Реферат: Биология

ПРОГРАММА

вступительногоэкзамена по общей биологии для направления

«Биология»(магистерская программа «Биология»)

1.БИОЛОГИЧЕСКОЕМНОГООБРАЗИЕ

1.1 ВИРУСЫ.

 Вирусы, их природа, происхождение,особенности репродукции, роль в биосфере и в жизни человека.

1.2 БАКТЕРИИ

 Морфология бактерий, строениепрокариотической клетки. Основы физиологии бактерий. Брожение как основной способполучения энергии у бактерий. Размножение бактерий. Механизм рекомбинации у прокариот.Происхождение бактерий. Систематика бактерий. Роль бактерий в природе и в жизничеловека.

1.3 ПРОСТЕЙШИЕ

 Морфология простейших,основы физиологии, образ жизни, классификация, роль в биосфере и в жизни человека.Простейшие — паразиты человека и животных, особенности строения и биологии в связис паразитизмом, жизненные циклы, основные представители (дизентерийная амеба, лямблия,трипаносомы, лейшмании, кокцидии, токсоплазма, малярийный плазмодий)

1.4 ГРИБЫ.

 Общая характеристика грибов,их морфология, эволюция мицелия, способы питания, способы размножения, роль в биосфереи в жизни человека. Базидиальные грибы, особенности биологии как высших представителейгрибов, систематика, значение в природе и для человека.

 Лихенизированные грибы(лишайники). Место в системе организмов. Особенности строения и размножения. Экологическиегруппы. Теоретическое значение. Роль в биосфере и в жизни человека.

1.5 РАСТЕНИЯ

 Бурые и красные водоросли,общая характеристика, морфология, основы физиологии, специфика жизненных циклов,систематика, роль в биосфере и в жизни человека.

 Зеленые водоросли.Общая характеристика, морфология, основы физиологии, специфика жизненных циклов.Эволюция структур и способов размножения. Систематика, основные представители. Зеленыеводоросли как предки высших растений. Роль в биосфере и в жизни человека.

 Тканевая дифференцировкавысших растений, ее возникновение в эволюции. Типы тканей.

 Типы размножения высшихрастений. Цикл развития мохообразных и папоротникообразных в связи с приспособлениемк наземным условиям жизни. Строение и развитие женского и мужского гаметофита уголосеменных и покрытосеменных растений. Цикл развития голосеменных растений. Циклразвития покрытосеменных растений. Метаморфоз вегетативных органов. Теории происхожденияцветка.

1.6 ЖИВОТНЫЕ

 Плоские черви. Морфология,особенности физиологии, образ жизни, происхождение. Классификация. Роль в природе.Паразитические группы: трематоды и цестоды… Особенности организации в связи с паразитическимобразом жизни. Жизненные циклы важнейших представителей. Роль в биосфере и в жизничеловека.

 Паразитические круглыечерви. Жизненные циклы важнейших представителей. Роль в биосфере и в жизни человека.

 Кольчатые черви.Морфология, основы физиологии, особенности размножения, образ жизни, распространение,происхождение, классификация. Роль в биосфере и в жизни человека.

 Моллюски. Морфология, основыфизиологии, особенности размножения, образ жизни, распространение, происхождение,классификация. Роль в биосфере и в жизни человека.

 Членистоногие.Морфология, основы физиологии, особенности размножения, образ жизни, распространение,происхождение, классификация. Роль в биосфере и в жизни человека.

 Клещи и насекомые как переносчикиболезней человека.

 Иглокожие. Морфология,основы физиологии, особенности размножения, образ жизни, распространение, происхождение,классификация. Роль в биосфере и в жизни человека.

 Хордовые. Общая характеристика,происхождение, классификация, связь с беспозвоночными.

 Рыбы. Морфология, основыфизиологии, особенности размножения, образ жизни, распространение, происхождение,классификация. Роль в биосфере и в жизни человека.

