Обмен веществ на уровне организма. Единство и противоположность ассимиляции и диссимиляции

Поступив в организм, молекулы пищевых веществ участвуют в множестве разнообразных химических реакций; эти реакции, а также все остальные химические проявления жизнедеятельности носят общее название обмена веществ, или метаболизма. Процессы обмена составляют одну из основных особенностей живых организмов. Пищевые вещества либо используются в качестве сырья для синтеза новых макромолекул, либо окисляются, доставляя организму энергию. Часть этой энергии необходима для непрерывного построения новых тканевых компонентов; другая часть расходуется в процессе функционирования клеток — при сокращении мышц, передаче нервных импульсов, секреции клеточных продуктов, поглощении различных материалов путем активного переноса или пиноцитоза; остальная энергия освобождается в виде тепла.
Можно изучать всю совокупность химических реакций, протекающих в каком-то одном органе — речь может идти, например, о «метаболизме печени» и т. п. Можно также исследовать все реакции, которым подвергается определенный вид молекул или ионов; в этом случае говорят об «углеводном обмене», «обмене железа» и т. п. Углеводный обмен, например, включает все химические превращения, которым подвергаются крахмалы и сахара тотчас же после поступления их в организм и позже, когда, переварившись и всосавшись, эти вещества сохраняются в теле, превращаются в другие соединения или окисляются для получения энергии и, наконец, выделяются организмом в виде двуокиси углерода и воды.
Человек в отличие от многих других животных может приспосабливаться к весьма различным пищевым рационам. Наш организм способен функционировать при потреблении пищи, состоящей главным образом из белка и лишь небольших количеств жиров и углеводов, при рационе, состоящем преимущественно из углеводов с небольшим количеством белков и жиров, и даже при потреблении главным образом жиров с небольшими добавками других веществ. Клетки могут использовать энергию любого из этих трех видов «топлива». Полное окисление 1 г углеводов или белка в организме дает около 4 ккал, а окисление жира — около 9 ккал. Сбитые сливки, коровье масло и другие продукты с высоким содержанием жира доставляют больше калорий на единицу массы и поэтому в большей мере способствуют отложению жира, чем, например, фрукты, хлеб или мясо.

Ассимиляция и диссимиляция взаимно противоположны и неразрывно связаны. Ассимиляция сопровождается усилением диссимиляторных процессов, которые в свою очередь подготовляют почву для ассимиляторных. Примером взаимосвязи ассимиляции и диссимиляции могут служить многочисленные опыты, показавшие, что при росте организма и размножении клеток, когда происходит усиленное образование живой протоплазмы и синтез белка, значительно усиливаются реакции распада. Поэтому при росте организма резко повышены затраты энергии. Варбург обнаружил, что окислительные процессы после оплодотворения яйца морского ежа, когда начинается размножение клеток, усиливаются в 6 раз. Равным образом, резко усиливаются диссимиляторные процессы в целом организме при быстром росте злокачественной опухоли, когда происходит интенсивное новообразование клеток.
Процессы ассимиляции и диссимиляции неотделимо связаны, но не всегда являются, однако, взаимно уравновешенными. Так, в период роста организма наблюдается значительная интенсивность обоих процессов при относительном преобладании ассимиляции.

30.Биологи – наука о жизни, об общих закономерностях развития и жизнедеятельности живых существ.

Биология - это наука которая изучает жизнь во всех ее проявлениях, строение и развитие организма, их функции, взаимоотношение друг с другом и с окружающей средой.

Объект исследования изучения биологии – человек.

Одна из главных задач современности – охрана природы.

Благодаря достижениям биологии промышленным путем получают медицинские препараты, витамины, биологически активные вещества. Открытия, сделанные в генетике, анатомии, физиологии и биохимии, позволяют поставить больному человеку правильный диагноз и выработать эффективные пути лечения и профилактики различных болезней, в том числе и тех, которые раньше считались неизлечимыми.

Благодаря знанию законов наследственности и изменчивости ученые -селекционеры получили новые высокопродуктивные породы домашних животных и сорта культурных растений. На основе изучения взаимоотношений между организмами созданы биологические методы борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур.

В настоящее время изучаются механизмы биосинтеза белка и фотосинтеза. Ученые надеются, что в будущем это позволит решить проблему промышленного получения ценных органических веществ.

Изучение строения и принципов работы различных систем живых организмов помогли найти оригинальные решения в технике и строительстве.

Благодаря достижениям биологии все большее значение приобретает новое направление материального производства -биотехнология. Уже сейчас она оказывает значительное влияние на решение таких глобальных проблем, как производство продуктов питания, поиск новых источников энергии, охрана окружающей среды и др.

До недавнего времени люди считали, что восстановительные способности природы безграничны. Но оказалось, что это не так. Незнание или игнорирование законов природы приводит к тяжелым экологическим катастрофам, которые грозят гибелью всем живым организмам, в том числе и человеку. Настало время, когда от каждого из нас зависит будущее нашей планеты, вот почему значение биологических знаний возрастает с каждым годом.

