Шпаргалка по "Биологии"

Соматотропин с момента рождения становится жизненно важным для установления нормальной скорости роста ребенка. Он вызывает рост посредством стимуляции печени, которая продуцирует промежуточный гормон, называемый соматомедином. Дети с недостаточностью гормона роста не только низкорослые, но и толстые.

Секреция гормона  роста, как и других гипофизарных гормонов, находится под контролем  гипоталамуса. Гормон роста выделяется на протяжении суток отдельными порциями. Секрецию гормона вызывают физические нагрузки, состояние тревоги, сон.

Важную роль на протяжении всего периода роста  играет гормон щитовидной железы. При гипофункции щитовидной железы рост замедляется, причем это сказывается и на скелетной, и на зубной зрелости, и на развитии мозга.

Подростковый период

С наступлением подросткового  периода начинается фаза роста, во время  которой действие гормонов половых  желез и надпочечников в сочетании  с гормоном роста вызывает пубертатный  скачок роста.

Андрогены (гормон надпочечников) появляются, по крайней  мере в заметном количестве, только в подростковом периоде. Полагают, что именно андрогены вместе с гормоном роста регулируют ход всего пубертатного ускорения роста у женщин. У мужчин они действуют совместно с половым гормоном - тестостероном, секретируемым яичком. Тестостерон вызывает рост мышц и увеличение числа эритроцитов.

Все врожденные аномалии формируются в результате отклонений от нормального хода эмбрионального развития - задержек формирования органов, искажений образующихся зачатков или даже полного их подавления.

Отсутствие или исчезновение появившейся  закладки - причина очень серьезных  нарушений развития. Примером может  служить анэнцефалия - отсутствие больших  полушарий головного мозга: при  формировании нервной системы зачаток  головного мозга образуется, но замыкание  в нервную трубку неполное, на головном конце нервные валики не соединяются, поэтому этот участок далее не развивается и полушария головного  мозга из него образоваться не могут.

Поскольку в эмбриогенезе все процессы формообразования взаимосвязаны и  протекают в строгой последовательности, постольку и выпадение одного звена в цепи событий затрагивает  развитие и других закладок.

Например, если в силу каких-либо причин мочеточник не образуется, то не сформируется и почка.

Частичное подавление закладки органа приводит к недоразвитию органа или  ткани и к несовершенному отправлению  органом его функций. Например, часто  встречается недоразвитие мозжечка, что приводит к нарушениям координации  движений и мышечного тонуса.

Недоразвитие органа обычно выражается в уменьшении его размеров и массы (отклонение от нормы более чем  на 2 сигмы). Такое снижение массы  и размеров может коснуться всего  организма и тогда говорят о карликовости.

Увеличение массы и размеров организма за пределы 2 сигм от центра распределения является переразвитием. Примером может служить макроцефалия - необычное увеличение массы и размеров головного мозга, которое приводит к выраженному слабоумию и уменьшению продолжительности жизни.

Если сверх нормы увеличена  длина всего тела, то говорят о  гигантизме. Если гигантизм или карликовость вызваны гормональными нарушениями, то они рассматриваются как эндокринные  заболевания и к врожденным порокам  не относятся.

К врожденным порокам относятся  изменения количества частей органа (числа пальцев или извилин  головного мозга, появление добавочных селезенок, надпочечников, двойного мочеточника, удвоение матки).

К частым наследственным аномалиям  относятся нарушения в строении органов, имеющих полость или  канал - врожденные пороки пищеварительной  и дыхательной систем: сужение  или отсутствие просвета в гортани, трахее, пищеводе и пр. Сходные изменения  возникают при развитии половой  системы. Особая группа аномалий - сохраняющиеся дольше обычного временные зародышевые структуры, которые должны были либо редуцироваться, либо преобразоваться. Например, сохранение остатков жаберных дуг приводит к возникновению кист и свищей. Или такой пример. У плода отсутствует легочное дыхание, поэтому кровь из правого желудочка сердца поступает не в малый круг кровообращения (в легкие), а через боталлов проток сразу возвращается в большой. С первым вздохом новорожденного боталлов проток сжимается, а через восемь-десять дней зарастает совсем. Кровь теперь направляется к легким и уже там, а не через плаценту обогащается кислородом. Изредка боталлов проток не зарастает, что приводит к одной из форм порока сердца - не очищенная от углекислого газа и не обогащенная кислородом кровь частично идет в легкие, а частично возвращается к органам тела.