 Земноводные.Морфология, основы физиологии, особенности размножения, образ жизни, распространение,происхождение, классификация. Роль в биосфере и в жизни человека.

 Пресмыкающиеся.Морфология, основы физиологии, особенности размножения, образ жизни, распространение,происхождение, классификация. Роль в биосфере и в жизни человека.

 Птицы. Морфология, основыфизиологии, особенности размножения, образ жизни, распространение, происхождение,классификация. Роль в биосфере и в жизни человека. Важнейшие представители фауныптиц Ростовской области.

 Млекопитающие.Морфология, основы физиологии, особенности размножения, образ жизни, распространение,происхождение, классификация. Роль в биосфере и в жизни человека. Важнейшие представителифауны

2.ФИЗИОЛОГИЯ

2.1 Физиология растений

 Физиологические процессызеленого растения. Регуляция жизненных функций и системы обеспечения гомеостаза.

 Рост и развитие растений.Роль гормонов в регуляции роста растений.

 Корневое питание растений.Классификация элементов минерального питания. Роль корней в жизнедеятельности растения.

 Водный обмен растений.Механизм поступления и передвижения воды по растению.

 Фотосинтез. Пигменты. Физиологияи биохимия фотосинтеза. Значение и масштабы фотосинтеза. Происхождение воды прифотосинтезе.

Устойчивость растений кнеблагоприятным факторам внешней среды. Понятие стресса.

2.2 ФИЗИОЛОГИЯЧеловека и животных. Физиология высшей гнрвной деятельности

 Строение и функции основныхсистем органов животных и человека, принципы восприятия, передачи и переработкиинформации в организме, регуляция жизненных функций и систем обеспечения гомеостаза.

 Строение и функции нервнойклетки.

 Рефлекторная деятельностьмозга.

 Строение и физиология слуховогоанализатора.

 Строение и физиология зрительногоанализатора.

 Нервная и гуморальная регуляцияфункций организма.

 Железы внутренней секреции.Гормоны, их физиологическая роль. Гормоны гипофиза.

 Физиология мышечной системы.

 Строение почки. Механизмработы почки. Нервная и гуморальная регуляция работы выделительного аппарата.

 Состав крови. Функции крови.Роль крови в поддержании гомеостаза организма.

 Строение и работа сердца.Нервная и гуморальная регуляция сердечной деятельности..

2.3 ИММУНОЛОГИЯ

 Иммунитет, его гуморальныеи клеточные механизмы. Формирование иммунитета животных и растений

3. БИОЛОГИЯ КЛЕТКИ

3.1 СТРОЕНИЕКЛЕТОК.

 Организация эукариотическойклетки. Структура и функции биомембран. Роль мембран в регуляции метаболизма.Субклеточные компоненты, их строение и биохимическая характеристика. Жизнедеятельностьклеток… Сравнительная характеристика клеток прокариот и эукариот. Хромосомы, ихстроение, химический состав, биологическое значение хромосом. Жизненный цикл клетки.Митоз. Мейоз. Строение основных типов тканей животных.

3.2 БИОХИМИЯ, БИОФИЗИКА, МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ

 Структура, свойства и биологическаяроль белков. Строение, механизм действия и регуляция активности ферментов. Принципырегуляции метаболизма. Гормональная регуляция обмена веществ. Энергетика клетокрастений и животных. Ферментативный распад белков, жиров и углеводов в пищеварительнойсистеме. Анаэробные и аэробные пути синтеза АТФ в клетке. Пути биосинтеза макромолекул.Биосинтез белка и его регуляция… Структура свойства и биологическая роль нуклеиновыхкислот. Репликация ДНК.

4.ГЕНЕТИКА

 4.1 НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ ИИЗМЕНЧИВОСТЬ..

 Законы Менделя. Генетикапола и наследование признаков, сцепленных с полом. Наследование при взаимодействиигенов. Сцепление генов. Кроссинговер. Генетические карты. Мутации (генные, хромосомные,геномные). Молекулярные мехунизмы генных мутаций… Мутагенез, природные и антропогенныемутагены.

 Селекция как наука. Генетическиеосновы сенлекции. Инбридинг и аутбридинг. Отдаленная гибридизация.

4.2 ТЕОРИЯЭВОЛЮЦИИ

 Креационизм или эволюционизм.Доказательства эволюции. Генетические основы эволюционного процесса. Элементарныефакторы эволюции (мутационный процесс, популяционные волны, изоляция, естественныйотбор). Роль естественного отбора. Основные положения эволюционной теории Ч.Дарвина.Биологический прогресс, его значение и пути достижения.

5. БИОЛОГИЯ РАЗМНОЖЕНИЯИ РАЗВИТИЯ

Условия воспроизведенияорганизмов, онтогенез и филогенез, жизненные циклы, этапы и процессы индивидуальногоразвития, этапы и процессы индивидуального развития. Зародышевое развитие животных(оплодотворение, дробление, гаструляция, нейруляция). Постэмбриональное развитиеживотных. Метаморфоз.

6. Экология и рациональное природопользование

Общиезакономерности воздействия экологических факторов на живые системы и их ответныереакции. Популяция и сообщество (биоценоз):определение, характеристика, структура. Экосистема и и биогеоценоз: определение,сходство и различие. Экологические пирамиды. Причины ограниченности количества трофическихуровней в пищевых цепях. Биогеохимическая концепция биосферы: определение биосферы,компоненты и границы. Функции живого вещества. Формы охраны природы. Особо охраняемыеприродные территории. Характеристика фауны Ростовской области (состав, распределение,значение) и ее сохранение (особо охраняемые природные территории, «краснокнижные»виды, регуляция охоты и т.д.).

7. БИОТЕХНОЛОГИЯ

Цели и задачи биотехнологии,современные методы, основные направления и перспективы развития. Основные достижениябиотехнологии. Генетическая инженерия, ее применение в биотехнологии.

 ПРОГРАММА

вступительного экзамена длямагистерской программы «Ботаника»

Часть 1 Водоросли, грибы и лишайники

Введение

Ботаника — наука о строении и жизнирастений и их сообществ как компонентов биогеоценозов. Многообразие формрастений. Прокариоты и эукариоты. Автотрофные и гетеротрофные растения.Историческое значение деления растений на низшие и высшие.

Современные системы организмов. Место в мире живых существорганизмов, которые традиционно относились к низшим растениям.

Систематика, её значение в системебиологических наук и в деятельности человеческого общества. Соотношениепонятий: систематика, эволюция, филогенез; систематика и флористика.

Таксономические категории и единицы.Бинарная номенклатура.

Разнообразие строения, образа жизни,эволюция талломов водорослей, грибов и лишайников в связи с местообитанием.Размножение: вегетативное, бесполое, половое. Жизненные циклы: гаплофазный,гаплодиплофазный, диплофазный, дикариофитный.

Значение в природе и жизни человека.

ПРОКАРИОТЫ

СИНЕ-ЗЕЛЕНЫЕ ВОДОРОСЛИ(ЦИАНОБАКТЕРИИ)

 Структура, особенности строенияклетки, полное отсутствие жгутиковых стадий. Размножение.

Хроококковые цианеи. Общаяхарактеристика. Основные представители порядка Хроококковых.

Гормогониевые цианеи.Специфика размножения. Основные представители порядков Осцилляториевые иНостоковые.

Распространение сине-зеленыхводорослей в природе. Их место и роль в водоемах и вне воды. Способностьсине-зеленых водорослей к существованию в экстремальных условиях. Значение вжизни природы и человека.

Древность цианей. Место в системеорганизмов.

ЭУКАРИОТЫ

ВОДОРОСЛИ. Понятие “структура”у водорослей, эволюция структур.

ЗЕЛЕНЫЕ ВОДОРОСЛИ. Структуры,особенности строения клетки. Размножение.

Собственнозеленые водоросли. Принцип выделения. Вольвоксовые. Эволюцияструктур и размножения. Основные представители. Хлорококковые. Эволюция иосновные представители. Улотриксовые. Нитчатые и пластинчатые представители.Основные жизненные циклы. Смена ядерных фаз и чередование поколений.Хетофоровые. Структура. Возможные предки высших растений Бриопсидовые(Сифоновые). Структура. Особенности жизненных циклов. Сифонокладовые. Основныепредставители.

Эволюция собственно зеленыхводорослей. Жизненные циклы. Структуры. Прорастание зиготы. Смена ядерных фаз ичередование поколений. Водоросли, развивающиеся по гаплофазному,гаплодиплофазному и диплофазному циклам. Зиготическая, спорическая игаметическая редукция.

Конъюгаты или Сцеплянки.Структуры, специфика жизненного цикла. Особенности строения клеток.Размножение. Основные представители Мезотениевых, Десмидиевых и Зигнемовыхконъюгат.

Харовые. Особенности жизненныхциклов, специфика строения и размножения. Представители.

Распространение и экологические группы зеленых водорослей,основные местообитания. Роль их в водоемах и вне воды. Практическое значение.

Эволюция зеленых водорослей.

РАЗНОЖГУТИКОВЫЕ ВОДОРОСЛИ(ЖЕЛТО-ЗЕЛЕНЫЕ). Структуры, особенности строения клетки и размножения.

Ксантомонадовые, Ксантоподовые,Ксантококковые, Ксантотриховые, Ксантосифоновые. Основные представители.

Распространение и значениеразножгутиковых водорослей.

ЗОЛОТИСТЫЕ ВОДРОСЛИ.Особенности структур, жизненных циклов, специфика распространения.

Хризомонадовые, Хризокапсовые,Хризотриховые. Основные представители. Значение в жизни природы и человека.

ДИАТОМОВЫЕ ВОДОРОСЛИ. Структуры,особенности строения клеток и талломов, движение. Размножение. Смена ядерныхфаз.

Центрические диатомеи.Распространение. Особенности строения, жизненных циклов. ПредставителиКосцинодисковых – водорослей с радиальной симметрией.

Перистые диатомеи. Спецификастроения. Представители Шовных. Колониальные и нитчатые формы бесшовныхдиатомей.

Экологические группы диатомовыхводорослей. Распространение, значение в жизни природы. Практическое значение.

Происхождение и родственные связи.

БУРЫЕ ВОДОРОСЛИ. Структуры,усложнение организации, строение клетки, размножение. Смена ядерных фаз,изоморфное и гетероморфное чередование поколений.

Изогенератные. Усложнениеорганизации, жизненные циклы Эктокарповых и Диктиотовых водорослей.

Гетерогенератные. Жизненныециклы Ламинариевых водорослей. Представители.

Циклоспоровые. Спецификажизненного цикла, основные представители Фукусовых водорослей.

Распространение бурых водорослей, ихроль в водных экосистемах. Практическое использование. Происхождение иродственные связи.

ПИРРОФИТОВЫЕ ВОДОРОСЛИ. Структуры,особенности строения клетки и талломов, размножение.

Динофитовые. Основные представителиПеридиней.

Роль Пиррофитовых водорослей вкруговороте веществ в природе.

ЭВГЛЕНОВЫЕ ВОДОРОСЛИ. Структуры.Положение в системе водорослей, строение клетки, размножение. Спецификаполового процесса. Представители Эвгленовых водорослей и их значение длябиологической индикации степени загрязнения водоемов.

КРАСНЫЕ ВОДОРОСЛИ. Структуры,усложнение организации, строение клетки и талломов, размножение. Спецификаполового процесса. Смена ядерных фаз и чередование поколений в жизненных циклахкрасных водорослей.

Бангиевые. Жизненные циклы основныхпредставителей.

Флоридеи. Усложнениеорганизации, жизненные циклы Немалионовых, Криптонемиевых и Церамиевыхводорослей. Основные представители.

Распространение и экология красныхводорослей. Значение в природе и жизни человека.

Происхождение и эволюция красныхводорослей.

СЛИЗЕВИКИ / МИКСОМИЦЕТЫ. Место всистеме гетеротрофных организмов. Образ жизни, строение и размножение. Циклыразвития. Значение.

Миксогастровые (СобственноСлизевики). Жизненные циклы основных сапротрофных представителей родов Фулиго,Ликогала и Стемонитес.

Плазмодиофоровые. Жизненные циклы,значение паразитных представителей.

ГРИБЫ Место грибов в системеорганизмов. Тело грибов, его эволюция. Видоизменения мицелия. Строениеэукариотной клетки грибов. “Ткани” у грибов. Размножение: вегетативное,бесполое, половое. Прорастание зиготы. Смена ядерных фаз в жизненных циклахгрибов. Способы питания: сапротрофизм, паразитизм, симбиоз. Значение грибов вприроде и жизни человека.

ХИТРИДИОМИЦЕТЫ. Эволюция талломов.Вегетативное, бесполое и половое размножение. Прорастание зиготы.Распространение и значение.

Хитридиевые. Основные представители,жизненные циклы значение. Бластокладиевые. Распространение и значение.Жизненные циклы. Смена поколений. Моноблефаридовые. Особенности жизненныхциклов, распространение и значение.

ООМИЦЕТЫ. Особенности строения, своеобразиеэволюции. Мицелий. Размножение. Образ жизни, распространение и значение.

Сапролегниевые. Сапротрофные ипаразитные представители. Эволюция, значение. Пероноспоровые. Многообразиестроения. Эволюция в связи с выходом грибов на сушу и переходом от сапротрофизмак облигатному паразитизму. Вида родов Питиум, Фитофтора, Плазмопара,Пероноспора. Практическое значение.

ЗИГОМИЦЕТЫ. Особенности строениямицелия. Полное отсутствие жгутиковых стадий. Размножение. Эволюция бесполыхспороношений в связи с переходом к наземной жизни. Значение в природе и жизничеловека.

Мукоровые. Важнейшие представители,значение. Энтомофторовые. Жизненные циклы представителей. Особенности строенияи размножения. Зоопаговые. Хищные грибы. Эндогоновые. Микоризообразователи.

АСКОМИЦЕТЫ Особенности высших грибов.Мицелий. Бесполое и половое спороношения. Половой процесс, развитие сумок саскоспорами. Типы плодовых тел и их эволюция. Плеоморфизм. Значениесапротрофных и паразитных аскомицетов.

Гемиаскомицеты (Голосумчатые).Особенности мицелия и размножения. Эндомицетовые. Строение вегетативного тела.Размножение, образование сумок. Тафриновые. Специфика строения и размножения.Облигатный паразитизм у основных представителей.

Эуаскомицеты. Типичныеаскомицеты. Образование плодовых тел. Плектомицеты. Особенности группы.Эвроциевые. Мицелий. Специфика размножения. Многообразие конидиальныхспороношений. Роль в природе и жизни человека.

Пиреномицеты. Особенностигруппы. Мучнисторосяные (Эризифовые). Образ жизни и особенности строения. Размножение.Представители. Практическое значение. Сферейные. Типы плодовых тел.Многообразие строения и образа жизни. Основные представители сапротрофных грибов.Гипокрейные. Особенности строения. Образ жизни. Значение сапротрофных ипаразитных представителей. Распространение. Спорыньевые. Жизненный циклспорыньи, ее вредоносность, практическое применение.

Дискомицеты. Особенности группы,распространение, значение. Гелоциевые. Основные фитопатогенные виды. Циклыразвития склеротиний, монилиний. Пецициевые. Строение и развитие.Распространение и развитие в природе. Трюфелевые. Особенности жизненного цикла.Микоризообразователи. Съедобные грибы.

