Biología de Yarygin para universidades médicas leída en línea. Yarígin

27.09.2019

Año de emisión: 2003

Género: Biología

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Calidad: LOC

Descripción: El papel de la carrera de biología es importante no sólo en las ciencias naturales, sino también en la formación ideológica de un médico. El material propuesto enseña una actitud razonable y conscientemente atenta hacia la naturaleza circundante, a uno mismo y a los demás como parte de esta naturaleza, y contribuye al desarrollo de una evaluación crítica de las consecuencias del impacto humano en el medio ambiente. El conocimiento biológico fomenta una actitud solidaria y respetuosa hacia los niños y las personas mayores. La oportunidad que se abrió a principios de siglo en relación con el desarrollo de la genómica para cambiar activa y prácticamente arbitrariamente la constitución genética de las personas aumenta enormemente la responsabilidad del médico, exigiéndole que se adhiera estrictamente a normas éticas que garanticen los intereses de el paciente. Esta importante circunstancia también se refleja en el libro de texto "Biología".
Al escribir secciones y capítulos individuales, los autores buscaron reflejar el estado actual de las áreas relevantes de las ciencias biológicas y biomédicas. La biomedicina es un edificio en construcción. El número de hechos científicos está aumentando rápidamente. El más importante principios teóricos y las hipótesis planteadas son objeto de acalorados debates, sobre todo porque las biotecnologías modernas están encontrando rápidamente su camino hacia la práctica. Por otro lado, bajo la presión de los últimos datos se están revisando una serie de conceptos fundamentales que se han mantenido inquebrantables durante décadas. En tales condiciones, los autores a menudo tuvieron que elegir entre un punto de vista u otro, justificando en cualquier caso esa elección apelando a los hechos.
Los autores sienten un sincero agradecimiento a los investigadores cuyos trabajos utilizaron en el proceso de elaboración del libro de texto "Biología", se disculpan con los científicos cuyas opiniones, debido al volumen limitado de la publicación, no encontraron suficiente cobertura en él. y aceptará y tendrá en cuenta con gratitud las críticas críticas en futuros comentarios de trabajo y deseos de colegas y estudiantes.

"Biología"

LA VIDA COMO FENÓMENO NATURAL ESPECIAL

CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA VIDA

1.1. ETAPAS DEL DESARROLLO DE LA BIOLOGÍA
1.2. ESTRATEGIA DE VIDA. ADAPTACIÓN, PROGRESO, ENERGÍA Y APOYO A LA INFORMACIÓN
1.3. PROPIEDADES DE LA VIDA
1.4. ORIGEN DE LA VIDA
1.5. ORIGEN DE LA CÉLULA EUCARIÓTICA
1.6. EL SURGIMIENTO DE LA MULTICELULARIDAD
1.7. SISTEMA JERARQUICO. NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE VIDA
1.8. MANIFESTACIÓN DE LAS PRINCIPALES PROPIEDADES DE LA VIDA EN LOS DISTINTOS NIVELES DE LA ORGANIZACIÓN
1.9. CARACTERÍSTICAS DE LA MANIFESTACIÓN DE REGULARIDADES BIOLÓGICAS EN LAS PERSONAS. NATURALEZA BIOSOCIAL DEL HUMANO

NIVELES CELULARES Y MOLECULAR-GENÉTICOS DE ORGANIZACIÓN DE LA VIDA: LA BASE DE LAS ACTIVIDADES DE VIDA DE LOS ORGANISMOS

CELDA - UNIDAD DE VIDA ELEMENTAL
2.1. TEORÍA CELULAR
2.2. TIPOS DE ORGANIZACIÓN CELULAR
2.3. ORGANIZACIÓN ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL DE LA CÉLULA EUCARIÓTICA
2.3.1. El principio de compartimentación. membrana biológica
2.3.2. La estructura de una célula típica de un organismo multicelular.
2.3.3. Flujo de información
2.3.4. Flujo de energía intracelular
2.3.5. Flujo intracelular de sustancias.
2.3.6. Otros mecanismos intracelulares significado general
2.3.7. La célula como estructura integral. Sistema coloidal de protoplasma.
2.4. REGULARIDADES DE EXISTENCIA CELULAR EN EL TIEMPO
2.4.1. ciclo de vida celular
2.4.2. Cambios celulares en el ciclo mitótico.
ORGANIZACIÓN ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL DEL MATERIAL GENÉTICO
3.1. HEREDITARIO Y VARIABILIDAD - PROPIEDADES FUNDAMENTALES DE LOS SERES VIVOS
3.2. HISTORIA DE FORMACIÓN DE PERCEPCIONES SOBRE LA ORGANIZACIÓN DEL SUSTRATO MATERIAL DE LA HEREDIDAD Y LA VARIABILIDAD
3.3. PROPIEDADES GENERALES DEL MATERIAL GENÉTICO Y NIVELES DE ORGANIZACIÓN DEL APARATO GENÉTICO
3.4. NIVEL GENÉTICO DE ORGANIZACIÓN DEL APARATO GENÉTICO
3.4.1. Organización química del gen.

3.4.1.1. Estructura del ADN. Modelo de J. Watson y F. Crick
3.4.1.2. Un método para registrar información genética en una molécula de ADN. Código biológico y sus propiedades.

3.4.2 Propiedades del ADN como sustancia de herencia y variabilidad.

3.4.2.1. Autoreproducción material hereditario. replicación del ADN
3.4.2.2. Mecanismos de conservación de la secuencia de nucleótidos del ADN. Estabilidad química. Replicación. Reparar
3.4.2.3. Cambios en las secuencias de nucleótidos del ADN. Mutaciones genéticas
3.4.2.4. Unidades elementales de variabilidad del material genético Mouton. reconocimiento
3.4.2.5. Clasificación funcional de mutaciones genéticas.
3.4.2.6. Mecanismos que reducen el efecto adverso de las mutaciones genéticas.

3.4.3. Uso de la información genética en los procesos de la vida.

3.4.3.1. El papel del ARN en la implementación de la información hereditaria.
3.4.3.2. Características de la organización y expresión de la información genética de pro y eucariotas.
3.4.3.3. Un gen es una unidad funcional de material hereditario. Relación entre gen y rasgo

3.4.4. Características funcionales del gen.
3.4.5. Importancia biológica nivel genético de organización del material hereditario
3.5. NIVEL CROMOSÓMICO DE ORGANIZACIÓN DEL MATERIAL GENÉTICO
3.5.1. Algunas disposiciones de la teoría cromosómica de la herencia.
3.5.2. Organización fisicoquímica de los cromosomas de una célula eucariota.

3.5.2.1. Composición química cromosomas
3.5.2.2. Organización estructural de la cromatina.
3.5.2.3. Morfología cromosómica
3.5.2.4. Características de la organización espacial del material genético en una célula procariótica.

3.5.3. Manifestación de las propiedades básicas del material de herencia y variabilidad a nivel cromosómico de su organización.

3.5.3.1. Autoreproducción de cromosomas en el ciclo celular mitótico.
3.5.3.2. Distribución del material cromosómico materno entre células hijas en la mitosis.
3.5.3.3. Cambios organización estructural cromosomas. Mutaciones cromosómicas

3.5.4. La importancia de la organización cromosómica en el funcionamiento y herencia del aparato genético
3.5.5. Importancia biológica del nivel cromosómico de organización del material hereditario.
3.6. NIVEL GENÓMICO DE ORGANIZACIÓN DEL MATERIAL HEREDITARIO
3.6.1. Genoma. Genotipo. cariotipo
3.6.2. Manifestación de las propiedades del material hereditario a nivel genómico de su organización.

3.6.2.1. Autoreproducción y mantenimiento de la constancia del cariotipo a lo largo de una serie de generaciones celulares.
3.6.2.2. Mecanismos para mantener la constancia del cariotipo a lo largo de generaciones de organismos.
3.6.2.3. Recombinación de material hereditario en el genotipo. Variabilidad combinativa
3.6.2.4. Cambios en la organización genómica del material hereditario. Mutaciones genómicas

3.6.3. Características de la organización del material hereditario en proeucariotas.
3.6.4. Evolución del genoma

3.6.4.1. Genoma del supuesto ancestro común de pro y eucariotas.
3.6.4.2. Evolución del genoma procariótico
3.6.4.3. Evolución del genoma eucariota
3.6.4.4. Elementos genéticos móviles.
3.6.4.5. El papel de la transferencia horizontal de material genético en la evolución del genoma.

3.6.5. Características del genotipo como sistema de dosis equilibrada de genes que interactúan.

3.6.5.1. La importancia de mantener el equilibrio de dosis de genes en el genotipo para la formación de un fenotipo normal.
3.6.5.2. Interacciones entre genes en un genotipo.

3.6.6. Regulación de la expresión génica a nivel genómico de organización del material hereditario.

3.6.6.1. Principios generales del control genético de la expresión genética.
3.6.6.2. El papel de los factores no genéticos en la regulación de la actividad genética.
3.6.6.3. Regulación de la expresión genética en procariotas.
3.6.6.4. Regulación de la expresión genética en eucariotas.

3.6.7. Importancia biológica del nivel genómico de organización del material hereditario.
MECANISMOS CELULARES Y MOLECULAR-GENÉTICOS PARA PROPORCIONAR LAS PROPIEDADES DE PATRIMONIO Y VARIABILIDAD EN HUMANOS
4.1. MECANISMOS GENÉTICOS MOLECULARES DEL PATRIMONIO Y VARIABILIDAD EN HUMANOS
4.2. MECANISMOS CELULARES QUE PROPORCIONAN PATRIMONIO Y VARIABILIDAD EN HUMANOS
4.2.1. Mutaciones somáticas
4.2.2. mutaciones generativas

NIVEL ONTOGENÉTICO DE ORGANIZACIÓN DE VIDA

REPRODUCCIÓN
5.1. MÉTODOS Y FORMAS DE REPRODUCCIÓN
5.2. REPRODUCCIÓN SEXUAL
5.2.1. Alternancia de generaciones con reproducción asexual y sexual.
5.3. CÉLULAS GENITALES
5.3.1. Gametogénesis
5.3.2. Mitosis
5.4. FASES ALTERNADAS DEL CICLO DE VIDA HAPLOIDE Y DIPLOIDE
5.5. FORMAS EN QUE LOS ORGANISMOS ADQUIEREN INFORMACIÓN BIOLÓGICA
LA ONTOGÉNESIS COMO PROCESO DE REALIZACIÓN DE INFORMACIÓN HEREDITARIA
6.1. FENOTIPO DEL ORGANISMO. EL PAPEL DE LA HEREDIDAD Y EL MEDIO AMBIENTE EN LA FORMACIÓN DEL FENOTIPO
6.1.1. Variabilidad de modificación
6.1.2. El papel de los factores hereditarios y ambientales en la determinación del sexo de un organismo.

6.1.2.1. Evidencia de la determinación genética del sexo
6.1.2.2. Evidencia del papel de los factores ambientales en el desarrollo de las características sexuales.

6.2. IMPLEMENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN HEREDITARIA EN EL DESARROLLO INDIVIDUAL. FAMILIAS MULTIGENALES
6.3. TIPOS Y OPCIONES DE HERENCIA DE CARACTERES
6.3.1. Patrones de herencia de rasgos controlados por genes nucleares.

6.3.1.1. Herencia monogénica de rasgos. Herencia autosómica y ligada al sexo
6.3.1.2. Herencia simultánea de varias características. Herencia independiente y encadenada
6.3.1.3. Herencia de rasgos causada por la interacción de genes no alélicos.

6.3.2. Patrones de herencia de genes extranucleares. herencia citoplásmica
6.4. EL PAPEL DE LA HERENCIA Y EL MEDIO AMBIENTE EN LA FORMACIÓN DEL FENOTIPO HUMANO NORMAL Y PATOLÓGICAMENTE ALTERADO
6.4.1. Enfermedades humanas hereditarias.

6.4.1.1. Enfermedades cromosómicas
6.4.1.2. Enfermedades genéticas (o mendelianas)
6.4.1.3. Enfermedades multifactoriales o enfermedades con predisposición hereditaria.
6.4.1.4. Enfermedades con herencia no convencional.

6.4.2. Características de los humanos como objetos de investigación genética.
6.4.3. Métodos para estudiar la genética humana.

6.4.3.1. Método genealógico
6.4.3.2. método gemelo
6.4.3.3. Método estadístico de población
6.4.3.4. Métodos dermatoglíficos y palmoscopia.
6.4.3.5. Métodos de genética de células somáticas.
6.4.3.6. método citogenético
6.4.3.7. método bioquímico
6.4.3.8. Métodos para estudiar el ADN en la investigación genética.

6.4.4. Diagnóstico prenatal de enfermedades hereditarias.
6.4.5. Asesoramiento genético médico.
PERIODIZACIÓN DE LA ONTOGÉNESIS
7.1. PASOS. PERIODOS Y ETAPAS DE LA ONTOGÉNESIS
7.2. MODIFICACIONES EN LOS PERIODOS DE ONTOGÉNESIS, QUE TIENEN SIGNIFICADO ECOLÓGICO Y EVOLUTIVO
7.3. CARACTERÍSTICAS MORFOFISIOLÓGICAS Y EVOLUTIVAS DE LOS HUEVOS DE CORDADOS
7.4. FERTILIZACIÓN Y PARTENOGÉNESIS
7.5. DESARROLLO EMBRIONAL
7.5.1. División
7.5.2. Gastrulación
7.5.3. Formación de órganos y tejidos.
7.5.4. Órganos provisionales de embriones de vertebrados.
7.6. DESARROLLO EMBRIONAL DE MAMÍFEROS Y HUMANOS
7.6.1. Periodización y desarrollo embrionario temprano.
7.6.2. Ejemplos de organogénesis humana que reflejan la evolución de la especie.
REGULARIDADES DEL DESARROLLO INDIVIDUAL DE ORGANISMOS
8.1. CONCEPTOS BÁSICOS EN BIOLOGÍA DEL DESARROLLO INDIVIDUAL
8.2. MECANISMOS DE ONTOGÉNESIS
8.2.1. División celular
8.2.2. Migración celular
8.2.3. clasificación de células
8.2.4. Muerte celular
8.2.5. Diferenciación celular
8.2.6. Inducción embrionaria
8.2.7. Control genético del desarrollo.
8.3. INTEGRIDAD DE LA ONTOGÉNESIS
8.3.1. Determinación
8.3.2. Regulación embrionaria
8.3.3. Morfogénesis
8.3.4. Altura
8.3.5. Integración de la ontogenia.
8.4. REGENERACIÓN
8.5. VEJEZ Y ENVEJECIMIENTO. LA MUERTE COMO FENÓMENO BIOLÓGICO
8.5.1. Cambios en órganos y sistemas de órganos durante el envejecimiento.
8.5.2. Manifestación del envejecimiento a nivel molecular, subcelular y celular.
8.6. DEPENDENCIA DEL ENVEJECIMIENTO DEL GENOTIPO, CONDICIONES Y ESTILO DE VIDA
8.6.1. Genética del envejecimiento
8.6.2. Influencia de las condiciones de vida en el proceso de envejecimiento.
8.6.3. Impacto del estilo de vida en el proceso de envejecimiento.
8.6.4. Influencia en el proceso de envejecimiento de la situación endoecológica.
8.7. HIPÓTESIS QUE EXPLICAN LOS MECANISMOS DEL ENVEJECIMIENTO
8.8. INTRODUCCIÓN A LA BIOLOGÍA DE LA VIDA HUMANA
8.8.1. Método estadístico para estudiar patrones de esperanza de vida.
8.8.2. La contribución de los componentes sociales y biológicos a la mortalidad general en el tiempo histórico y en diferentes poblaciones.
PAPEL DE LOS TRASTORNOS EN LOS MECANISMOS DE ONTOGÉNESIS EN PATOLOGÍA HUMANA
9.1. PERIODOS CRÍTICOS EN LA ONTOGÉNESIS HUMANA
9.2. CLASIFICACIÓN DE DEFECTOS CONGÉNITOS DEL DESARROLLO
9.3. EL SIGNIFICADO DE LAS PERTURBACIONES DE LOS MECANISMOS DE ONTOGÉNESIS EN LA FORMACIÓN DE DAÑOS AL DESARROLLO

5ª ed., rev. y adicional - M.: Escuela Superior, 2003. Libro 1 - 432 p., Libro 2 - 334 p.

