. Но в результате этих процессов неживые тела перестают быть тем, чем они были. Наоборот, для тел живой природы обмен с окружающей средой является условием их существования. В живых организмах обмен веществ приводит к восстановлению разрушенных компонентов, замене их новыми, подобными им, т. е. к самообновлению и самовоспроизведению, построению тела живого организма за счет усвоения веществ из окружающей среды.

Привет! Сегодня я расскажу о том, как сдать экзамен по биологии. Сразу оговорюсь, что весь мой рассказ будет касаться только экзамена, который сдают студенты медицинских вузов в конце первого курса. Он имеет принципиальное отличие и от ЕГЭ, и от экзаменов по биологии, которые сдают химики и биологи.

В рамках курса биологии, которая в медицинских вузах изучается весь первый год, сам курс условно делится на три крупных категории:

Цитология (наука об общих принципах строения и организации клетки);
Генетика;
Паразитология.

Если вы уже получили вопросы, поняли, что идеально знаете ответы на всё, готовы рассказать любую тему из любого раздела – тогда написанное далее вам не понадобится вовсе.

Но если вы спрашивали у поисковика как сдать биологию, видимо, проблемы небольшие есть, и, может быть, мой опыт вам немного поможет.

Подготовка к экзамену по биологии

Этап 1 — анализ

Прямо в день получения вопросов к экзамену я провёл небольшой анализ. То есть, я просто прочитал вопросы и соотнёс со своими реальными знаниями. Я быстро обнаружил, что моя слабейшая сторона – генетика. Лучше всего у меня обстояли дела с паразитологией. Цитологию я знал примерно на школьном уровне, за исключением того, что в школе мы подробно не углублялись в строение некоторых органелл.

Затем я посчитал соотношение вопросов по паразитологии, генетике и цитологии. Это очень важный шаг, ведь он позволяет составить вероятную картину того, что будет происходить на экзамене при вашем ответе. То есть здесь очень важно, каких вопросов больше всего количественно, ведь они с большей вероятностью вам попадутся. Значит, необходимо поработать с ними особенно тщательно.

Этап 2 — работа над сильной стороной

Учебник оказался великолепным, и я его читал, в общем-то, как художественную литературу, не забывая выписывать паразитов по отдельным классификациям (читайте здесь

Я начал работать над паразитологией примерно за полтора месяца до экзамена, и буквально за 15-17 дней (а я очень ленив) у меня не осталось вообще ни единого паразита из билетов, которого бы я не знал. Учитывая, что в каждом билете из 4х вопросов был минимум один про паразитов, а последний вопрос – это всегда задача, которая также могла быть на тему паразитологии, я себе обеспечил неплохую ситуацию. Минимум четверть каждого билета я уже знал на 5, а в некоторых (их примерно треть от общей массы) я знал на 5 уже половину.

Этап 3 — работа над слабой стороной

Оставался месяц до экзамена, а с генетикой у меня всё ещё была катастрофа. Дальше самой основы вроде первого закона Менделя и базовых определений я был весьма плох. И самое печальное, я понимал, что разобрать и выучить всё остальное у меня просто физически не получится. И здесь мне очень помог великолепный канал с уроками по биологии – Aleksandra Learn biology. Генетику до качественного, высокого уровня я довести не сумел, но мне удалось закрепить то, что я знал более-менее и выучить несколько новых тем практически с 0. Кстати, у Александры на канале есть также и видео про цитологию, всем очень рекомендую (просто посмотрите видео про митоз и мейоз от Александры – это же восхитительно).

Благодаря этому каналу я укрепил основу генетики. Надо сказать, что на это у меня ушло чуть менее трёх недель. Да, очень долго, но генетика шла очень тяжко даже с такими классными объяснениями. Сыграла и черта моего характера – то, что мне интересно, я разбираю буквально до косточек, а то, что мне не нравится, я очень-очень долго верчу перед собой, в упор не видя элементарных закономерностей, бросаю, потом снова берусь ну и так далее.

Последнюю неделю я потратил на повторение цитологии – значительную часть я знал ещё до подготовки, остальное подтянул по вышеуказанному каналу. Кстати, очень полезное наблюдение – во многих атласах и учебниках по гистологии первой главой идёт как раз цитология. Поскольку во втором семестре первого курса гистология у нас уже шла, я активно пользовался учебником по гистологии, где весьма понятно и кратко излагались основы курса цитологии.

Я также делал схемы и рисунки – рисовал клетки с органеллами внутри, подписывая около каждой особые приметы:

Ну и так далее. Кстати, ещё с цитологией мне помогла википедия, там также есть годные статьи про отдельные органеллы. Не забывайте только сверятся с авторитетными источниками (вашими учебниками, лекциями ваших преподавателей) во время работы с википедией.

Экзамен

Билет мне попался скверный – генетическая задача (могла бы быть и паразитная) на второй закон Менделя, в которой я основательно запутался. Сам закон, я конечно же, рассказал, а вот с применением его относительно задачи я поплыл. Когда мне пытались пару наводящих вопросов задать, я выглядел примерно так:

Второй вопрос был про генофонд популяций. Здесь мне признаться, повезло — не только с самим вопросом, но и с тем, что дополнительный вопрос от преподавателя был по свойствам популяции, а не про генетику.

Далее был вопрос про мейоз. Когда я увидел это в билете, я сразу же про себя поблагодарил Александру с ютуб-канала по биологии. Её помощь в подготовке к экзамену в целом сложно переоценить. Не могу сказать, что тут я отвечал очень уверенно, но этапы расписал верно, даже пару слов о патологиях мейоза сказал.

А вот паразит мне достался редкий и сложный — трихинелла. Это оценил преподаватель, предлагая перейти сразу к симптомам поражения. Но не тут-то было, я же слишком крут в паразитах, чтобы оставить всё просто так. Я прямо во время ответа нарисовал жизненный цикл, затем морфологию (сразу же сориентировался по классам, загляните в мою статью по паразитологии, ссылка выше), и затем перешёл к клинике и дифференциальной диагностике.

Конечно же, генетика меня подвела, как и следовало ожидать. Однако в целом я доволен пониманием основ каждой из трёх подтем + правильно выбранной тактикой. Сильную сторону я сделал сокрушительно сильной, а слабую постарался подтянуть максимально возможно. Оценка 4 меня вполне порадовала. Сам себя бы я оценил на нечто среднее между 4- и 3+.

Я только приступаю к ведению этого блога, поэтому для меня чрезвычайно важны ваши мнения о том, что я пишу. Если вам помогло, или вы увидели какую-то жуткую нелепость, пожалуйста, отпишитесь в комментариях. Я буду знать, в каком направлении мне двигаться далее.

Читайте также: