Экзаменационный билет 16.

Биология как наука о живых системах, закономерностях их развития и существования. Определение сущности жизни. Основные свойства живых систем. Отличия живого от неживого.

Мир живого чрезвычайно многообразен и имеет сложную структуру. В настоящее время на Земле обнаружено около 3 миллионов разных видов живых организмов. Самое большое по разнообразию царство – животных. Но 98% биомассы на Земле приходится на растения.

В настоящее время на Земле представлены следующие формы живого, которые принято разделять на систематические категории:

Империя: Клеточные и неклеточные организмы.

К неклеточным организмам относятся царства вирусов (растений, животных, бактерий). Вирусы представляют собой частицы, состоящие из белковой капсулы и заключенной в ней нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК). Вирусы ведут исключительно паразитический образ жизни, т.к. могут существовать только внутри клеток хозяев. Например, вирус гриппа, полиомиелита, краснухи.

Биология – наука, которая изучает жизнь как особую форму движения материи, законы ее существования и развития (от лат. биос – жизнь, логос – учение). Термин биология был впервые предложен эволюционистом Ж.-Б. Ламарком в 1802 г. для обозначения науки о жизни как особом явлении природы.

Основной задачей биологии является познание сущности жизни. Вопрос этот сложный и ответить на него пытались многие ученые-естествоиспытатели, философы древности, начиная с Аристотеля. По каким же признакам живое вещество отличается от неживого?

Рассмотрим основные признаки и свойства живых организмов, отличающие их от объектов неживой природы.

1. Сложная упорядоченная структура. По химическому составу в живом 98% приходится на углерод, кислород, азот и водород, которые присутствуют в строго определенных пропорциях. Строительный материал живого состоит из макромолекул, таких как: ДНК и РНК, белки, жиры и углеводы.

2. Обмен веществ, энергии и информации. Живые организмы получают энергию из окружающей среды, используя ее для своей жизнедеятельности. Большая часть живых организмов прямо или косвенно использует солнечную энергию.

3. Раздражимость – универсальное свойство всего живого.

4. Рост и развитие.

5. Саморепродукция - способность создавать себе подобных.

6. Наследственность и изменчивость.

7. Гомеостаз – поддержание постоянства внутренней среды при изменении окружающей среды.

8. Саморегуляция - способность приспосабливаться к среде обитания и образу жизни.

9. Дискретность и целостность.

10 Иерархическая соподчиненность.

Филогенез сердечно-сосудистой системы хордовых. Онтофилогенетическая обусловленность врожденных пороков развития сердца и сосудов у человека. Филогенез сердечно-сосудистой системы хордовых

Условием существования высокоорганизованных позвоночных является наличие жидкой подвижной внутренней среды, которая обеспечивает интеграцию организма в целостную систему. Эти функции выполняет кровеносная система. Кровеносная система хордовых замкнутая, имеет мезодермальное происхождение и включает в себя сердце, расположенное на брюшной стороне и два основных артериальных сосуда: брюшную и спинную аорту.

У ланцетника кровеносная система наиболее проста. Круг кровообращения один (рис___). По брюшной аорте венозная кровь поступает в приносящие жаберные артерии, где и обогащается кислородом. По выносящим жаберным артериям кровь поступает в корни спинной аорты, расположенные симметрично с двух сторон тела. Они продолжаются как вперед, неся артериальную кровь к головному мозгу (сонные артерии), так и назад (спинная аорта), направляясь к органам. После тканевого газообмена кровь поступает в парные передние или задние кардинальные вены, которые затем впадают в кювьеров проток и затем в брюшную аорту. От стенок пищеварительной системы венозная кровь оттекает по воротной вене печени в печеночный вырост, затем по печеночной вене поступает в брюшную аорту. Таким образом, несмотря на простоту строения, у ланцетника имеются основные магистральные сосуды, характерные для позвоночных:

Более активный образ жизни рыб предполагает более интенсивный метаболизм. В процессе интенсификации сократительной функции брюшной аорты часть ее преобразуется в двухкамерное сердце (рис____), состоящее из предсердия и желудочка и располагающееся под нижней челюстью. В предсердие венозная кровь попадает через венозный синус, а за желудочком следует артериальный конус.

В связи с выходом земноводных на сушу и появлением легочного дыхания у них возникает два круга кровообращения. Соответственно, в строении сердца и артерий появляются приспособления, направленные на разделение артериальной и венозной крови. Сердце у амфибий трехкамерное: один желудочек и два предсердия. От правой половины желудочка начинается артериальный конус, разветвляющийся на три пары сосудов: легочные артерии, дуги аорты и сонные артерии. В правое предсердие впадают вены большого круга, несущие венозную кровь, в левое – малого с артериальной кровью. При сокращении предсердий в желудочек одновременно попадают обе порции крови. Но благодаря своеобразному строению стенки желудочка полного их смешения не происходит. Поэтому при сокращении желудочка первая порция венозной крови поступает в артериальный конус и с помощью спирального клапана направляется в легочные артерии. Кровь из середины желудочка, смешанная, поступает в дуги аорты, которые огибают сердце и соединяются в спинную аорту. Оставшееся небольшое количество артериальной крови, с последней порцией попадающий в артериальный конус, направляется в сонные артерии. Передние кардинальные вены, обеспечивая отток крови от головы, называются яремными венами.

В результате этих филогенетических преобразований у млекопитающих достигается полное разделение венозного и артериального кровотоков, что значительно повышает уровень обменных процессов и является одной из предпосылок возникновения теплокровности.

Сердце закладывается в виде недифференцированной брюшной аорты, которая за счет изгибания и появления клапанов последовательно становится двух-, трех- и четырехкамерным. Межжелудочковая перегородка является новообразованием, а не результатом доразвития перегородки пресмыкающихся. Закладка сердца осуществляется на 20-е сутки эмбриогенеза в области шеи и затем смещается в левую часть грудной полости.

В процессе филогенеза происходит преобразование артериальных жаберных дуг: 1-ая, 2-я, 5-я дуги редуцируются , 3 – преобразуется в сонные артерии, 4- в дуги аорты, 6 - в легочные артерии.