El libro (1.º y 2.º) cubre las propiedades básicas de la vida y los procesos evolutivos secuencialmente en los niveles de dimensiones genético molecular, ontogenético (1.er libro), población-especie y biogeocenótico (2.º libro) en la ontogénesis y las poblaciones humanas, su importancia para la medicina. práctica. Se presta atención a la esencia biosocial del hombre y su papel en las relaciones con la naturaleza.

El libro de texto refleja los logros modernos de la ciencia biológica, que desempeñan un papel importante en la atención sanitaria práctica.

Para estudiantes especialidades medicas universidades

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TABLA DE CONTENIDO. Libro 1.
PREFACIO 2
INTRODUCCIÓN 6
SECCIÓN I. LA VIDA COMO FENÓMENO NATURAL ESPECIAL 8
CAPÍTULO 1. CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA VIDA 8
1.1. ETAPAS DEL DESARROLLO DE LA BIOLOGÍA 8
1.2. ESTRATEGIA DE VIDA. AJUSTE, PROGRESO, ENERGÍA Y APOYO A LA INFORMACIÓN 12
1.3. PROPIEDADES DE LA VIDA 17
1.4. ORIGEN DE LA VIDA 20
1.5. ORIGEN DE LA CÉLULA EUCARIÓTICA 23
1.6. EL SURGIMIENTO DE LA MULTICELULARIDAD 27
1.7. SISTEMA JERARQUICO. NIVELES DE VIDA ORGANIZACIÓN 28
1.8. MANIFESTACIÓN DE LAS PRINCIPALES PROPIEDADES DE LA VIDA EN LOS DISTINTOS NIVELES DE SU ORGANIZACIÓN 32
1.9. CARACTERÍSTICAS DE LA MANIFESTACIÓN DE REGULARIDADES BIOLÓGICAS EN LAS PERSONAS. NATURALEZA BIOSOCIAL DEL HUMANO 34
SECCIÓN II. NIVELES CELULARES Y MOLECULAR-GENÉTICOS DE ORGANIZACIÓN DE LA VIDA: LA BASE DE LAS ACTIVIDADES DE VIDA DE LOS ORGANISMOS 36
CAPITULO 2. CELDA - UNIDAD DE VIDA PRIMARIA 36
2.1. TEORÍA CELULAR 36
2.2. TIPOS DE ORGANIZACIÓN CELULAR 38
2.3. ORGANIZACIÓN ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL DE LA CÉLULA EUCARIÓTICA 39
2.3.1. El principio de compartimentación. Membrana biológica 39
2.3.2. La estructura de una célula típica de un organismo multicelular 41.
2.3.3. Flujo de información 48
2.3.4. Flujo de energía intracelular 49
2.3.5. Flujo intracelular de sustancias 51.
2.3.6. Otros mecanismos intracelulares de importancia general 52
2.3.7. La célula como estructura integral. Sistema coloidal de protoplasma 52
2.4. REGULARIDADES DE EXISTENCIA CELULAR EN EL TIEMPO 53
2.4.1. Ciclo de vida celular 53
2.4.2. Cambios celulares en el ciclo mitótico 54
CAPÍTULO 3. ORGANIZACIÓN ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL DEL MATERIAL GENÉTICO 60
3.1. HEREDITARIO Y VARIABILIDAD - PROPIEDADES FUNDAMENTALES DE LA VIDA 60
3.2. HISTORIA DE LA FORMACIÓN DE PERCEPCIONES SOBRE LA ORGANIZACIÓN DEL SUSTRATO MATERIAL DE LA HEREDIDAD Y LA VARIABILIDAD 61
3.3. PROPIEDADES GENERALES DEL MATERIAL GENÉTICO Y NIVELES DE ORGANIZACIÓN DEL APARATO GENÉTICO 64
3.4. NIVEL GENÉTICO DE ORGANIZACIÓN DEL APARATO GENÉTICO 64
3.4.1. Organización química del gen 65.
3.4.1.1. Estructura del ADN. J. Watson y F. Crick modelo 67
3.4.1.2. Un método para registrar información genética en una molécula de ADN. Código biológico y sus propiedades 68.
3.4.2 Propiedades del ADN como sustancia de herencia y variabilidad 71
3.4.2.1. Autoreproducción de material hereditario. Replicación del ADN 71
3.4.2.2. Mecanismos de conservación de la secuencia de nucleótidos del ADN. Estabilidad química. Replicación. Reparación 78
3.4.2.3. Cambios en las secuencias de nucleótidos del ADN. Mutaciones genéticas 84
3.4.2.4. Unidades elementales de variabilidad del material genético. Moutón. Reconocimiento. 90
3.4.2.5. Clasificación funcional de mutaciones genéticas 91.
3.4.2.6. Mecanismos que reducen el efecto adverso de las mutaciones genéticas 92
3.4.3. Uso de información genética en procesos de vida 93.
3.4.3.1. El papel del ARN en la implementación de la información hereditaria 93
3.4.3.2. Características de la organización y expresión de la información genética en pro y eucariotas 104.
3.4.3.3. Un gen es una unidad funcional de material hereditario. Relación entre gen y rasgo 115
3.4.4. Características funcionales del gen 118.
3.4.5. Importancia biológica del nivel genético de organización del material hereditario 119.
3.5. NIVEL CROMOSÓMICO DE ORGANIZACIÓN DEL MATERIAL GENÉTICO 119
3.5.1. Algunas disposiciones de la teoría cromosómica de la herencia 119.
3.5.2. Organización fisicoquímica de los cromosomas de una célula eucariota 121.
3.5.2.1. Composición química de los cromosomas 121.
3.5.2.2. Organización estructural de la cromatina 122.
3.5.2.3. Morfología de los cromosomas 128.
3.5.2.4. Características de la organización espacial del material genético en una célula procariótica 129.
3.5.3. Manifestación de las propiedades básicas del material de herencia y variabilidad a nivel cromosómico de su organización 130.
3.5.3.1. Autoreproducción de cromosomas en el ciclo celular mitótico 131
3.5.3.2. Distribución del material cromosómico materno entre células hijas en la mitosis 133
3.5.3.3. Cambios en la organización estructural de los cromosomas. Mutaciones cromosómicas 133
3.5.4. La importancia de la organización cromosómica en el funcionamiento y herencia del aparato genético 139
3.5.5. Importancia biológica del nivel cromosómico de organización del material hereditario 142
3.6. NIVEL GENÓMICO DE ORGANIZACIÓN DEL MATERIAL HEREDITARIO 142
3.6.1. Genoma. Genotipo. Cariotipo 142
3.6.2. Manifestación de las propiedades del material hereditario a nivel genómico de su organización 144.
3.6.2.1. Autorreproducción y mantenimiento de la constancia del cariotipo a lo largo de una serie de generaciones celulares 144
3.6.2.2. Mecanismos para mantener la constancia del cariotipo a lo largo de generaciones de organismos 146
3.6.2.3. Recombinación de material hereditario en el genotipo. Variabilidad combinativa 148
3.6.2.4. Cambios en la organización genómica del material hereditario. Mutaciones genómicas 152
3.6.3. Características de la organización del material hereditario en pro y eucariotas 154.
3.6.4. Evolución del genoma 156
3.6.4.1. Genoma del supuesto ancestro común de pro y eucariotas 156
3.6.4.2. Evolución del genoma procariótico 157
3.6.4.3. Evolución del genoma eucariota 158
3.6.4.4. Elementos genéticos móviles 161.
3.6.4.5. El papel de la transferencia horizontal de material genético en la evolución del genoma 161
3.6.5. Características del genotipo como sistema de dosis equilibrada de genes que interactúan 162
3.6.5.1. La importancia de mantener el equilibrio de dosis de genes en el genotipo para la formación de un fenotipo normal 162
3.6.5.2. Interacciones entre genes en el genotipo 165.
3.6.6. Regulación de la expresión genética a nivel genómico de organización del material hereditario 173
3.6.6.1. Principios generales del control genético de la expresión genética 175.
3.6.6.2. El papel de los factores no genéticos en la regulación de la actividad genética 176.
3.6.6.3. Regulación de la expresión genética en procariotas 176.
3.6.6.4. Regulación de la expresión genética en eucariotas 178.
3.6.7. Importancia biológica del nivel genómico de organización del material hereditario 181
CAPÍTULO 4. MECANISMOS GENÉTICOS CELULARES Y MOLECULARES PARA PROPORCIONAR LAS PROPIEDADES DE PATRIMONIO Y VARIABILIDAD EN HUMANOS 183
4.1. MECANISMOS GENÉTICOS MOLECULARES DEL PATRIMONIO Y VARIABILIDAD EN HUMANOS 184
4.2. MECANISMOS CELULARES QUE PROPORCIONAN PATRIMONIO Y VARIABILIDAD EN HUMANOS 188
4.2.1. Mutaciones somáticas 189
4.2.2. Mutaciones generativas 191
SECCIÓN III. NIVEL ONTOGENÉTICO DE ORGANIZACIÓN DE VIDA 201
CAPÍTULO 5. REPRODUCCIÓN 202
5.1. MÉTODOS Y FORMAS DE REPRODUCCIÓN 202
5.2. REPRODUCCIÓN SEXUAL 204
5.2.1. Alternancia de generaciones con reproducción asexual y sexual 207
5.3. CÉLULAS GÉRMENES 208
5.3.1. Gametogénesis 210
5.3.2. Meiosis 212
5.4. FASES ALTERNADAS HAPLOIDES Y DIPLOIDES DEL CICLO DE VIDA 218
5.5. FORMAS DE ADQUISICIÓN DE INFORMACIÓN BIOLÓGICA POR ORGANISMOS 219
CAPÍTULO 6. LA ONTOGÉNESIS COMO PROCESO DE IMPLEMENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN HEREDITARIA 221
6.1. FENOTIPO DEL ORGANISMO. EL PAPEL DE LA HERENCIA Y EL MEDIO AMBIENTE EN LA FORMACIÓN DEL FENOTIPO 221
6.1.1. Variabilidad de modificación 222
6.1.2. El papel de los factores hereditarios y ambientales en la determinación del sexo de un organismo 224
6.1.2.1. Evidencia para la determinación genética de las características sexuales 224
6.1.2.2. Evidencia del papel de los factores ambientales en el desarrollo de las características sexuales 228.
6.2. IMPLEMENTACIÓN DE LA INFORMACIÓN HEREDITARIA EN EL DESARROLLO INDIVIDUAL. FAMILIAS MULTIGENAS 230
6.3. TIPOS Y OPCIONES DE HERENCIA DE PERSONAJES 234
6.3.1. Patrones de herencia de rasgos controlados por genes nucleares 234
6.3.1.1. Herencia monogénica de rasgos. Herencia autosómica y ligada al sexo 234
6.3.1.2. Herencia simultánea de varias características. Herencia independiente y encadenada 240
6.3.1.3. Herencia de rasgos causados por la interacción de genes no alélicos 246
6.3.2. Patrones de herencia de genes extranucleares. Herencia citoplasmática 251
6.4. EL PAPEL DE LA HEREDIDAD Y EL MEDIO AMBIENTE EN LA FORMACIÓN DEL FENOTIPO HUMANO NORMAL Y PATOLÓGICAMENTE ALTERADO 253
6.4.1. Enfermedades humanas hereditarias 254
6.4.1.1. Enfermedades cromosómicas 254
6.4.1.2. Enfermedades genéticas (o mendelianas) 257
6.4.1.3. Enfermedades multifactoriales o enfermedades con predisposición hereditaria 260
6.4.1.4. Enfermedades con herencia no tradicional 262
6.4.2. Características de los humanos como objetos de investigación genética 267.
6.4.3. Métodos para estudiar la genética humana 268.
6.4.3.1. Método genealógico 268
6.4.3.2. Método gemelo 275
6.4.3.3. Método estadístico de población 276
6.4.3.4. Métodos de dermatoglifos y palmoscopia 278.
6.4.3.5. Métodos de genética de células somáticas 278.
6.4.3.6. Método citogenético 280
6.4.3.7. Método bioquímico 281
6.4.3.8. Métodos para estudiar el ADN en la investigación genética 282.
6.4.4. Diagnóstico prenatal de enfermedades hereditarias 284.
6.4.5. Asesoramiento genético médico 285
CAPÍTULO 7. PERIODIZACIÓN DE LA ONTOGÉNESIS 288
7.1. PASOS. PERIODOS Y ETAPAS DE LA ONTOGÉNESIS 288
7.2. MODIFICACIONES EN LOS PERIODOS DE ONTOGÉNESIS, QUE TIENEN SIGNIFICADO ECOLÓGICO Y EVOLUTIVO 290
7.3. CARACTERÍSTICAS MORFOFISIOLÓGICAS Y EVOLUTIVAS DE LOS HUEVOS DE CORDADOS 292
7.4. FERTILIZACIÓN Y PARTENOGÉNESIS 296
7.5. DESARROLLO EMBRIONAL 298
7.5.1. Aplastando 298
7.5.2. Gastrulación 303
7.5.3. Formación de órganos y tejidos 311.
7.5.4. Órganos provisionales de embriones de vertebrados 314.
7.6. DESARROLLO EMBRIONAL DE MAMÍFEROS Y HUMANOS 320
7.6.1. Periodización y desarrollo embrionario temprano 320
7.6.2. Ejemplos de organogénesis humana que reflejan la evolución de la especie 330
CAPÍTULO 8. REGULARIDADES DEL DESARROLLO INDIVIDUAL DE ORGANISMOS 344
8.1. CONCEPTOS BÁSICOS EN BIOLOGÍA DEL DESARROLLO INDIVIDUAL 344
8.2. MECANISMOS DE ONTOGENESIS 345
8.2.1. División celular 345
8.2.2. Migración celular 347
8.2.3. Clasificación de células 350
8.2.4. Muerte celular 352
8.2.5. Diferenciación celular 356
8.2.6. Inducción embrionaria 366
8.2.7. Control genético del desarrollo 373.
8.3. INTEGRIDAD DE LA ONTOGÉNESIS 378
8.3.1. Determinación 378
8.3.2. Regulación embrionaria 380
8.3.3. Morfogénesis 384
8.3.4. Altura 388
8.3.5. Integración de la ontogenia 393.
8.4. REGENERACIÓN 393
8.5. VEJEZ Y ENVEJECIMIENTO. LA MUERTE COMO FENÓMENO BIOLÓGICO 403
8.5.1. Cambios en órganos y sistemas de órganos durante el proceso de envejecimiento 404
8.5.2. Manifestación del envejecimiento a nivel molecular, subcelular y celular 409.
8.6. DEPENDENCIA DE LAS MANIFESTACIONES DEL ENVEJECIMIENTO DEL GENOTIPO, CONDICIONES Y ESTILO DE VIDA 412
8.6.1. Genética del envejecimiento 412
8.6.2. Influencia de las condiciones de vida en el proceso de envejecimiento 417
8.6.3. Impacto del estilo de vida en el proceso de envejecimiento 423
8.6.4. Influencia en el proceso de envejecimiento de la situación endoecológica 425
8.7. HIPÓTESIS QUE EXPLICAN LOS MECANISMOS DEL ENVEJECIMIENTO 426
8.8. INTRODUCCIÓN A LA BIOLOGÍA DE LA VIDA HUMANA 428
8.8.1. Método estadístico para estudiar patrones de esperanza de vida 429
8.8.2. La contribución de los componentes sociales y biológicos a la mortalidad general en el tiempo histórico y en diferentes poblaciones 430
CAPÍTULO 9. PAPEL DE LOS TRASTORNOS DE LOS MECANISMOS DE ONTOGÉNESIS EN PATOLOGÍA HUMANA 433
9.1. PERIODOS CRÍTICOS EN LA ONTOGÉNESIS HUMANA 433
9.2. CLASIFICACIÓN DE DEFECTOS CONGÉNITOS DEL DESARROLLO 435
9.3. EL SIGNIFICADO DE LAS PERTURBACIONES DE LOS MECANISMOS DE ONTOGÉNESIS EN LA FORMACIÓN DE DAÑOS AL DESARROLLO 438

TABLA DE CONTENIDO. Libro 2.
PREFACIO 2
SECCIÓN IV. POBLACIÓN-ESPECIE NIVEL DE VIDA ORGANIZACIÓN 3
CAPÍTULO 10. ESPECIES BIOLÓGICAS. ESTRUCTURA POBLACIÓN DE LAS ESPECIES 4
10.1. CONCEPTO DE ESPECIE 4
10.2. CONCEPTO DE POBLACIÓN 5
10.2.1. Características ambientales poblaciones 6
10.2.2. Características genéticas de la población 7.
10.2.3. Frecuencias alélicas. Ley 7 de Hardy-Weinberg
10.2.4. El lugar de las especies y poblaciones en el proceso evolutivo 9
CAPÍTULO 11. ESPECIACIÓN EN LA NATURALEZA. FACTORES EVOLUTIVOS ELEMENTALES 11
11.1. PROCESO DE MUTACIÓN 11
11.2. OLEADAS DE POBLACIÓN 12
11.3. AISLAMIENTO 14
11.4. SELECCIÓN NATURAL 17
11.5. PROCESOS GENÉTICO-AUTOMÁTICOS (DERIVA GENÉTICA) 21
11.6. ESPECIACIÓN 22
11.7. POLIMORFISMO HEREDITARIO DE POBLACIONES NATURALES. CARGA GENÉTICA 24
11.8. ADAPTACIÓN DE LOS ORGANISMOS AL MEDIO AMBIENTE 27
11.9. ORIGEN DEL FINALIDAD BIOLÓGICA 29
CAPÍTULO 12. EL EFECTO DE LOS FACTORES EVOLUTIVOS ELEMENTALES EN LAS POBLACIONES HUMANAS 32
12.1. POBLACIÓN HUMANA. DEM, AISLAR 32
12.2. INFLUENCIA DE LOS FACTORES EVOLUTIVOS ELEMENTALES EN EL ACERVO GENÉTICO DE LAS POBLACIONES HUMANAS 33
12.2.1. Proceso de mutación 34
12.2.2. Olas de población 35
12.2.3. aislamiento 36
12.2.4. Procesos genético-automáticos 38
12.2.5. Selección natural 41
12.3. DIVERSIDAD GENÉTICA EN POBLACIONES HUMANAS 45
12.4. CARGA GENÉTICA EN POBLACIONES HUMANAS 50
CAPÍTULO 13. REGULARIDADES DE LA MACROEVOLUCIÓN 51
13.1. EVOLUCIÓN DE GRUPOS DE ORGANISMOS 52
13.1.1. Nivel de organización 52
13.1.2. Tipos de evolución grupal 52
13.1.3. Formas de evolución de los grupos 55.
13.1.4. Progreso biológico y regresión biológica 56
13.1.5. Reglas generales para la evolución del grupo 60
13.2. RELACIÓN DE ONTO Y FILOGENESIS 61
13.2.1. Ley de similitud germinal 61
13.2.2. Ontogénesis - repetición de la filogenia 62
13.2.3. Ontogénesis: la base de la filogenia 63
13.3. REGULARIDADES GENERALES DE LA EVOLUCIÓN DE ÓRGANOS 67
13.3.1. Diferenciación e integración en la evolución de los órganos 68
13.3.2. Patrones de transformaciones morfofuncionales de órganos 69.
13.3.3. El surgimiento y desaparición de estructuras biológicas en la filogenia 71
13.3.4. Malformaciones atávicas 74
13.3.5. Anomalías y malformaciones alogénicas 75
13.4. El organismo como un todo en el desarrollo histórico e individual. Transformaciones correlativas de órganos 76.
13.5. SISTEMA MODERNO DEL MUNDO ORGÁNICO 80
13.5.1. Tipos de nutrición y principales grupos de organismos vivos en la naturaleza 81.
13.5.2. Origen de los animales multicelulares 81.
13.5.3. Las principales etapas de la evolución progresiva de los animales multicelulares 83.
13.5.4. Características del tipo Chordata 86
13.5.5. Sistemática del tipo Chordata 87.
13.5.6. Subtipo Acrania sin cráneo 87
13.5.7. Subfilo Vertebrados 89
CAPÍTULO 14. FILOGENÉSIS DE LOS SISTEMAS DE ÓRGANOS CORDADOS 92
14.1. Fundas exteriores 92
14.2. SISTEMA MUSCULOCAL 96
14.2.1. esqueleto 96
14.2.1.1. Esqueleto axial 96
14.2.1.2. cabeza de esqueleto 99
14.2.1.3. Esqueleto de las extremidades 102
14.2.2. Sistema muscular 109
14.2.2.1. Músculos viscerales 110
14.2.2.2. Musculatura somática 111
14.3. SISTEMAS DIGESTIVOS Y RESPIRATORIOS 112
14.3.1. Cavidad bucal 114
14.3.2. Garganta 117
14.3.3. Intestino medio y posterior 119
14.3.4. Órganos respiratorios 121
14.4. SISTEMA CIRCULATORIO 123
14.4.1. Evolución de la estructura general del sistema circulatorio de los cordados 124
14.4.2. Filogenia de los arcos branquiales arteriales 129
14.5. SISTEMA GINOROGENITAL 132
14.5.1. Evolución del riñón 132
14.5.2. Evolución de las gónadas 135
14.5.3. Evolución de los conductos urogenitales 136
14.6. INTEGRANDO SISTEMAS 138
14.6.1. Central sistema nervioso 139
14.6.2. Sistema endocrino 143
14.6.2.1. Hormonas 144
14.6.2.2. Glándulas endocrinas 145
CAPÍTULO 15. ANTROPOGENESIS Y ADICIONAL EVOLUCIÓN DEL HUMANO 149
15.1. LUGAR HUMANO EN EL SISTEMA DEL MUNDO ANIMAL 149
15.2. MÉTODOS PARA ESTUDIAR LA EVOLUCIÓN HUMANA 150
15.3. CARACTERÍSTICAS DE LAS PRINCIPALES ETAPAS DE LA ANTROPOGENESIS 154
15.4. DIFERENCIACIÓN INTRAESPECIE DE LA HUMANIDAD 159
15.4.1. Razas y raceogénesis 160
15.4.2. Tipos ecológicos adaptativos de humanos 164
15.4.3. Origen de los tipos ecológicos adaptativos 167.
SECCIÓN V. ORGANIZACIÓN DEL NIVEL DE VIDA BIOGEOCENÓTICO 170
CAPÍTULO 16. CUESTIONES DE ECOLOGÍA GENERAL 170
16.1. BIOGEOCENOSIS - UNIDAD PRIMARIA DE LA ORGANIZACIÓN DEL NIVEL DE VIDA BIOGEOCENOTICO 172
16.2. EVOLUCIÓN DE LAS BIOGEOCENOSIS 177
CAPÍTULO 17. INTRODUCCIÓN A LA ECOLOGÍA HUMANA 179
17.1. HÁBITAT HUMANO 180
17.2. EL HOMBRE COMO OBJETO DE FACTORES AMBIENTALES. ADAPTACIÓN HUMANA AL MEDIO AMBIENTE 182
17.3. SISTEMAS ECOLÓGICOS ANTROPOGÉNICOS 186
17.3.1. ciudad 186
17.3.2. La ciudad como hábitat humano 188
17.3.3. Agrocenosis 189
17.4. EL PAPEL DE LOS FACTORES ANTROPOGENICOS EN LA EVOLUCIÓN DE ESPECIES Y BIOGEOCENOSES 190
CAPÍTULO 18. PARASITOLOGÍA MÉDICA. PREGUNTAS GENERALES 192
18.1. TEMA Y TAREAS DE LA PARASITOLOGÍA MÉDICA 192
18.2. FORMAS DE RELACIONES BIÓTICAS INTERESPECÍFICAS EN BIOCENOSES 194
18.3. CLASIFICACIÓN DEL PARASITISMO Y PARÁSITOS 195
18.4. PREVALENCIA DEL PARASITISMO EN LA NATURALEZA 198
18.5. ORIGEN DEL PARASITISMO 198
18.6. ADAPTACIONES AL MODO DE VIDA PARASITARIO. TENDENCIAS CLAVE 200
18.7. CICLO DE DESARROLLO DE PARÁSITOS Y ORGANISMO HUÉSPED 205
18.8. FACTORES DE SOSPECHOSO DEL HUÉSPED AL PARÁSITO 207
18.9. EFECTO DEL HUÉSPED SOBRE EL PARÁSITO 208
18.10. RESISTENCIA DE LOS PARÁSITOS A LAS REACCIONES DE INMUNIDAD DEL HUÉSPED 209
18.11. RELACIONES EN EL SISTEMA PARÁSITO-HOSPEDADOR A NIVEL DE POBLACIÓN 210
12.18. ESPECIFICIDAD DE LOS PARÁSITOS EN RELACIÓN CON EL HUÉSPED 212
18.13. ENFERMEDADES FOCALES NATURALES 213
CAPÍTULO 19. PROTOZOOLOGÍA MÉDICA 217
19.1. PROTOZOOS TIPO 217
19.1.1. Clase Sarcodidae Sarcodina 218
19.1.2. Clase Flagelados Flagellata 218
19.1.3. Clase ciliada Infusoria 219
19.1.4. Clase Esporozoos 219
19.2. Protozoos que viven en órganos de cavidades que se comunican con el entorno externo 220
19.2.1. Protozoos que viven en la cavidad bucal 220.
19.2.2. Protozoos que viven en el intestino delgado 221
19.2.3. Protozoos que viven en el intestino grueso 223
19.2.4. Protozoos que viven en los genitales 225
19.2.5. Parásitos unicelulares que viven en los pulmones 226
19.3. Protozoos que viven en los tejidos 227
19.3.1. Protozoos que viven en los tejidos y se transmiten de forma no transmisible 228
19.3.2. Protozoos que viven en los tejidos y se transmiten de forma transmisible 230
19.4. PROTOZOOS - PARÁSITOS FACULTATIVOS DEL HUMANO 239
CAPÍTULO 20. HELMINTOLOGÍA MÉDICA 240
20.1. PLATINOS TIPO PLATELMINTOS 240
20.1.1. Trematoda clase 241
20.1.1.1. Trematodos con un huésped intermediario, que viven en el sistema digestivo 244
20.1.1.2. Trematodos con un huésped intermediario, que viven en los vasos sanguíneos 246
20.1.1.3. Trematodos con dos huéspedes intermediarios 249
20.1.2. Clase Tenias Cestoidea 255
20.1.2.1. Tenias cuyo ciclo de vida está asociado al medio acuático 258
20.1.2.2. Tenias cuyo ciclo de vida no está asociado al medio acuático 260
20.1.2.3. Tenias que atraviesan el cuerpo humano durante todo su ciclo de vida 266
20.2. TIPO NEMATELMINTOS NEMATELMINTOS 267
20.2.1. Clase En realidad lombrices intestinales Nematoda 268
20.2.1.1. Lombrices intestinales - geohelmintos 269
20.2.1.2. Lombrices intestinales - biohelmintos 274
20.2.1.3. Lombrices intestinales que solo realizan migración en el cuerpo humano 280
CAPÍTULO 21. ARACNOENTOMOLOGÍA MÉDICA 281
21.1. CLASE ARÁCNIDO ARACHNOIDEA 281
21.1.1. Escuadrón de garrapatas Acari 282
21.1.1.1. Garrapatas: ectoparásitos temporales chupadores de sangre 282
21.1.1.2. Garrapatas: habitantes de viviendas humanas 288
21.1.1.3. Las garrapatas son parásitos permanentes de los humanos 290
21.2. CLASE DE INSECTO INSECTA 291
21.2.1. Insectos sinatrópicos que no son parásitos 292
21.2.2. Insectos: parásitos temporales chupadores de sangre 296
21.2.3. Los insectos son parásitos chupadores de sangre constantes 304
21.2.4. Insectos: endoparásitos de tejidos y cavidades 306.
CAPÍTULO 22. EVOLUCIÓN DE LOS PARÁSITOS Y EL PARASITISMO BAJO LA INFLUENCIA DE FACTORES ANTROPOGÉNICOS 308
CAPÍTULO 23. TOXICIDAD DE LOS ANIMALES COMO FENÓMENO ECOLÓGICO 313
23.1. ORIGEN DE LA TOXICIDAD EN EL MUNDO ANIMAL 315
23.2. EL HOMBRE Y LOS ANIMALES VENENOSOS 316
SECCIÓN VI. EL HOMBRE Y LA BIOSFERA 318
CAPÍTULO 24. INTRODUCCIÓN A LA ENSEÑANZA DE LA BIOSFERA 318
24.1. CONCEPTOS MODERNOS DE LA BIOSFERA 318
24.2. ESTRUCTURA Y FUNCIONES DE LA BIOSFERA 319
24.3. EVOLUCIÓN DE LA BIOSFERA 325
CAPITULO 25. ENSEÑANZA SOBRE LA NOOSFERA 326
25.1. BIOGENESIS Y NOOGENESIS 326
25.2. FORMAS DE INFLUENCIA DE LA HUMANIDAD EN LA NATURALEZA. CRISIS ECOLÓGICA 327