К этой группе аномалий относятся  врожденные пороки спинного мозга, связанные  с тем, что позвоночный канал, открытый на ранних этапах развития, остается открытым у новорожденного. В этом случае спинной мозг прикрыт только мягкими тканями, что приводит к  различным деформациям его строения.

 

Вопрос 15

Абиотические  факторы:

 

Климатические:

солнечная радиация, свет и световой режим, температура, влажность, атмосферные  осадки, ветер, давление и др.

Эдафические:

механический и химический состав почвы, влагоемкость, водный, воздушный и тепловой режим почвы, уровень грунтовых вод и др.

Орографические (топографические):

рельеф (относится к косвенно действующим  экологическим факторам, так как  непосредственного влияния на жизнь  организмов не оказывает); экспозиция (расположение элементов рельефа  по отношению к странам света  и господствующим ветрам, приносящим влагу); высота над уровнем моря.

Гидрографические:

факторы водной среды.

Химические:

газовый состав атмосферы, солевой  состав воды.

 

Свет. Солнечное излучение служит основным источником энергии для всех процессов, происходящих на Земле. В спектре солнечного излучения выделяют области, различные по биологическому действию: ультрафиолетовая, видимая и инфракрасная. Ультрафиолетовые лучи с длиной волны менее 0,290 мкм губительны для всего живого. Это излучение задерживается озоновым слоем атмосферы, и до поверхности Земли доходит лишь часть ультрафиолетовых лучей (0,300–0,400 мкм), в небольших дозах благотворно влияющих на организмы.

Световой режим. При прохождении через атмосферный воздух солнечный свет отражается, рассеивается и поглощается. Каждое местообитание характеризуется определенным световым режимом.

 

Одним из важнейших экологических  факторов, незаменимым и универсальным  фактором, является температура. Она определяет уровень активности организмов, влияет на обменные процессы, размножение, развитие, другие стороны их жизнедеятельности. От нее зависит распространение организмов.

Тепловой  режим. Как было отмечено, температура является важным экологическим фактором, влияет на существование, развитие и распространение организмов. При этом, значение имеет не только абсолютное количество тепла, но и распределение его во времени, то есть тепловой режим. Тепловой режим растений складывается из температурных условий, которым свойственна та или иная продолжительность и смена в определенной последовательности в сочетании с другими факторами. У животных он также в сочетании с рядом других факторов обусловливает их суточную и сезонную активность. 

У растений имеются различные  анатомо-морфологические и физиологические  приспособления, сглаживающие вредное  влияние высоких и низких температур: интенсивность транспирации (при  понижении температуры испарение  воды через устьица протекает  менее интенсивно и в результате уменьшается теплоотдача и, наоборот); накопление в клетках солей, изменяющих температуру свертывания плазмы, свойство хлорофилла препятствовать проникновению  наиболее горячих солнечных лучей. Накопление у морозоустойчивых растений в клетках сахара и других веществ, увеличивающих концентрацию клеточного сока, делает растение более выносливым и имеет большое значение для  их терморегуляции.

У млекопитающих при низких температурах относительно сокращаются  размеры хвоста, конечностей, ушей, лучше развивается волосяной  покров. Так, размеры ушей у песца (обитателя тундры) небольшие, они  увеличиваются у лисицы, типичной для умеренных широт, и становятся довольно большими у фенека (обитателя пустынь Африки).

К числу важных экологических  факторов относится влажность (вода). Вода необходима для любой протоплазмы. С участием воды протекают все физиологические процессы. Живые организмы используют водные растворы (такие, как кровь и пищеварительные соки) для поддержания своих физиологических процессов. Она чаще других экологических факторов лимитирует рост и развитие растений. Вода с экологической точки зрения служит ограничивающим фактором как в наземных местообитаниях, так и в водных, где ее количество подвергнуто сильным колебаниям. Следует отметить, что наземные организмы постоянно теряют воду и нуждаются в регулярном пополнении ее.

 

Антропические (антропогенные) факторы – вся разнообразная деятельность человека, которая приводит к изменению природы, как среды обитания всех живых организмов, или непосредственно сказывается на их жизни. Воздействие человека на окружающую среду сейчас имеет глобальный характер и сравнимо с геологическими силами. В результате его деятельности возникают новые и изменяются сложившиеся в природе пути миграции веществ, появляются новые вещества, ранее не существовавшие в природе, происходит накопление одних и снижение концентрации других химических элементов и т. д. Глубокое изучение антропических воздействий на природу служит условием предотвращения дисбаланса в природном круговороте веществ, что необходимо для сохранения среды жизни человека.