Локулоаскомицеты. Строение иразвитие. Специфика образования плодовых тел псевдотециев и аскостром.Дотидейные. Плеоморфизм. Развитие бесполых и половых спороношений. Жизненныйцикл Микосфереллы. Плеоспоровые. Практическое значение. Жизненный циклВентурии.

Происхождение и эволюция аскомицетов.Смена ядерных фаз в жизненных циклах аскомицетов.

БАЗИДИОМИЦЕТЫ. Мицелий и егоособенности. Смена ядерных фаз. Морфология и онтогенез базидий. Строение иэволюция плодовых тел.

Холобазидиомицеты. Образжизни. Практическое значение. Экзобазидиальные. Строение, биология ираспространение представителей.

Гименомицеты. Многообразие плодовыхтел, их эволюция. Афиллофоровые. Особенности плодовых тел, усложнениеорганизации рогатиковых, лисичковых, ежовиковых, телефоровых. трутовых грибов.Значение в природе и жизни человека. Агариковые. Особенности плодовых тел,гименофоров. Образ жизни и значение болетовых, свинушковых, рядовковых,мухоморовых, шампиньоновых, навозниковых, сыроежковых грибов.

Гастеромицеты. Специфика плодовыхтел, их многообразие. Распространение и значение в природе. Дождевиковые.Строение плодовых тел, распространение. Основные представители. Гнездовковые.Образ жизни, значение. Веселковые. Строение и развитие плодовых тел.Распространение, представители.

Грибы – гименомицеты и гастеромицеты,нуждающиеся в охране и включенные в “Красную Книгу РСФСР”.

Гетеробазидиомицеты.Особенности строения и онтогенеза базидий. Плодовые тела. Распространение изначение. Аурикуляриевые. Строение базидий основные представители. Дрожалковые.Особенности плодовых тел, основные представители.

Телиобазидиомицеты(Склеробазидиомицеты). Особенности жизненных циклов. Специализациягрибов в связи с паразитизмом. Головневые. Жизненные циклы. Вредоносность, мерыборьбы. Ржавчинные. Типы спороношений и циклы развития важнейшихпредставителей. Разнохозяйственность и однохозяйственность. Специализация,физиологические расы и биотипы. Вредоносность.

Происхождение и основные направленияэволюции базидиальных грибов.

ДЕЙТЕРОМИЦЕТЫ (НЕСОВЕРШЕННЫЕ ГРИБЫ).Положение в системе грибов. Особенности жизненных циклов. Эволюцияспороношений. Парасексуальный цикл и гетерокариоз. Системы классификации.Распространение и значение.

Гифомицеты. Распространение. Основныепредставители: паразиты растений, водные, хищные, почвенные грибы.Меланкониевые. Основные представители. Сферопсидные. Паразиты растений,сапротрофы, способные вызывать повреждения материалов и промышленных изделий;грибы – сверхпаразиты.

Происхождение и эволюция грибов.

ЛИХЕНИЗИРОВАННЫЕ ГРИБЫ (ЛИШАЙНИКИ)Основные воззрения на место лишайников в системе организмов. Микобионты ифотобионты лишайников. Морфология и анатомия лишайников. Размножение.Распространение в природе. Экологические группы лишайников.

Сумчатые лишайники.Круглоплодные. Семейство Коллемовые. – слизистые лишайники. Пельтигеровые –напочвенные лишайники. Стиктовые – эпифиты на коре деревьев. Одно из основныхсемейств накипных лишайников – Лецидеевые. Семейство Кладониевые,представители, роль в природе и жизни человека. Леканоровые – одно из наиболеекрупных семейств, представители, распространение. Семейство Пармелиевые –основные эпифитные и почвенные виды. Уснеевые – характерные обитатели лесов итундр. Телошистовые и Фисциевые, нитрофильные виды.

Базидиальные лишайники. Общаяхарактеристика.

Происхождение, практическоеиспользование лишайников.