M.: Escuela Superior, 2003. - 432 p. (En 2 libros)

Biología: Vida, genes, célula, ontogénesis, hombre.
Quinta edición, corregida y ampliada. El libro cubre las propiedades básicas de la vida y los procesos evolutivos consistentemente en los niveles genético molecular, ontogenético de las dimensiones en la ontogénesis y las poblaciones humanas, su importancia para la práctica médica. Se presta atención a la esencia biosocial del hombre y su papel en las relaciones con la naturaleza. El libro de texto refleja los logros modernos de la ciencia biológica, que desempeñan un papel importante en la atención sanitaria práctica.

Contenido:
Prefacio
Introducción
Sección I - La vida como fenómeno natural especial
Capítulo 1 - características generales vida
Etapas de desarrollo de la biología.
Estrategia de vida. Adaptación, progreso, energía y apoyo informativo.
Propiedades de la vida
Origen de la vida
Origen de la célula eucariota
Aparición de la multicelularidad.
Sistema jerárquico. Niveles de organización de la vida.
Manifestación de las principales propiedades de la vida en diferentes niveles de su organización.
Características de la manifestación de patrones biológicos en las personas. Naturaleza biosocial del hombre.
Sección II - Niveles genéticos celulares y moleculares de organización de la vida - la base de la actividad vital de los organismos
Capítulo 2 - Célula: la unidad elemental de los seres vivos.
Teoría celular
Tipos de organización celular
Organización estructural y funcional de una célula eucariota.
- El principio de compartimentación. membrana biológica
- La estructura de una célula típica de un organismo multicelular.
- Flujo de información
- Flujo de energía intracelular
- Flujo intracelular de sustancias.
- Otros mecanismos intracelulares de importancia general
- La célula como estructura integral. Sistema coloidal de protoplasma.
Patrones de existencia celular a lo largo del tiempo.
- Ciclo de vida celular
- Cambios celulares en el ciclo mitótico.
Capítulo 3 - Organización estructural y funcional del material genético.
La herencia y la variabilidad son propiedades fundamentales de los seres vivos.
La historia de la formación de ideas sobre la organización del sustrato material de la herencia y la variabilidad.
Propiedades generales del material genético y niveles de organización del aparato genético.
Nivel genético de organización del aparato genético.
- Organización química del gen.
-- Estructura del ADN. Modelo de J. Watson y F. Crick
-- Un método para registrar información genética en una molécula de ADN. Código biológico y sus propiedades.
- propiedades del ADN como sustancia de herencia y variabilidad
-- Autoreproducción de material hereditario. replicación del ADN
-- Mecanismos de conservación de la secuencia de nucleótidos del ADN. Estabilidad química. Replicación. Reparar
-- Cambios en las secuencias de nucleótidos del ADN. Mutaciones genéticas
-- Unidades elementales de variabilidad del material genético. Moutón. Reconocimiento.
-- Clasificación funcional de mutaciones genéticas.
- Mecanismos que reducen el efecto adverso de las mutaciones genéticas.
- Uso de la información genética en los procesos de la vida.
-- El papel del ARN en la implementación de la información hereditaria
-- Características de la organización y expresión de la información genética en pro y eucariotas.
-- Un gen es una unidad funcional de material hereditario. Relación entre gen y rasgo
- Características funcionales del gen.
- Importancia biológica del nivel genético de organización del material hereditario.
Nivel cromosómico de organización del material genético.
- Algunas disposiciones de la teoría cromosómica de la herencia.
- Organización fisicoquímica de los cromosomas de una célula eucariota.
-- Composición química de los cromosomas.
-- Organización estructural de la cromatina
-- Morfología de los cromosomas
-- Características de la organización espacial del material genético en una célula procariota.
- Manifestación de las propiedades básicas del material de herencia y variabilidad a nivel cromosómico de su organización.
-- Autoreproducción de cromosomas en el ciclo celular mitótico
-- Distribución del material cromosómico materno entre las células hijas en la mitosis
-- Cambios en la organización estructural de los cromosomas. Mutaciones cromosómicas
- La importancia de la organización cromosómica en el funcionamiento y herencia del aparato genético
- Importancia biológica del nivel cromosómico de organización del material hereditario.
Nivel genómico de organización del material hereditario.
- Genoma. Genotipo. cariotipo
- Manifestación de las propiedades del material hereditario a nivel genómico de su organización.
-- Autoreproducción y mantenimiento de la constancia del cariotipo a lo largo de generaciones de células.
-- Mecanismos para mantener la constancia del cariotipo a lo largo de generaciones de organismos.
-- Recombinación de material hereditario en el genotipo. Variabilidad combinativa
- Cambios en la organización genómica del material hereditario. Mutaciones genómicas
- Características de la organización del material hereditario en pro y eucariotas.
- Evolución del genoma
-- Genoma del supuesto ancestro común de pro y eucariotas
-- Evolución del genoma procariótico
-- Evolución del genoma eucariota
-- Elementos genéticos móviles
-- El papel de la transferencia horizontal de material genético en la evolución del genoma
- Características del genotipo como sistema de dosis equilibrada de genes que interactúan.
-- La importancia de mantener el equilibrio de dosis de genes en el genotipo para la formación de un fenotipo normal.
-- Interacciones entre genes en un genotipo
- Regulación de la expresión génica a nivel genómico de organización del material hereditario.
-- Principios generales del control genético de la expresión génica.
-- El papel de los factores no genéticos en la regulación de la actividad genética
-- Regulación de la expresión génica en procariotas.
-- Regulación de la expresión genética en eucariotas
- Importancia biológica del nivel genómico de organización del material hereditario.
Capítulo 4 - Mecanismos genéticos celulares y moleculares que garantizan las propiedades de herencia y variabilidad en humanos.
Mecanismos genéticos moleculares de herencia y variabilidad en humanos.
Mecanismos celulares para asegurar la herencia y la variabilidad en humanos.
- Mutaciones somáticas
- Mutaciones generativas
Sección III - Nivel ontogenético de organización de los seres vivos
Capítulo 5 - Reproducción
Métodos y formas de reproducción.
Reproducción sexual
- Alternancia de generaciones con reproducción asexual y sexual.
Células sexuales
- Gametogénesis
- Meiosis
Alternancia de fases haploides y diploides del ciclo de vida.
Formas en que los organismos adquieren información biológica
Capítulo 6 - La ontogénesis como proceso de realización de información hereditaria.
Fenotipo del organismo. El papel de la herencia y el medio ambiente en la formación del fenotipo.
- Variabilidad de modificación
- El papel de los factores hereditarios y ambientales en la determinación del sexo de un organismo.
-- Evidencia de determinación genética del sexo
-- Evidencia del papel de los factores ambientales en el desarrollo de las características sexuales.
Implementación de la información hereditaria en el desarrollo individual. Familias multigénicas
Tipos y variantes de herencia de rasgos.
- Patrones de herencia de rasgos controlados por genes nucleares.
-- Herencia monogénica de rasgos. Herencia autosómica y ligada al sexo
-- Herencia simultánea de varias características. Herencia independiente y encadenada
-- Herencia de rasgos causados por la interacción de genes no alélicos
- Patrones de herencia de genes extranucleares. herencia citoplásmica
El papel de la herencia y el medio ambiente en la formación del fenotipo humano normal y patológicamente alterado.
- Enfermedades humanas hereditarias.
-- Enfermedades cromosómicas
-- Enfermedades genéticas (o mendelianas)
-- Enfermedades multifactoriales o enfermedades con predisposición hereditaria
-- Enfermedades con herencia no convencional
- Características del ser humano como objeto de investigación genética.
- Métodos para estudiar la genética humana.
-- Método genealógico
-- Método gemelo
-- Método estadístico de población
-- Métodos de dermatoglifos y palmoscopia.
-- Métodos de genética de células somáticas.
-- Método citogenético
-- Método bioquímico
-- Métodos para estudiar el ADN en la investigación genética.
- Diagnóstico prenatal de enfermedades hereditarias.
- Asesoramiento médico genético
Capítulo 7 - Periodización de la ontogenia
Etapas. Períodos y etapas de la ontogénesis.
Modificaciones de períodos de ontogénesis que tienen importancia ecológica y evolutiva.
Características morfofisiológicas y evolutivas de los huevos de cordados.
Fertilización y partenogénesis.
Desarrollo embriónico
- División
- Gastrulación
- Formación de órganos y tejidos.
- Órganos provisionales de embriones de vertebrados.
Desarrollo embrionario de mamíferos y humanos.
- Periodización y desarrollo embrionario temprano
- Ejemplos de organogénesis humana, que reflejan la evolución de la especie.
Capítulo 8 - Patrones de desarrollo individual de los organismos.
Conceptos básicos en biología del desarrollo.
Mecanismos de ontogenia
- División celular
- Migración celular
- Clasificación de células
- Muerte celular
- Diferenciación celular
- Inducción embrionaria
- Control genético del desarrollo.
Integridad de la ontogenia
- Determinación
- Regulación embrionaria
- Morfogénesis
- Altura
- Integración de la ontogenia.
Regeneración
Vejez y envejecimiento. La muerte como fenómeno biológico.
- Cambios en órganos y sistemas de órganos durante el proceso de envejecimiento.
- Manifestación del envejecimiento a nivel molecular, subcelular y celular Dependencia de la manifestación del envejecimiento del genotipo, condiciones y estilo de vida.
- Genética del envejecimiento
- Influencia en el proceso de envejecimiento de las condiciones de vida.
- Influencia en el proceso de envejecimiento del estilo de vida.
- Influencia en el proceso de envejecimiento de la situación endoecológica
Hipótesis que explican los mecanismos del envejecimiento.
Introducción a la biología de la vida humana.
- Método estadístico para estudiar patrones de esperanza de vida.
- Contribución de los componentes social y biológico a la mortalidad total en el tiempo histórico y en diferentes poblaciones
Capítulo 9 - El papel de las violaciones de los mecanismos ontogenéticos en la patología humana.
Períodos críticos en la ontogénesis humana.
Clasificación de malformaciones congénitas.
La importancia de la alteración de los mecanismos ontogenéticos en la formación de defectos del desarrollo.

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añadido el 18/09/2009

Editado por el académico de la Academia Rusa de Ciencias Médicas, profesor V. N. Yarygin. - Quinta edición, corregida y ampliada. - M.: “Escuela Superior”, 2003. - 432 págs., con ilustraciones.
Recomendado por el Ministerio de Educación Federación Rusa como libro de texto para estudiantes de especialidades médicas superiores Instituciones educacionales.
El libro destaca...

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añadido el 17/09/2009

Quinta edición, corregida y ampliada. - M.: “Escuela Superior”, 2003. - 334 págs., con ilustraciones. Recomendado por el Ministerio de Educación de la Federación de Rusia como libro de texto para estudiantes de especialidades médicas de instituciones de educación superior. El libro cubre las propiedades básicas de la vida y los procesos evolutivos secuencialmente...

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M.: Medicina, 1984, 560 págs., enfermo.

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Gusev A. N., Shamraeva T. M. Biología con fundamentos de ecología: manual educativo y metodológico para la especialidad 110301 - “Mecanización agrícola” Yelets: Universidad Estatal de Ereván que lleva su nombre. I. A. Bunina, 2008.
EN manual educativo El curso “Biología con Fundamentos de Ecología” incluye fragmentos del curso teórico, temas de prácticas y seminarios...

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añadido el 14/11/2010

BIOLOGÍA

Editado por el académico de la Academia Rusa de Ciencias Médicas, profesor V.N. yarygina

en dos libros

Libro 1

Quinta edición, corregida y ampliada Recomendado por el Ministerio de Educación de la Federación de Rusia

como libro de texto para estudiantes de especialidades médicas de instituciones de educación superior

"Escuela Superior" de Moscú 2003

UDC 574/578 BBK 28,0 B 63

V.N. Yarygin, V.I. Vasiliev, I.N. Volkov, V.V. Sinelytsikova

Crítico:

Departamento de Biología Médica y Genética de la Academia Médica Estatal de Tver (jefe del departamento: Prof. G.V. Khomullo);

Departamento de Biología, Academia Médica Estatal de Izhevsk (jefe del departamento - Prof. V.A. Glumova)

B 63 Biología. En 2 libros. Libro 1: libro de texto para médico especialista. Universidades / V.N. Yarygin, V.I. Vasiliev, I.N. Volkov, V.V. Sinelytsikova;

Ed. V.N. Yarygina. - 5ª ed., rev. y adicional - M.: Más alto. escuela, 2003.- 432

UDC 574/578 BBK 28,0

ISBN 5-06-004588-9 (libro 1)

El libro de texto refleja los logros modernos de la ciencia biológica, que desempeñan un papel importante en la atención sanitaria práctica.