31. Этапы эмбрионального развития: зигота, дробление, образование бластулы, гаструляция, гисто - и органогенез

Период начинается с этапа дробления зиготы (рис. 1), т. е. серии последовательных митотических делений оплодотворенной яйцеклетки. Образующиеся в результате деления две клетки (и все последующие их поколения) на этом этапе называются бластомерами. Одно деление следует за другим, причем не происходит роста образующихся бластомеров и с каждым делением клетки становятся все более мелкими. Такая особенность клеточных делений и определила появление образного термина «дробление зиготы».

На следующем этапе осуществляется процесс гаструляции — формирование гаструлы. У многих животных она образуется путем впячивания бластодермы внутрь на одном из полюсов бластулы при интенсивном размножении клеток в этой зоне. В результате и возникает гаструла (см. рис. 1, и, к).

Наружный слой клеток получил название эктодермы, а внутренний — энтодермы. Внутренняя полость, ограниченная энтодермой, полость первичной кишки сообщается с внешней средой первичным ртом, или бластопором. Существуют и другие типы гаструляции, но у всех животных (кроме губок и кишечнополостных) этот процесс завершается образованием еще одного клеточного пласта — мезодермы. Она закладывается между энто- и эктодермой.

По завершении этапа гаструляции появляются три клеточных пласта (экто-, эндо- и мезодерма), или три зародышевых листка.

Далее начинаются процессы гистогенеза (образования тканей) и органогенеза (образования органов) у зародыша (эмбриона). В результате дифференцировки клеток зародышевых листков формируются различные ткани и органы развивающегося организма. Из эктодермы образуются покровы и нервная система. За счет энтодермы формируются кишечная трубка, печень, поджелудочная железа, легкие. Мезодерма продуцирует все остальные системы: опорно-двигательную, кровеносную, выделительную, половую. Обнаружение гомологии (сходства) трех зародышевых листков едва ли не у всех животных послужило важным аргументом в пользу точки зрения о единстве их происхождения. Изложенные выше закономерности были установлены в конце XIX в. И. И. Мечниковым и А. О. Ковалевским и легли в основу сформулированного ими «учения о зародышевых листках».

На протяжении эмбрионального периода наблюдается ускорение темпов роста и дифференцировки у развивающегося эмбриона. Только в процессе дробления зиготы роста не происходит и бластула (по своей массе) может даже существенно уступать зиготе, но начиная с процесса гаструляции масса зародыша стремительно увеличивается.

Образование разнотипных клеток начинается еще на этапе дробления и лежит в основе первичной тканевой дифференцировки — возникновения трех зародышевых листков. Дальнейшее развитие зародыша сопровождается все более усиливающимся процессом дифференцировки и морфогенеза. К концу эмбрионального периода у зародыша имеются уже все основные органы и системы, обеспечивающие жизнеспособность во внешней среде.

Завершается эмбриональный период рождением новой особи, способной к самостоятельному существованию.

32. Медицинская паразитология, ее предмет и задачи. Принципы и взаимодействия в системе «паразит – хозяин».

Медицинская паразитология изучает паразитов человека животного происхождения, вызываемые ими болезни и методы борьбы с ними.
Задачи медицинской паразитологии:
1. Изучение систематического положения паразитов в животном мире,
строения, особенностей жизнедеятельности, циклов развития.
2. Изучение взаимоотношений в системе «паразит-хозяин».
3. Разработка методов диагностики, лечения, профилактики паразитарных болезней.

Паразит обычно оказывает вредоносное воздействие на хозяина, вызывая болезнь. Последствиями П. для организма хозяина могут быть механическое повреждение тканей и органов хозяина, хроническая интоксикация продуктами секреции и экскреции паразитов, аллергические реакции и др. Кроме того, паразиты открывают ворота для проникновения инфекции в организм хозяина (так, личинки аскариды, повреждая при миграции мембраны альвеол, способствуют проникновению в легкие различных бактерий). В зависимости от стадии развития паразиты могут обладать различной патогенностью. При паразитировании в течение своей жизни в одном хозяине они проходят различные фазы развития, а наблюдаемые при этом патогенетические и иммунологические процессы могут иметь различную интенсивность. Иногда, находясь в организме хозяина, паразиты не оказывают на него видимого действия (паразитоносительство).

Ответные реакции организма хозяина при П. носят защитный характер и могут быть разделены на клеточные, тканевые и гуморальные. Клеточные и тканевые реакции выражаются в развитии воспалительных процессов и гипертрофии клеток ткани организма, пораженных паразитами. Гуморальные реакции со стороны хозяина тесно связаны с явлением иммунитета и выражаются в образовании в крови хозяина специфических по отношению к различным паразитам антител. Формирование антител в организме хозяина сопровождается развитием резистентности по отношению к паразитам. С помощью этой защитной реакции организм хозяина либо избавляется от паразита, либо препятствует его вредному воздействию.

Паразиты в процессе размножения могут покидать организм хозяина и переходить в окружающую среду или в организм другого хозяина.