ЛИТЕРАТУРА:

1.  Курс низших растений //Под ред. М. В.Горленко – М.: Высш. школа, 1981.

2.  Жизнь растений, т. 1–3, — М.:Просвещение, 1974-77.

3.  Н. Грин, У. Стаут, Д. Тейлор.Биология, т. 1-3. – М.: Мир, 1990.

4.  Н.П.Горбунова, Е.С.Клюшникова, Н.А.Комарницкий.и др. Малый практикум по низшим растениям. – М.: Высш. школа, 1976.

 5.  РусановВ. А. Низшие растения. Методические указания к лабораторным занятиям длястудентов – биологов. –  Ростов-на- Дону: РГУ, 1984.

 6.  ГоллербахМ. М. Водоросли, их строение, жизнь и значение. – М.: МОИП, 1951.

 7.  Горбунова Н. П. Альгология. – М.: Высш. школа, 1991.

 8.  ДудкаИ. А., Вассер С. П. Грибы. Справочник миколога и грибника. – Киев: Науковадумка, 1987.

 9.  Горленко М. В., Гарибова Л. В., Сидорова И. И. и др. Все о грибах. – М.: Леснаяпром-ть, 1985.

 10.    Солдатенкова Ю. П. Малый практикум по ботанике. Лишайники. – М.: Изд-во МГУ,1977.

11. П. Рейвн,Р. Эверт, С. Айкхорн. Современная ботаника, т. 1-2. – М.: Мир, 1990.

 

Часть 2. Анатомияи морфология растений)

Анатомия и морфология растений как наука.Предмет, методы, основные разделы.

Особенности морфологической эволюциирастений: линейный рост, ветвление и др. Ступени морфологической организациитела растений. Теломная теория. Понятие об основных вегетативных органахрастений. Корреляции, их природа. Аномальный рост. Дифференцировка. Ее связь сокружающей средой. Типы регенерации высших растений. Основные закономерностистроения высших растений: симметрия, полярность, тропизмы. Понятие ометаморфозах основных органов.

Клеточнаяоболочка.

Возникновение клеточной оболочки приделении клеток. Химический состав. Строение. Первичная и вторичная клеточнаяоболочка. Связь специализации клеток со строением и химическим составомклеточной оболочки. Типы клеточных связей. Простые и окаймленные поры. Плазмодесмы.

Ткани.

Определение. Принципы классификациитканей растений.

Образовательные ткани. Их типы.Положение в теле растения. Цитологическая характеристика. Инициали и ихпроизводные.

Пограничные ткани. Функции истроение. Первичные покровные ткани. Кутикула. Химический состав, строение.Сравнительная характеристика эпиблемы и эпидермиса. Вторичная покровная тканьперидерма. Чечевички. Корка и веламен. Эндодерма – внутренняя пограничнаяткань. Особенности суберинизации клеток эндодермы.

Механические ткани. Цитологическаяхарактеристика колленхимы и склеренхимы. Лубяные и древесинные волокна.Склереиды. Положение механических тканей в различных органах растения.

Основные ткани. Их типы, функции,строение. Расположение основных тканей в теле растения.

Выделительные ткани растений.Наружные выделительные ткани: железистые волоски, железки, пищеварительныежелезки, нектарники, гидатоды. Внутренние выделительные ткани: смоляные каналы,млечники, вместилища. Типы вместилищ и млечников.

Проводящие ткани. Общаяхарактеристика проводящих тканей. Ксилема и флоэма как единая система.Трахеальные элементы ксилемы. Их гистогенез. Проводящие элементы флоэмы.Клетки-спутницы и их аналоги. Механические элементы ксилемы и флоэмы. Понятие олубо-древесных лучах. Типы проводящих пучков.

Зародыш ипроросток.

Образование и строение семени.Зародыш. Эндосперм и перисперм. Основные типы семян двудольных и однодольныхрастений. Покой семян. Прорастание семян. Становление проростка.

Корень икорневые системы.