Para estudiantes universitarios de medicina.

ISBN 5-06-004588-9 (libro 1) ISBN 5-06-004590-0

El diseño original de esta publicación es propiedad de la editorial "Higher School", y está prohibida su reproducción (reproducción) de cualquier forma sin el consentimiento de la editorial.

PREFACIO

La preparación biológica juega un papel fundamental y cada vez más importante en la estructura educación médica. Al ser una disciplina fundamental de las ciencias naturales, la biología revela los patrones de origen y desarrollo, así como las condiciones necesarias para la preservación de la vida como un fenómeno especial de la naturaleza de nuestro planeta. El hombre, que se distingue por su indudable originalidad en comparación con otras formas de vida, representa sin embargo un resultado y una etapa natural en el desarrollo de la vida en la Tierra, por lo que su existencia misma depende directamente de los mecanismos biológicos generales (moleculares, celulares, sistémicos) de la vida.

La conexión entre las personas y la vida silvestre no se limita al parentesco histórico. El hombre fue y sigue siendo parte integral de esta naturaleza, influye en ella y al mismo tiempo es influenciado por ella. ambiente. La naturaleza de tales relaciones bilaterales afecta la salud humana.

El desarrollo de la industria, la agricultura, el transporte, el crecimiento demográfico, la intensificación de la producción, la sobrecarga de información y la complicación de las relaciones en la familia y en el trabajo dan lugar a graves problemas sociales y problemas ecológicos: estrés psicoemocional crónico, contaminación peligrosa del medio ambiente, destrucción de bosques, destrucción de comunidades naturales de organismos vegetales y animales, reducción de la calidad de las áreas recreativas. Encontrar formas efectivas de superar estos problemas es imposible sin comprender los patrones biológicos de las relaciones intraespecíficas e interespecíficas de los organismos, la naturaleza de la interacción de los seres vivos, incluidos los humanos, y su hábitat. Lo que ya se ha señalado es suficiente para comprender que muchas ramas de las ciencias de la vida, incluso en su formato clásico,

tienen una importancia médica aplicada obvia.

De hecho, en nuestro tiempo, en la solución de los problemas de protección de la salud y lucha contra las enfermedades, el conocimiento biológico y las "altas biotecnologías" (genética, ingeniería celular) están empezando a ocupar no sólo un lugar importante, sino verdaderamente decisivo. De hecho, el pasado siglo XX, además de que, de acuerdo con las principales direcciones del progreso científico y tecnológico, se caracterizó por la quimización, tecnización e informatización de la medicina, también se convirtió en el siglo de la transformación de esta última en biomedicina. .

Una idea de las etapas de esta transformación, iniciada a finales del siglo XIX - principios del XX, la da la metáfora del cambio de “generaciones de cazadores”, propiedad del laureado premio Nobel 1959 por el descubrimiento del mecanismo de síntesis biológica de ácidos nucleicos a Arthur Kornberg. En cada una de las sucesivas etapas, la biología enriqueció al mundo con destacados descubrimientos o tecnologías fundamentales, cuyo mayor desarrollo y uso en interés de la medicina permitió que la atención médica lograra éxitos decisivos en una u otra área de la lucha contra las dolencias humanas.

EN En las primeras décadas del siglo pasado, según A. Kornberg, el papel principal correspondía a los "cazadores" de microbios, cuyos resultados de investigación se asocian con logros sorprendentes en la atención sanitaria mundial y nacional en la solución del problema del control de infecciones, especialmente los peligrosos.

En el segundo cuarto del siglo XX, la posición de liderazgo pasó a los "cazadores" de vitaminas, en los años 50 y 60, a las enzimas, a principios de los siglos XX y XXI, a los "cazadores" de genes. La lista anterior también puede complementarse con generaciones de "cazadores" de hormonas, factores de crecimiento tisular, receptores de moléculas biológicamente activas, células que participan en la vigilancia inmunológica de la composición proteica y celular del cuerpo, etc. Por muy larga que sea esta lista, es obvio que la “caza” de genes ocupa en ella un lugar cualitativamente especial.

EN Hoy en día, la tarea principal de tal "caza", que ya se ha configurado como una actividad independiente. Disciplina científica y práctica, la genómica, consiste en conocer el orden de disposición de los pares de nucleótidos en las moléculas de ADN o, en otras palabras, leer los textos del ADN de los genomas de las personas (el "proyecto del genoma humano") y de otros organismos. No es difícil ver que la investigación en esta dirección brinda a los médicos acceso al contenido de la información genética primaria contenida en el genoma de cada individuo (diagnóstico genético), que, de hecho, determina las características del proceso de desarrollo individual del organismo, muchas de sus propiedades y cualidades en la edad adulta. Este acceso crea la perspectiva de cambios específicos en la información para combatir enfermedades o la predisposición a ellas (terapia genética, prevención genética), además de brindar a cada persona recomendaciones con base biológica para elegir, por ejemplo, la región óptima para vivir, nutricional patrón, género actividad laboral, V.

en términos generales, diseñar un estilo de vida acorde con la constitución genética personal en interés de la propia salud.

biología de poblaciones y filogenia, desde posiciones que revelan los prerrequisitos históricos naturales para ciertos defectos del desarrollo.

El enfoque elegido contribuye a la formación en los estudiantes de una forma de pensar genética, ontogenética y ambiental, absolutamente necesaria para un médico moderno que conecta la salud de sus pacientes con la acción combinada de tres factores principales: la herencia, el entorno de vida y el estilo de vida. .

De acuerdo con las principales direcciones y "zonas de avance" de la biomedicina moderna, las mayores adiciones y cambios en esta edición se relacionan con las secciones de genética, ontogénesis, biología de poblaciones humanas y antropogénesis.

Para comprender el contenido de los fundamentos biológicos de la vida y el desarrollo humanos en su máxima extensión, el material se presenta de acuerdo con los niveles generales de organización de la vida: genético molecular, celular, organismo, población-especie, ecosistema. La presencia de los niveles enumerados refleja la estructura y las condiciones necesarias del proceso de desarrollo histórico y, por lo tanto, sus patrones inherentes se manifiestan de manera más o menos típica en todas las formas de vida sin excepción, incluidos los humanos.

El papel de la carrera de biología es importante no sólo en las ciencias naturales, sino también en la formación ideológica de un médico. El material propuesto enseña una actitud razonable y conscientemente atenta hacia la naturaleza circundante, a uno mismo y a los demás como parte de esta naturaleza, y contribuye al desarrollo de una evaluación crítica de las consecuencias del impacto humano en el medio ambiente. El conocimiento biológico fomenta una actitud solidaria y respetuosa hacia los niños y las personas mayores. La oportunidad que se abrió a principios de siglo en relación con el desarrollo de la genómica para cambiar activa y prácticamente arbitrariamente la constitución genética de las personas aumenta enormemente la responsabilidad del médico, exigiéndole que se adhiera estrictamente a normas éticas que garanticen los intereses de el paciente. Esta circunstancia tan importante también se refleja en el libro de texto.

Al escribir secciones y capítulos individuales, los autores buscaron reflejar el estado actual de las áreas relevantes de las ciencias biológicas y biomédicas. La biomedicina es un edificio en construcción. El número de hechos científicos está aumentando rápidamente. Las posiciones teóricas e hipótesis más importantes planteadas son objeto de acalorados debates, sobre todo porque las biotecnologías modernas están encontrando rápidamente su camino hacia la práctica. Por otro lado, bajo la presión de los últimos datos se están revisando una serie de conceptos fundamentales que se han mantenido inquebrantables durante décadas. En tales condiciones, los autores a menudo tuvieron que elegir entre un punto de vista u otro, justificando en cualquier caso esa elección apelando a los hechos.

Los autores sienten un sentimiento de sincera gratitud hacia los investigadores cuyos trabajos utilizaron en el proceso de elaboración del libro de texto, se disculpan con los científicos cuyas opiniones, debido al volumen limitado de la publicación, no encontraron suficiente cobertura en ella, y con gratitud aceptar y tener en cuenta comentarios críticos y deseos de colegas y estudiantes.

INTRODUCCIÓN

El término biología (del griego bios - vida, logos - ciencia) se introdujo en principios del XIX v. independientemente J.-B. Lamarck y G. Treviranus para designar la ciencia de la vida como un fenómeno natural especial. Actualmente se utiliza en un sentido diferente, refiriéndose a grupos de organismos, hasta especies (biología de microorganismos, biología de renos, biología humana), biocenosis (biología de la cuenca ártica) y estructuras individuales (biología celular).

El tema de la biología como disciplina académica sirve a la vida en todas sus manifestaciones: estructura, fisiología, comportamiento, desarrollo individual (ontogénesis) e histórico (evolución, filogenia) de los organismos, su relación entre sí y con el medio ambiente.

La biología moderna es un complejo, un sistema de ciencias. Las ciencias o disciplinas biológicas individuales surgieron como resultado del proceso de diferenciación, la separación gradual de áreas relativamente estrechas de estudio y conocimiento de la naturaleza viva. Esto, por regla general, intensifica y profundiza la investigación en la dirección correspondiente. Así, gracias al estudio realizado en mundo organico animales, plantas, organismos unicelulares simples, microorganismos, virus y fagos se identificaron como grandes áreas independientes de zoología, botánica, protistología, microbiología y virología.

El estudio de patrones, procesos y mecanismos de desarrollo individual de organismos, herencia y variabilidad, almacenamiento, transmisión y uso de información biológica, provisión. procesos de la vida La energía es la base para la división de la embriología, la biología del desarrollo, la genética, la biología molecular y la bioenergética. Los estudios de la estructura, las funciones funcionales, el comportamiento, las relaciones de los organismos con su entorno y el desarrollo histórico de la naturaleza viva han llevado al aislamiento de disciplinas como la morfología, la fisiología, la etología, la ecología y la enseñanza de la evolución. El interés por los problemas del envejecimiento, provocado por el aumento de la esperanza de vida media de las personas, estimuló el desarrollo de la biología de la edad (gerontología).

Comprender las bases biológicas del desarrollo, la actividad vital y la ecología.

representantes específicos del mundo animal y vegetal inevitablemente recurren a asuntos Generales la esencia de la vida, los niveles de su organización, los mecanismos de existencia de la vida en el tiempo y el espacio. La biología general estudia las propiedades y patrones más universales de desarrollo y existencia de los organismos y sus comunidades.

La información obtenida por cada una de las ciencias se combina, se complementa y enriquece entre sí, y se manifiesta de forma generalizada, en las leyes conocidas por el hombre, que, ya sea directamente o con cierta originalidad (debido al carácter social de las personas), extienden su alcance. efecto para el hombre.

La segunda mitad del siglo XX se llama con razón el siglo de la biología. Esta evaluación del papel de la biología en la vida de la humanidad parece aún más justificada.

V el próximo siglo XXI. Hasta la fecha, las ciencias de la vida han obtenido importantes resultados en el estudio de la herencia, la fotosíntesis, la fijación del nitrógeno atmosférico por las plantas, la síntesis de hormonas y otros reguladores de los procesos vitales. Ya en un futuro previsible, mediante el uso de organismos y bacterias vegetales y animales genéticamente modificados, se resolverán los problemas de proporcionar a las personas los alimentos necesarios para la medicina y agricultura medicamentos, sustancias biológicamente activas y energía.

V cantidades suficientes, a pesar del crecimiento demográfico y la reducción de las reservas naturales de combustible. La investigación en el campo de la genómica y la ingeniería genética, la biología celular y la ingeniería celular, la síntesis de sustancias de crecimiento abre perspectivas para reemplazar genes defectuosos en individuos con enfermedades hereditarias, estimular los procesos de restauración, controlar la reproducción y la muerte fisiológica de las células y, en consecuencia, influir crecimiento maligno.

La biología es una de las principales ramas de las ciencias naturales. Un alto nivel de su desarrollo es una condición necesaria para el progreso de la ciencia médica y la asistencia sanitaria.

LA VIDA COMO FENÓMENO NATURAL ESPECIAL

CAPITULO 1 CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA VIDA

1.1. ETAPAS DEL DESARROLLO DE LA BIOLOGÍA

El interés por comprender el mundo de los seres vivos surgió desde el mismo primeras etapas los orígenes de la humanidad, reflejando las necesidades prácticas de las personas. Para ellos, este mundo era una fuente de sustento, así como ciertos peligros para la vida y la salud. El deseo natural de saber si es necesario evitar el encuentro con determinados animales y plantas o, por el contrario, utilizarlos para sus propios fines, explica por qué el interés inicial de las personas por las formas vivas se manifiesta en intentos de clasificarlas, dividiéndolas en útiles y peligroso, patógeno, que representa valor nutricional, apto para la confección de prendas de vestir, artículos para el hogar y para satisfacer necesidades estéticas.

A medida que se acumulan conocimientos específicos, junto con una idea de

La diversidad de organismos dio origen a la idea de la unidad de todos los seres vivos. Esta idea es especialmente importante para la medicina, ya que indica la universalidad de las leyes biológicas para todo el mundo orgánico, incluidos los humanos. En cierto sentido, la historia biología moderna Como ciencia de la vida hay una cadena de grandes descubrimientos y generalizaciones que confirman la validez de esta idea y revelan su contenido.

La prueba científica más importante de la unidad de todos los seres vivos fue Teoría celular T. Schwannai M. Schleiden (1839). El descubrimiento de la estructura celular de los organismos vegetales y animales, la comprensión de que todas las células (a pesar de las diferencias existentes en forma, tamaño y algunos detalles de la organización química) están construidas y funcionan en general de la misma manera, dieron impulso a una investigación extremadamente fructífera. estudio de los patrones que subyacen a la morfología y fisiología, desarrollo individual de los seres vivos.

El descubrimiento de los fundamentos leyes de la herencia La biología le debe a G.

Mendel (1865), G. de Vries, K. Correns y K. Chermak (1900), T. Morgan (1910-1916), J. Watson y F. Crick (1953). Estas leyes revelan el mecanismo universal de transmisión de información hereditaria de una célula a otra y a través de las células.

De individuo a individuo y su redistribución dentro de una especie biológica. Las leyes de la herencia son importantes para fundamentar la idea de la unidad del mundo orgánico; gracias a ellos, queda claro el papel de fenómenos biológicos tan importantes como la reproducción sexual, la ontogénesis y el relevo generacional.