Оценка действия антропических факторов связана, прежде всего, с тем, какие изменения они вызывают в природе, и эти положения подробно рассматриваются в курсе. Антропические факторы в зависимости от направления воздействия можно разделить на три большие группы: 1) изменение численности организмов; 2) переселение организмов (целенаправленное или случайное); 3) изменение среды обитания организмов.

Преобразующая деятельность человека, приняв глобальные масштабы, сделала антропические факторы ведущими в эволюции биосферы.

Вопрос 16

Живые системы  – открытые системы, они постоянно обмениваются ве-ществами и энергией со средой. Для них характерна отрицательная энтропия (увеличение упорядоченности), увеличивающаяся в процессе органической эволюции. В живых системах очень ярко проявляется способность к самоорганизации материи.

Уровни организации  живых систем: молекулярно-генетический, онтогенетический, популяционно-видовой, биосферный (биогеоценотический).

На молекулярно-генетическом уровне редупликация, основанная на матричном  копировании, делает возможным сохранение не только генетической нормы (воспроизводство  живых систем), но и отклонений от нее, т. е. мутаций (основа процесса эволюции).

Онтогенетический  уровень связан с жизнедеятельностью отдельных биологических особей, дискретных индивидуумов. Развитие особи  от образования зародышевой клетки до смерти составляет содержание процесса онтогенеза. Онтогенез состоит из роста, перемещения отдельных структур, дифференциации и усложнения интеграции организма. На онтогенетическом уровне происходит не только реализация наследственной информации, но и испытание, проверка согласованности и работы управляющих  систем во времени и пространстве, приспособление к среде в пределах особи и др.

Популяция – основная элементарная структура на популяционно-видовом  уровне, а элементарное явление на этом уровне – изменение генотипического  состава популяции; элементарный материал на этом уровне – мутации. В синтетической теории эволюции выделены элементарные факторы, действующие на этом уровне: мутационный процесс, популяционные волны, изоляция и естественный отбор. Каждый из этих факторов может оказать то или иное «давление», т. е. степень количественного воздействия на популяцию, и в зависимости от этого вызывать изменения в генотипическом составе популяции. В качестве элементарного явления или процесса эволюции современная теория рассматривает устойчивое изменение генотипа популяции.

Биосферный уровень. В ходе взаимодействия популяции  объединяют-ся в сложные системы – биоценозы. Биоценозы входят в качестве составных частей в еще более сложные системы (сообщества) – биогеоценозы. Биогеоценозы – среда для эволюции входящих в них популяций. Устойчивость биогеоценоза пропорциональная многообразию его компонентов. Высокоорганизованные организмы для своего существования нуждаются в более простых организмах; каждая экосистема неизменно содержит как простые, так и сложные компоненты.

Первичной основой  для сложения биогеоценозов служат растения и микроорганизмы, продуценты органического вещества (автотрофы). В ходе эволюции до заселения растениями и микроорганизмами определенного  пространства биосферы не может быть и речи о заселении его животными.

Эволюция – не просто адаптация организма к  внешним условиям, а стремление его  к гармонии, соразмерности развития всего организма как целого и  функционирования его внутренних органов  как частей.

Механизмом эволюции является естественный отбор, а материалом для отбора – наследственная изменчивость. Живые организмы могут самосовершенствоваться, эволюционировать в сторону все  большей приспособленности к  среде обитания и таким образом  виды живых организмов могут изменяться в целом.

Применительно к  живым организмам можно считать, что «информация – это запомненный  выбор возможных состояний». Такой  подход к информации означает, что  возникновение и передача ее живой  системе – это процесс организации  этих состояний. Чем больше у живой  системы информации о внутренних и внешних изменениях, тем больше у нее возможностей изменить свое состояние за счет обмена веществ, поведенческих  реакций или адаптации к полученному  сигналу. Одной из существенных особенностей живой системы является способность  создавать новую информацию и  отбирать наиболее ценную для него в процессе жизнедеятельности. Чем  более ценная информация создается  в системе и чем выше критерий ее отбора, тем выше стоит эта  система на лестнице биологической  эволюции. Поэтому одним из критериев  биологической эволюции является возрастание  ценности информации, рождающейся в  системе и передаваемой затем  живым организмом ге-нетически следующим поколениям. Закономерности биологической эволюции в свете теории информации будут определяться тем, как реализуется в процессе развития живого принцип максимума информации и ее ценности.