La idea de la unidad de todos los seres vivos ha sido plenamente confirmada por los resultados de los estudios de los mecanismos bioquímicos (metabólicos) y biofísicos de la actividad celular. Aunque el inicio de tales investigaciones se remonta a la segunda mitad del siglo XIX, los logros más convincentes Biología Molecular, que se convirtió en una rama independiente de la ciencia biológica en los años 50. Siglo XX, que se asocia con la descripción de J. Watson y F. Crick (1953) de la estructura del ácido desoxirribonucleico (ADN). En escenario moderno Con el desarrollo de la biología molecular y la genética, ha surgido una nueva dirección científica y práctica: la genómica, cuya tarea principal es la lectura de los textos del ADN de los genomas de los seres humanos y de otros organismos. A partir del acceso a la información biológica personal, es posible cambiarla intencionalmente, incluso introduciendo genes de otras especies. Esta posibilidad representa la prueba más importante de la unidad y universalidad de los mecanismos básicos de la vida.

La biología molecular se centra en estudiar el papel de las macromoléculas biológicas (ácidos nucleicos, proteínas) y los patrones de almacenamiento, transmisión y uso de información hereditaria por parte de las células en los procesos vitales. La investigación de la biología molecular ha revelado mecanismos físicos y químicos universales de los que dependen propiedades universales de los seres vivos, como herencia, variabilidad, especificidad

estructuras y funciones biológicas, reproducción en una serie de generaciones de células y organismos de una determinada estructura.

La teoría celular, las leyes de la herencia, los logros de la bioquímica, la biofísica y la biología molecular dan testimonio a favor de la unidad del mundo orgánico en su estado actual. El hecho de que los seres vivos del planeta sean un todo en términos históricos está justificado teoría de la evolución. Las bases de esta teoría las sentó Charles Darwin (1858). Recibió su mayor desarrollo, asociado con los logros de la genética y la biología de poblaciones, en los trabajos de A. N. Severtsov, N. I. Vavilov, R. Fisher, S. S. Chetverikov, F. R. Dobzhansky, N. V. Timofeev-Resovsky, S. Wright, I. I. Shmalhausen, cuyos fructíferos actividad científica se remonta al siglo XX.

La teoría evolutiva explica la unidad del mundo de los seres vivos. su origen común. Ella nombra las formas, métodos y mecanismos que, a lo largo de varios miles de millones de años, han llevado a la diversidad de formas de vida que se observa actualmente, igualmente adaptadas al medio ambiente, pero diferentes en el nivel de organización morfofisiológica. La conclusión general a la que llega la teoría.

La evolución es la afirmación de que las formas de vida están relacionadas entre sí por parentesco genético, cuyo grado varía para los representantes de diferentes grupos. Esta relación encuentra su expresión concreta en la continuidad, a lo largo de varias generaciones, de mecanismos moleculares, celulares y sistémicos fundamentales de desarrollo y soporte vital. Dicha continuidad se combina con la variabilidad, lo que permite, a partir de estos mecanismos, lograr más nivel alto aptitud de la organización biológica.

La teoría moderna de la evolución llama la atención sobre la convencionalidad de la línea entre vivir y naturaleza inanimada, entre la naturaleza viva y los humanos. Los resultados del estudio de la composición molecular y atómica de las células y tejidos que forman los cuerpos de los organismos, y de la producción en un laboratorio químico de sustancias que son naturalmente características sólo de los seres vivos, han demostrado la posibilidad de una transición en la historia de la La Tierra de no viva a viva. La aparición en el planeta de un ser social, el hombre, no contradice las leyes de la evolución biológica. La organización celular, las leyes fisicoquímicas y genéticas son inseparables de su existencia, como cualquier otro organismo. La teoría evolutiva muestra los orígenes de los mecanismos biológicos del desarrollo humano y la actividad vital, es decir. como se les puede llamar herencia biológica.

En la biología clásica, la relación entre organismos pertenecientes a diferentes grupos se establecía comparándolos en la edad adulta, en la embriogénesis y buscando formas fósiles de transición. La biología moderna también aborda este problema estudiando las diferencias en las secuencias de nucleótidos del ADN o en las secuencias de aminoácidos de las proteínas. En cuanto a sus principales resultados, los esquemas evolutivos elaborados sobre la base de los enfoques de la biología molecular clásica y molecular coinciden (Fig. 1.1).

BIOLOGÍA

Editado por el académico de la Academia Rusa de Ciencias Médicas, profesor V.N. yarygina

en dos libros

Libro 1

como libro de texto para estudiantes de especialidades médicas de instituciones de educación superior

¡i! b

"Escuela Superior" de Moscú 2004

UDC 574/578 BBK 28,0

Autores:

V.N. Yarygin, V.I. Vasiliev, I.N. Volkov, V.V. Sinelytsikova

REVISORES:

Departamento de Biología Médica y Genética de la Academia Médica Estatal de Tver (jefe del departamento: Prof. G.V. Khomullo);

Departamento de Biología, Academia Médica Estatal de Izhevsk (jefe del departamento - Prof. V.A. Glumova)

Biología. En 2 libros. Libro 1: libro de texto para médico especialista. universidades/

B 63 V.N. Yarygin, V.I. Vasiliev, I.N. Volkov, V.V. Sinelshchikova; Ed. V.N. Yarygina. - 6ª ed., borrada. - M.: Más alto. escuela, 2004.- 431 p.: ill.

ISBN 5-06-004588-9 (libro 1)

El libro (primer y segundo libro) cubre las propiedades básicas de la vida y los procesos evolutivos secuencialmente en los niveles de organización genético molecular, ontogenético (primer libro), población-especie y biogeocenótico (segundo libro). Se describen las características de la manifestación de patrones biológicos generales en la ontogénesis y las poblaciones humanas y su importancia para la práctica médica. Se presta atención a la esencia biosocial del hombre y su papel en las relaciones con la naturaleza.

El libro de texto refleja los logros modernos de la ciencia biológica, que desempeñan un papel importante en la atención sanitaria práctica.

Para estudiantes universitarios de medicina.

UDC 574/578 BBK 28,0

ISBN 5-06-004588-9 (libro 1) © Empresa Unitaria del Estado Federal "Editorial de Escuelas Superiores", 2004

ISBN 5-06-004590-0

El diseño original de esta publicación es propiedad de la editorial "Higher School", y está prohibida su reproducción (reproducción) de cualquier forma sin el consentimiento de la editorial.

PREFACIO

La formación biológica juega un papel fundamental y cada vez más importante en la estructura de la educación médica. Al ser una disciplina fundamental de las ciencias naturales, la biología revela los patrones de origen y desarrollo, así como las condiciones necesarias para la preservación de la vida como fenómeno natural especial de nuestro planeta. El hombre, que se distingue por su indudable originalidad en comparación con otras formas de vida, representa sin embargo un resultado y una etapa natural en el desarrollo de la vida en la Tierra, por lo que su existencia misma depende directamente de los mecanismos biológicos generales (moleculares, celulares, sistémicos) de la vida.

La conexión entre las personas y la naturaleza viva no se limita al parentesco histórico. El hombre ha sido y sigue siendo parte integrante de esta naturaleza, influye en ella y al mismo tiempo experimenta la influencia del medio ambiente. La naturaleza de tales relaciones bilaterales afecta el estado de la salud humana.

El desarrollo de la industria, la agricultura, el transporte, el crecimiento demográfico, la intensificación de la producción, la sobrecarga de información, la complicación de las relaciones en la familia y en el trabajo dan lugar a graves problemas sociales y ambientales: estrés psicoemocional crónico, contaminación peligrosa del medio ambiente, destrucción de bosques, destrucción de comunidades naturales de organismos vegetales y animales, reducción de la calidad de las áreas recreativas. Encontrar formas efectivas de superar estos problemas es imposible sin comprender los patrones biológicos de las relaciones intraespecíficas e interespecíficas de los organismos, la naturaleza de la interacción de los seres vivos, incluidos los humanos, y su hábitat. Lo que ya se ha señalado es suficiente para comprender que muchas ramas de las ciencias biológicas, incluso en su formato clásico, tienen una evidente importancia médica aplicada.

De hecho, en nuestro tiempo, en la solución de los problemas de protección de la salud y lucha contra las enfermedades, el conocimiento biológico y las "altas biotecnologías" (genética, ingeniería celular) están empezando a ocupar no sólo un lugar importante, sino verdaderamente decisivo. De hecho, el pasado siglo XX, además de que, de acuerdo con las principales direcciones del progreso científico y tecnológico, se caracterizó por la quimización, tecnificación e informatización de la medicina, también se convirtió en el siglo de la transformación de esta última en biomedicina. .

Una idea de las etapas de esta transformación, iniciada a finales del siglo XIX y principios del XX, la da la metáfora del cambio de “generaciones de cazadores”, del premio Nobel de 1959 por la descubrimiento del mecanismo de síntesis biológica de ácidos nucleicos, Arthur Kornberg. En cada una de las sucesivas etapas, la biología enriqueció al mundo con destacados descubrimientos o tecnologías fundamentales, cuyo mayor desarrollo y uso en interés de la medicina permitió que la atención médica lograra éxitos decisivos en una u otra área de la lucha contra las dolencias humanas.

En las primeras décadas del siglo pasado, según A. Kornberg, el papel principal correspondía a los "cazadores" de microbios, cuyos resultados de investigación se asocian con logros asombrosos de la atención sanitaria mundial y nacional en la solución del problema del control de infecciones. especialmente los especialmente peligrosos.

Hoy en día, la tarea principal de esta "caza", que ya se ha convertido en una disciplina científica y práctica independiente: la genómica, es descubrir el orden de los pares de nucleótidos en las moléculas de ADN o, en otras palabras, leer los textos del ADN de genomas humanos (el proyecto “genoma humano”) y otros organismos. No es difícil ver que la investigación en esta dirección brinda a los médicos acceso al contenido de la información genética primaria contenida en el genoma de cada individuo (diagnóstico genético), que, de hecho, determina las características del proceso de desarrollo individual del organismo, muchas de sus propiedades y cualidades en adultos condicionan. Este acceso crea la perspectiva de cambios específicos en la información para combatir enfermedades o la predisposición a ellas (terapia genética, prevención genética), además de brindar a cada persona recomendaciones con base biológica para elegir, por ejemplo, la región óptima para vivir, nutricionalmente. patrones, tipo de trabajo, en sentido amplio, diseñar un estilo de vida acorde con la constitución genética personal en interés de la propia salud.

Las tecnologías de modificación genética, en particular de los virus, abren perspectivas para la aparición de métodos no farmacéuticos para el tratamiento de enfermedades graves no infecciosas, como los tumores. Así, una cepa de adenovirus cuyo genoma ha sido modificado de tal manera Una forma que se reproduce únicamente en células tumorales, se encuentra actualmente en etapa de ensayos clínicos como agente antitumoral en células con deficiencia del gen p53, lo que provoca su muerte, y no afecta a las células sanas. Según los conceptos modernos, el desarrollo de tumores es causado por un nivel demasiado alto de proliferación de un cierto tipo de células que está fuera del control del cuerpo, o por un fallo en el proceso de su muerte natural, determinada genéticamente ( apoptosis) o por una combinación de ambos factores. La proteína controlada por el gen p53 tiene la capacidad, bajo determinadas condiciones, de bloquear la división celular y desencadenar el mecanismo de apoptosis. Según varios investigadores, en el 55-70% de los pacientes con cáncer se producen cambios mutacionales y, en consecuencia, una función defectuosa del gen mencionado o de las secuencias de nucleótidos del ADN que regulan su actividad. El número de ejemplos de este tipo podría fácilmente aumentarse.

El enfoque elegido contribuye a la formación en los estudiantes de una forma de pensar genética, ontogenética y ambiental, absolutamente necesaria para un médico moderno que conecta

la salud de sus pacientes con el efecto combinado de tres factores principales: herencia, entorno de vida y estilo de vida.

El papel de la carrera de biología es importante no sólo en las ciencias naturales, sino también en la formación ideológica de un médico. El material propuesto enseña una actitud razonable y conscientemente atenta hacia la naturaleza circundante, a uno mismo y a los demás como parte de esta naturaleza, y contribuye al desarrollo de una evaluación crítica de las consecuencias del impacto humano en el medio ambiente. El conocimiento biológico fomenta una actitud solidaria y respetuosa hacia los niños y las personas mayores. La oportunidad que se abrió a principios de siglo en relación con el desarrollo de la genómica para cambiar activa y prácticamente arbitrariamente la constitución genética de las personas aumenta enormemente la responsabilidad del médico, exigiéndole que se adhiera estrictamente a estándares éticos que garanticen el cumplimiento de los intereses del paciente. Esta circunstancia tan importante también se refleja en el libro de texto.

Al escribir secciones y capítulos individuales, los autores buscaron reflejar el estado actual de las áreas relevantes de las ciencias biológicas y biomédicas. La biomedicina es un edificio en construcción. El número de hechos científicos está aumentando rápidamente. Las disposiciones teóricas más importantes y las hipótesis propuestas son objeto de acalorados debates, sobre todo porque las biotecnologías modernas se están implementando rápidamente en la práctica. Por otra parte, una serie de conceptos fundamentales que han permanecido inquebrantables durante décadas se están revisando bajo la presión. de los últimos datos. En tales condiciones, los autores a menudo tuvieron que hacer una elección a favor de un punto de vista u otro, en cualquier caso justificando esta elección apelando a los hechos.

INTRODUCCIÓN

El término biología (del griego bios - vida, logos - ciencia) se introdujo en

principios del siglo XIX independientemente J.-B. LaMarc y G. Treviranus para designar la ciencia de la vida como un fenómeno natural especial. Actualmente se utiliza en un sentido diferente, refiriéndose a grupos de organismos, hasta especies (biología de microorganismos, biología de renos, biología humana), biocenosis (biología de la cuenca ártica) y estructuras individuales (biología celular).

El tema de la biología como disciplina académica es la vida en todas sus manifestaciones: estructura, fisiología, comportamiento, desarrollo individual (ontogénesis) e histórico (evolución, filogenia) de los organismos, sus relaciones entre sí y con el medio ambiente.

La biología moderna es un complejo, un sistema de ciencias. Las ciencias o disciplinas biológicas separadas surgieron como resultado del proceso de diferenciación, la separación gradual de áreas relativamente estrechas de estudio y conocimiento de la naturaleza viva. Esto, por regla general, intensifica y profundiza la investigación en la dirección correspondiente. Así, gracias al estudio de animales, plantas, organismos unicelulares simples, microorganismos, virus y fagos en el mundo orgánico, la zoología, la botánica, la protistología, la microbiología y la virología surgieron como grandes campos independientes.

El estudio de patrones, procesos y mecanismos de desarrollo individual de los organismos, herencia y variabilidad, almacenamiento, transmisión y uso de información biológica, proporcionando energía a los procesos vitales es la base para distinguir entre embriología, biología del desarrollo, genética, biología molecular y bioenergética. Los estudios de la estructura, las funciones funcionales, el comportamiento, las relaciones de los organismos con su entorno y el desarrollo histórico de la naturaleza viva han llevado a la separación de disciplinas como la morfología, la fisiología, la etología, la ecología y la enseñanza de la evolución. El interés por los problemas del envejecimiento, provocado por el aumento de la esperanza de vida media de las personas, estimuló el desarrollo de la biología de la edad (gerontología).

Para comprender los fundamentos biológicos del desarrollo, la actividad vital y la ecología de representantes específicos del mundo animal y vegetal, es inevitable recurrir a cuestiones generales sobre la esencia de la vida, los niveles de su organización y los mecanismos de existencia de vida en el tiempo y el espacio. Las propiedades y patrones más universales.

La biología general estudia el desarrollo y la existencia de los organismos y sus comunidades.

La segunda mitad del siglo XX se llama con razón siglo de la biología. Esta evaluación del papel de la biología en la vida de la humanidad parece aún más justificada en el próximo siglo XXI. Hasta la fecha, las ciencias de la vida han obtenido importantes resultados en el estudio de la herencia, la fotosíntesis, la fijación del nitrógeno atmosférico por las plantas, la síntesis de hormonas y otros reguladores de los procesos vitales. Ya en un futuro previsible, mediante el uso de organismos y bacterias vegetales y animales modificados genéticamente, se podrán resolver los problemas de proporcionar a las personas alimentos, medicamentos necesarios para la medicina y la agricultura, sustancias biológicamente activas y energía en cantidades suficientes, a pesar del crecimiento y la disminución de la población. en recursos naturales combustible. La investigación en el campo de la genómica y la ingeniería genética, la biología celular y la ingeniería celular, la síntesis de sustancias de crecimiento abre perspectivas para reemplazar genes defectuosos en individuos con enfermedades hereditarias, estimular los procesos de restauración, controlar la reproducción y la muerte fisiológica de las células y, en consecuencia, influir crecimiento maligno.

La biología es una de las principales ramas de las ciencias naturales. Un alto nivel de su desarrollo es una condición necesaria para el progreso de la ciencia médica y la asistencia sanitaria.

LA VIDA COMO FENÓMENO NATURAL ESPECIAL

CAPITULO 1 CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA VIDA

1.1. ETAPAS DEL DESARROLLO DE LA BIOLOGÍA

El interés por comprender el mundo de los seres vivos surgió en las primeras etapas del surgimiento de la humanidad, reflejando las necesidades prácticas de las personas. Para ellos, este mundo era una fuente de sustento, así como ciertos peligros para la vida y la salud. El deseo natural de saber si es necesario evitar el encuentro con determinados animales y plantas o, por el contrario, utilizarlos para sus propios fines, explica por qué el interés inicial de las personas por las formas vivas se manifiesta en intentos de clasificarlas, dividiéndolas en útiles y peligroso, patógeno, que representa valor nutricional, apto para la confección de ropa, artículos para el hogar y para satisfacer necesidades estéticas.

A medida que se acumulan conocimientos específicos, junto con una idea de diversidad de organismos surgió la idea de la unidad de todos los seres vivos.

Esta idea es especialmente importante para la medicina, ya que indica la universalidad de las leyes biológicas para todo el mundo orgánico, incluidos los humanos. En cierto sentido, la historia de la biología moderna como ciencia de la vida es una cadena de importantes descubrimientos y generalizaciones que confirman la validez de esta idea y revelan su contenido.

La prueba científica más importante de la unidad de todos los seres vivos fue teoría celular T. Schwannai M. Schleiden (1839). El descubrimiento de la estructura celular de los organismos vegetales y animales, la comprensión de que todas las células (a pesar de las diferencias existentes en forma, tamaño y algunos detalles de la organización química) están construidas y funcionan en general de la misma manera, dieron impulso a una investigación extremadamente fructífera. estudio de los patrones subyacentes a la morfología, fisiología y desarrollo individual de los seres vivos.

El descubrimiento de los fundamentos leyes de la herencia La biología está en deuda con G. Mendel (1865), G. de Vries, K. Correns y K. Cermak (1900), T. Morgan (1910-1916), J. Watson y F. Crick (1953). Las leyes que se han iniciado revelan el mecanismo universal de transmisión de la herencia

información genética de una célula a otra y a través de las células, de un individuo a otro, y su redistribución dentro de la especie biológica. Las leyes de la herencia son importantes para fundamentar la idea de la unidad del mundo orgánico; gracias a ellos, queda claro el papel de fenómenos biológicos tan importantes como la reproducción sexual, la ontogénesis y el relevo generacional.

La idea de la unidad de todos los seres vivos ha sido plenamente confirmada por los resultados de los estudios de los mecanismos bioquímicos (metabólicos) y biofísicos de la actividad celular. Aunque el inicio de tales investigaciones se remonta a la segunda mitad del siglo XIX, los logros más convincentes Biología Molecular, que se convirtió en una rama independiente de la ciencia biológica en los años 50. Siglo XX, que se asocia con la descripción de J. Watson y F. Crick (1953) de la estructura del ácido desoxirribonucleico (ADN). En la etapa actual de desarrollo de la biología molecular y la genética, ha surgido una nueva dirección científica y práctica: la genómica, cuya tarea principal es la lectura de los textos del ADN de los genomas de humanos y otros organismos. A partir del acceso a la información biológica personal, es posible cambiarla intencionalmente, incluso introduciendo genes de otras especies. Esta posibilidad representa la prueba más importante de la unidad y universalidad de los mecanismos básicos de la vida.

La biología molecular se centra en estudiar el papel de las macromoléculas biológicas (ácidos nucleicos, proteínas) y los patrones de almacenamiento, transmisión y uso de información hereditaria por parte de las células en los procesos vitales. La investigación de la biología molecular ha revelado mecanismos fisicoquímicos universales de los que dependen propiedades universales de los seres vivos, como herencia, variabilidad, especificidad estructuras y funciones biológicas, reproducción en una serie de generaciones de células y organismos de una determinada estructura.

La teoría celular, las leyes de la herencia, los logros de la bioquímica, la biofísica y la biología molecular dan testimonio de la unidad del mundo orgánico en su estado moderno. El hecho de que los seres vivos del planeta sean un todo en términos históricos está justificado teoría de la evolución. Las bases de esta teoría las sentó Charles Darwin (1858). Recibió su mayor desarrollo, asociado con los logros de la genética y la biología de poblaciones, en los trabajos de A. N. Severtsov, N. I. Vavilov, R. Fisher, S. S. Chetverikov, F. R. Dobzhansky, N. V. Timofeev -Resovsky, S. Wright, I.I. Shmalhausen, cuyo fructífero La actividad científica se remonta al siglo XX.

La teoría evolutiva explica la unidad del mundo de los seres vivos. su origen común. Ella nombra las formas, métodos y mecanismos que, a lo largo de varios miles de millones de años, condujeron a la diversidad de formas de vida que se observa actualmente, igualmente adaptadas al medio ambiente, pero que difieren en el nivel de morfofisiología.

organización ska. La conclusión general a la que llega la teoría de la evolución es la afirmación de que las formas de vida están relacionadas entre sí por parentesco genético, cuyo grado varía para los representantes de diferentes grupos. Esta relación encuentra su expresión concreta en la continuidad, a lo largo de varias generaciones, de mecanismos moleculares, celulares y sistémicos fundamentales de desarrollo y soporte vital. Dicha continuidad se combina con la variabilidad, lo que permite, a partir de estos mecanismos, alcanzar un mayor nivel de adaptabilidad de la organización biológica.

La teoría moderna de la evolución llama la atención sobre la convencionalidad de la frontera entre la naturaleza viva y la inanimada, entre la naturaleza viva y el hombre. Los resultados del estudio de la composición molecular y atómica de las células y tejidos que forman los cuerpos de los organismos, y de la producción en un laboratorio químico de sustancias que son naturalmente características sólo de los seres vivos, han demostrado la posibilidad de una transición en la historia de la La Tierra de no viva a viva. La aparición en el planeta de un ser social –el hombre– no contradice las leyes de la evolución biológica. La organización celular, las leyes fisicoquímicas y genéticas son inseparables de su existencia, como cualquier otro organismo. La teoría evolutiva muestra los orígenes de los mecanismos biológicos del desarrollo humano y la actividad vital, es decir. como se les puede llamar

herencia biológica.


En biología clásica, la relación de los organismos.				relacionado con
diferentes grupos, se estableció mediante comparación				ellos en adultos
estado, en embriogénesis, buscando
Formas fósiles de transición. Co-
La biología temporal se acerca a la re-
realizando esta tarea también mediante
estudiando las diferencias en nucleótidos
Secuencias P de ADN o ami
sin secuencias ácidas
proteínas. Según sus principales resultados
Tatam de diagramas de evolución, compilados.
basado en lo clásico y
biológico molecular
los movimientos coinciden (Fig. 1.1).
Se dijo arriba que primero
inicialmente personas clasificadas
organismos dependiendo de su
significado práctico. k. lin
Ney (1735) introdujo la clasificación binaria.
	según la cual
determinación de posición		organizar		400 600 800 1000
mov en el sistema de ciencias de la vida silvestre.
llamado	su afiliación con		Tiempo de divergencia, hace MILLONES DE AÑOS

género y especie específicos. Aunque bi-			Arroz. 1.1. Tiempo de divergencia de diferentes
El principio nirny se ha conservado en los tiempos modernos.			grupos de animales según su estructura molecular
	taxonomía,		investigación biológica

La primera versión de la clasificación de K. Linneo es de carácter formal. Antes de la creación de la teoría de la evolución, los biólogos clasificaban a los seres vivos en géneros y especies correspondientes en función de su similitud entre sí, principalmente la similitud de estructura. La teoría de la evolución, que explica la similitud entre organismos por su relación genética, formó la base científica natural de la clasificación biológica. Al comprar en teoría evolutiva tal base clasificación moderna El mundo orgánico refleja consistentemente, por un lado, el hecho de la diversidad de formas vivientes y, por otro, la unidad de todos los seres vivos.

La idea de la unidad del mundo de los seres vivos también se confirma en investigación ambiental, relacionados principalmente con el siglo XX. Ideas sobre biocenosis (V.N. Sukachev) o sistema ecológico(A. Tansley) revelan un mecanismo universal para garantizar la propiedad más importante de los seres vivos: el intercambio natural constante de sustancias y energía. Este intercambio sólo es posible en el caso de coexistencia en un mismo territorio y de interacción constante de organismos de diferentes planes estructurales (productores, consumidores, destructores) y niveles de organización. La doctrina de la biosfera y la noosfera (V.I. Vernadsky) revela el lugar y el papel planetario de las formas de vida, incluidos los humanos, en la naturaleza, así como las posibles consecuencias de su transformación por parte de las personas.

Cada paso importante hacia la comprensión de las leyes fundamentales de la vida influyó invariablemente en el estado de la medicina y condujo a una revisión del contenido y la comprensión de los mecanismos de los procesos patológicos. En consecuencia, se revisaron los principios de organización de la medicina terapéutica y preventiva, los métodos de diagnóstico y tratamiento.

Entonces, basándose en la teoría celular y desarrollándola aún más, R. Virchow creó concepto de patología celular(1858), que durante mucho tiempo determinó las principales vías de desarrollo de la medicina. Este concepto, dando significado especial Durante las condiciones patológicas, los cambios estructurales y químicos a nivel celular contribuyeron al surgimiento de servicios patológicos y de autopsia en la atención médica práctica.

Aplicando un enfoque genético-bioquímico al estudio de las enfermedades humanas, A. Garrod sentó las bases patología molecular(1908). De esta manera, dio la clave para la comprensión de la medicina práctica de fenómenos como la diferente susceptibilidad de las personas a las enfermedades y la naturaleza individual de la reacción a los medicamentos.

Los éxitos de la genética general y experimental en los años 20 y 30 estimularon la investigación en genética humana. Como resultado, surgió una nueva rama de la patología: enfermedades hereditarias, apareció un servicio práctico especial de atención médica: medico-genético consultas.

La genómica y las tecnologías genéticas moleculares modernas brindan acceso al diagnóstico a nivel de secuencias de nucleótidos de ADN no solo de las enfermedades genéticas en sí, sino también

predisposición a una serie de condiciones patológicas somáticas graves (asma, diabetes, etc.). Nivel disponible diagnóstico genético crea los requisitos previos para la manipulación consciente del material hereditario de las personas con fines de terapia genética y profilaxis genética enfermedades. Los avances en estas áreas de la ciencia han llevado al surgimiento de toda una industria dedicada a la atención médica: biotecnología médica.

La dependencia de la salud de las personas de la calidad del medio ambiente y del estilo de vida ya no está en duda ni entre los médicos ni entre los organizadores de la atención sanitaria. Una consecuencia natural de esto es la actual ecologización de la medicina.

1.2. ESTRATEGIA DE VIDA. ADAPTACIÓN, PROGRESO, ENERGÍA Y APOYO A LA INFORMACIÓN

Numerosos descubrimientos científicos en forma de fósiles, huellas en rocas blandas y otras pruebas objetivas indican que la vida en la Tierra existe desde hace al menos 3.500 millones de años. Durante más de 3 mil millones de años, su área de distribución se limitó exclusivamente al medio acuático. Cuando llegó a la tierra, la vida ya estaba representada por varias formas: procariotas, inferiores y plantas superiores, protozoos y animales multicelulares, incluidos los primeros representantes de los vertebrados.

Durante este período, que representa aproximadamente 6/7 del tiempo total de existencia de vida en nuestro planeta, se produjeron formaciones evolutivas que predeterminaron la faz del mundo orgánico moderno y, en consecuencia, el surgimiento del hombre. La familiaridad con los más importantes ayuda a comprender. estrategia de vida.

Organismos que aparecieron primero. ciencia moderna llamados procariotas. Se trata de criaturas unicelulares que se caracterizan por la relativa sencillez de su estructura y funciones. Estos incluyen bacterias y algas verdiazules (cianobacterias). La sencillez de su organización se evidencia, por ejemplo, en la escasa cantidad de información hereditaria que poseían. A modo de comparación, la longitud del ADN de la bacteria moderna, Escherichia coli, es de 4.106 parnuclesótidos. Al parecer, los antiguos procariotas ya no tenían ADN. Los organismos nombrados dominaron la Tierra durante más de 2 mil millones de años. Su evolución está asociada a la aparición, en primer lugar, del mecanismo de la fotosíntesis y, en segundo lugar, de los organismos. tipo eucariota.

La fotosíntesis ha abierto el acceso a un depósito casi inagotable de energía solar que, mediante este mecanismo, se acumula en sustancias orgánicas y luego se utiliza en los procesos vitales. La amplia distribución de organismos microtróficos fotosintéticos, principalmente plantas verdes, llevó a

Formación y acumulación de oxígeno en la atmósfera terrestre. Esto creó las condiciones previas para el surgimiento en la evolución de un mecanismo de respiración, que se diferencia de los mecanismos de suministro de energía sin oxígeno (anaeróbicos) a los procesos vitales por ser mucho más eficiente (unas 18 veces).

Los eucariotas aparecieron entre los habitantes del planeta hace unos 1.500 millones de años. A diferencia de los procariotas por su organización más compleja, utilizan un mayor volumen de información hereditaria en sus actividades vitales. Por tanto, la longitud total de las moléculas de ADN en el núcleo de una célula de mamífero es de aproximadamente 2-5-109 pares de nucleótidos, es decir, 1000 veces más largo que la longitud de una molécula de ADN bacteriano.

Inicialmente, los eucariotas tenían estructura unicelular. Los eucariotas unicelulares prehistóricos sirvieron de base para el surgimiento en el proceso de evolución de organismos con estructura corporal multicelular. Aparecieron en la Tierra hace unos 600 millones de años y dieron lugar a una amplia variedad de seres vivos que se asentaron en tres entornos principales: agua, aire y tierra. Es útil señalar que la multicelularidad surgió en la evolución durante un período en el que la atmósfera del planeta, enriquecida en O2, adquirió un carácter oxidativo estable.

Hace unos 500 millones de años, entre los organismos multicelulares aparecen. cordados, cuyo plan general de estructura difiere radicalmente del plan de estructura de las criaturas que habitaron el planeta antes de su aparición. En el proceso de mayor evolución, es en este grupo donde vertebrados. Entre ellos, hace aproximadamente 200-250 millones de años, aparecieron los mamíferos, cuyo rasgo característico era un tipo especial de cuidado hacia su descendencia: alimentar al recién nacido con leche. Esta característica corresponde a un nuevo tipo de relación entre padres e hijos, que ayuda a fortalecer la conexión entre generaciones, creando las condiciones para que los padres realicen una función educativa y para que transfieran experiencias.

			^^Becerro
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	Drosofila	1 erizo de mar
	Drosofila	1 erizo de mar


	^Escherichia coli
	^Escherichia coli


shfatT4

Número de pares de nucleótidos

Arroz. 1.2. Cambios en el volumen de secuencias de nucleótidos únicas en los genomas durante la evolución progresiva.

Fue a través del grupo de los mamíferos, en particular del orden de los primates, por donde pasó la línea de evolución que condujo al hombre (hace unos 1,8 millones de años). No se ha establecido una correspondencia inequívoca con el nivel de organización morfofisiológica de la cantidad de ADN entre representantes de diferentes clases de animales multicelulares. Sin embargo, para que surgiera una clase próspera de insectos, era necesario que la longitud total de la molécula de ADN en el genoma superara los 10 pares de nucleótidos.

leotides, predecesores de los cordados - 4-10, anfibios - 8 10, reptiles - 109, mamíferos - 2109 pares de nucleótidos (Fig. 1.2).

Arriba se encuentran los puntos clave del desarrollo histórico de la vida desde formas unicelulares hasta personas dotadas de razón y capacidad para una actividad creativa activa y una reorganización consciente del entorno de vida. El conocimiento de la composición de los habitantes del planeta en cualquier etapa del desarrollo de la vida indica su diversidad, la coexistencia en los mismos períodos de organismos que difieren tanto en el plan general de estructura corporal como en el momento de aparición en el proceso de evolución (Fig. 1.3). Y hoy el mundo orgánico está representado junto con los eucariotas, los microorganismos y las algas verdiazules, que pertenecen a los procariotas. En el contexto de la diversidad de organismos eucariotas multicelulares, existe un número significativo de especies de eucariotas unicelulares.

Merece mención otra circunstancia que caracteriza por derecho propio al mundo orgánico. vista general. Entre los organismos de diferentes planes estructurales que coexisten en un determinado período histórico, algunas formas que alguna vez estuvieron muy extendidas están representadas por un número relativamente pequeño de individuos y ocupan un territorio limitado. De hecho, sólo mantienen su permanencia en el tiempo, evitando (gracias a la presencia de determinadas adaptaciones) la extinción en una serie de generaciones. Otros, por el contrario, aumentan su número, desarrollan nuevos territorios y nichos ecológicos. En tales grupos surgen diversas variantes de organismos, que se diferencian en un grado u otro de la forma ancestral y entre sí en detalles de estructura, fisiología, comportamiento y ecología.

De lo anterior podemos concluir que la evolución de la vida en la Tierra se caracteriza por las siguientes características generales. En primer lugar, habiendo surgido en forma de las formas unicelulares más simples, la vida en su desarrollo dio lugar gradualmente a criaturas con un tipo de organización corporal cada vez más complejo, funciones perfectas y un mayor grado de independencia de las influencias ambientales directas sobre la supervivencia. En segundo lugar, cualquier variante de formas de vida que hayan surgido en el planeta se conserva mientras existan condiciones geoquímicas, climáticas y biogeográficas que satisfagan suficientemente sus necesidades vitales. En tercer lugar, en su desarrollo, los grupos individuales de organismos pasan por etapas de ascenso y, a menudo, de declive. El estadio alcanzado por un grupo en un momento histórico determinado está determinado por el lugar al que pertenece en ese momento en el mundo orgánico, dependiendo de su número y distribución.

El desarrollo de acontecimientos o fenómenos en el tiempo corresponde al concepto de progreso. Teniendo en cuenta las características generales descritas anteriormente, en el proceso de desarrollo histórico de la vida se observan tres formas de progreso, calidad

Arroz. 1.3. Relaciones filogenéticas de los principales grupos de plantas, hongos, animales y procariotas.

La línea de puntos indica la posición esperada de los grupos.

fundamentalmente diferentes entre sí. Estas formas caracterizan de manera diferente la posición del grupo correspondiente de organismos, lograda como resultado de las etapas anteriores de evolución, perspectivas ecológicas y evolutivas.

Progreso biológico Llaman estado cuando el número de individuos en un grupo crece de generación en generación, el territorio (área) de su asentamiento se expande y aumenta el número de grupos subordinados de rango inferior (taxones). El progreso biológico corresponde al concepto de prosperidad. De los grupos existentes a

Los que prosperan incluyen insectos y mamíferos. El período de prosperidad, por ejemplo, de los reptiles terminó hace unos 60-70 millones de años.

Progreso morfofisiológico significa un estado adquirido por un grupo en el proceso de evolución, que hace posible que algunos de sus representantes sobrevivan y se establezcan en un hábitat con características más diversas y condiciones difíciles. Esto es posible gracias a la aparición de cambios significativos en la estructura, fisiología y comportamiento de los organismos, ampliando sus capacidades adaptativas más allá de las habituales del grupo ancestral. De los tres hábitats principales, el terrestre parece ser el más complejo. En consecuencia, la aparición de animales en la tierra, por ejemplo en el grupo de los vertebrados, se asoció con una serie de transformaciones radicales de las extremidades, los sistemas respiratorio y cardiovascular y el proceso de reproducción.

La aparición del hombre entre los habitantes de la Tierra corresponde a un estado de vida cualitativamente nuevo. La transición a este estado, aunque fue preparada por el curso del proceso evolutivo, significa un cambio en las leyes que sigue el desarrollo de la humanidad, de lo biológico a lo social. Como resultado de este cambio, la supervivencia y el crecimiento constante del número de personas, su asentamiento en todo el planeta, la penetración en las profundidades del océano, las entrañas de la Tierra, el aire e incluso el espacio exterior están determinados por los resultados del trabajo. y la actividad intelectual, la acumulación y multiplicación de experiencias de efectos transformadores en el medio ambiente natural a lo largo de generaciones. Estos impactos transforman la naturaleza en un entorno de vida humanizado para las personas.

Una serie de cambios evolutivos importantes sucesivos, como el tipo de organización celular eucariota, la multicelularidad, la aparición de cordados, vertebrados y, finalmente, los mamíferos (que finalmente llevaron a la aparición del hombre), constituyen una línea en el desarrollo histórico de la vida. progreso ilimitado. Apelar a las tres formas de progreso mencionadas anteriormente ayuda a revelar los principales principios estratégicos de la evolución de la vida, de los que depende su preservación en el tiempo y su distribución en diferentes hábitats. En primer lugar, la evolución de sus resultados en cualquier etapa es de naturaleza adaptativa. En segundo lugar, en el proceso de desarrollo histórico el nivel de organización de las formas de vida aumenta naturalmente, lo que corresponde a la naturaleza progresiva de la evolución.

Cuanto mayor sea el nivel de organización morfofisiológica, mayor será la cantidad de energía necesaria para mantenerla. Debido a esto, otro principio estratégico de la evolución es dominar

Nuevas fuentes y mecanismos eficaces para el suministro de energía a la vida.

lleno de procesos.

2. Yarygin. T.1.

Para la formación de formas altamente organizadas, en comparación con las formas poco organizadas, generalmente se requiere un mayor volumen de información hereditaria. Natural Aumento del volumen de información genética utilizada en la vida. Es también un principio estratégico para el desarrollo de la vida.

1.3. PROPIEDADES DE LA VIDA

La asombrosa diversidad de la vida crea grandes dificultades para su definición inequívoca y completa como fenómeno natural especial. Muchas definiciones de vida propuestas por destacados pensadores y científicos indican las principales propiedades que distinguen cualitativamente (en opinión de uno u otro autor) los vivos de los no vivos. Por ejemplo, la vida se definía como “nutrición, crecimiento y decrepitud” (Aristóteles); “uniformidad persistente de procesos a pesar de las diferencias en las influencias externas” (G. Treviranus); “un conjunto de funciones que resisten la muerte” (M. Bisha); “función química” (A. Lavoisier); “proceso químico complejo” (I. P. Pavlov). Es comprensible el descontento de los científicos con estas definiciones. Las observaciones muestran que las propiedades de los seres vivos no son exclusivas y se encuentran por separado entre los objetos de naturaleza inanimada.

Definición de la vida como “especial, muy Forma compleja movimiento de la materia” (A.I. Oparin) refleja su originalidad cualitativa, la irreductibilidad de las leyes biológicas a las químicas y físicas. Sin embargo, es de carácter general, sin revelar el contenido específico de esta originalidad.

En términos prácticos, son útiles las definiciones basadas en la identificación de un conjunto de propiedades que son obligatorias para las formas vivas. Uno de ellos caracteriza la vida como un sistema macromolecular abierto, que se caracteriza por una organización jerárquica, la capacidad de reproducirse, el metabolismo y un flujo de energía finamente regulado. La vida, según esta definición, es un núcleo de orden que se extiende a través de un universo menos ordenado.

Consideremos con más detalle las propiedades principales y esenciales de la vida. Los seres vivos tienen una forma especial de interactuar con el medio ambiente: el metabolismo. Su contenido consiste en procesos interconectados y equilibrados de asimilación (anabolismo) y disimilación (catabolismo). El resultado de la asimilación es la formación y renovación de las estructuras corporales, la disimilación es la descomposición de compuestos orgánicos para proporcionar a diversos aspectos de la vida las sustancias y la energía necesarias. Para llevar a cabo el metabolismo es necesaria una entrada constante de determinadas sustancias del exterior; Algunos productos de disimilación se liberan al ambiente externo. Así, el organismo está en relación con el medio ambiente. sistema abierto.

Los procesos de asimilación y disimilación están representados por numerosas reacciones químicas combinadas en cadenas, ciclos y cascadas metabólicos. Estos últimos son un conjunto de reacciones interrelacionadas, cuyo curso estrictamente ordenado en el tiempo y el espacio. Como resultado del ciclo metabólico de la célula, se logra un determinado resultado biológico: a partir de aminoácidos se forma una molécula de proteína, una molécula de ácido láctico se descompone en CO2 y CO2. El orden de los distintos aspectos del metabolismo se consigue gracias a estructura el volumen de la célula, por ejemplo, la liberación de fases acuosa y ligando en ella, la presencia de estructuras intracelulares obligatorias, como mitocondrias, lisosomas, etc. La importancia de la propiedad de estructuración se indica en el siguiente ejemplo. El cuerpo del micoplasma (un microorganismo que ocupa una posición intermedia en tamaño entre los virus y las bacterias típicas) tiene un diámetro sólo 1000 veces mayor que el de un átomo de hidrógeno. Incluso en un volumen tan pequeño se llevan a cabo aproximadamente 100 reacciones bioquímicas necesarias para la vida de este organismo. A modo de comparación: la actividad vital de una célula humana requiere la ocurrencia coordinada de más de 10.000 reacciones.

De lo anterior se deduce que la estructura es necesaria para un metabolismo eficaz. Por otro lado, cualquier orden requiere un gasto de energía para mantenerlo. Para aclarar la naturaleza de las conexiones entre estructura, metabolismo y apertura de los sistemas vivos, resulta útil referirse al concepto de entropía.

De acuerdo a ley de la conservación de la energía(la primera ley de la termodinámica), durante las transformaciones químicas y físicas no desaparece ni se vuelve a formar, sino que pasa de una forma a otra. Por lo tanto, en teoría, cualquier proceso debería desarrollarse con la misma facilidad en dirección directa e inversa. Sin embargo, en la naturaleza esto no se observa. Sin influencias externas, los procesos en los sistemas van en una dirección: el calor pasa de un objeto más cálido a uno frío, en una solución las moléculas pasan de una zona de alta concentración a una zona de baja concentración, etc.

En los ejemplos dados, el estado inicial del sistema, debido a la presencia de gradientes de temperatura o concentración, se caracterizaba por una determinada estructura. El desarrollo natural de los procesos conduce inevitablemente a estado de equilibrio como estadísticamente más probable. Al mismo tiempo, se pierde estructura. Una medida de la irreversibilidad de los procesos naturales es la entropía, cuya cantidad en un sistema es inversamente proporcional al grado de orden (estructura).

Patrones de cambios de entropía descrito por la segunda ley de la termodinámica. Según esta ley, en un sistema energéticamente aislado, durante los procesos de desequilibrio, la cantidad de entropía cambia en una dirección. Aumenta, llegando a ser máximo cuando se alcanza un estado de equilibrio. Un organismo vivo se caracteriza por un alto grado de estructura y baja entropía. Este