Корень как орган растения… Функции,основные признаки. Апекс корня. Эволюция, строение, функционирование апекса.Теория гистогенов. Зоны молодого корневого окончания. Их морфологические ифункциональные отличия. Чехлик. Его функции. Колумела.

Первичное и вторичное строение корня.Роль отдельных топографических зон и тканей в функциональной деятельностикорня.

Классификация корней. Ветвлениекорней. Закладка и формирование боковых корней. Типы корневых систем.Дифференциация корней в корневых системах. Специализация и метаморфоз корней.Микориза. Бактериальные клубеньки. Типы корнеплодов.

Побег исистема побегов.

Побег как орган высших растений. Егопризнаки и функции. Метамерность.

Почки растений. Их строение.Классификация почек по функциям, топографии, положению в пазухе листа, состояниюпокоя. Емкость почки. Особенности роста. Листосложение в почке.

Строение и деятельность апексапобега. Закладка на апексе листовых и почечных бугорков. Дифференциацияпроводящих тканей в стебле. Теория гистологической зональности.

Лист как орган растения.Возникновение листа в эволюции. Макро- и микрофилия. Онтогенез листа. Внутри- ивнепочечная фазы роста листа. Листорасположение. Листовые циклы. Понятия:ортостиха, дивергенция, генетическая спираль. Части листа. Морфологическое ианатомическое строение листа. Классификации листьев. Листья простые и сложные.Листовые серии и формации листьев. Связь анатомической структуры листа сэкологическими условиями обитания растений.

Понятие первичного роста. Особенностипервичного строения стебля двудольных и однодольных растений. Многообразиетипов строения стебля двудольных: пучковое, переходное, непучковое, иоднодольных: пальмовый тип, стебель-соломина, стебель с выраженной первичнойкорой. Первичное утолщение стебля. Рост усиления.

Заложение камбия в стеблях двудольныхрастений. Состав камбиальных инициалей. Деятельность камбия. Понятие вторичногороста. Вторичное строение стебля двудольных растений. Возрастные изменениядревесины и луба. Годичные кольца. Гистологический состав вторичных тканей иголосеменыых и цветковых растений. Атипические утолощения стебля двудольныхрастений. Особенности вторичного утолщения однодольных.

Основные типы и эволюция стелы увысших растений. Взаимосвязь проводящей системы листьев и стебля. Листовые иветочные следы. Протостела: гапло-, актино-, плектостела. Возникновениесифоностелы как результат витализации. Типы сифоностелы: cоленостела, диктиостела. Полициклия.Эустела и атактостела как наиболее совершенные типы центрального цилиндра.Особенности артростелы как боковой ветви эволюции.

Образование системы побегов:направление роста, типы и степень ветвления, положение боковых побегов наматеринском. Классификации побегов по функциям, продолжительности жизни.Количественные характеристики системы побегов: интенсивность и обилиеветвления, длина междоузлий. Понятие об элементарном, годичном имонокарпическом побеге.

Видоизменения листа. Лист-колючка,лист-усик, филлодий, различные типы чешуйчатых листьев, листья насекомоядныхрастений.

Видоизменения побега. Надземныеметаморфизированные побеги: суккуленты, колючки, усики кладодии, филлокладии,стеблевые клубни, наземные луковицы, столоны, усы и плети. Подземныевидоизменения: корневища – особенности строения и функциональная специализация,ризомы, клубни, луковицы, клубнелуковицы, каудекс, промежуточные формы.

Влияние экологических факторов наархитектонику побегов. Жизненные формы. Их классификации: морфологическая,Раункиера, Г.М.Зозулина. Понятие об экологических группах. Анатомо-морфологическиеособенности растений основных экологических групп по отношению к режимуувлажнения и содержанию солей в почве. Характеристика жизненных форм лиан,эпифитов, растений-подушек.

Цветок исоцветие.

Строение цветка. Положение соцветий впобеговой системе растений. Классификация соцветий. Простые и сложные соцветия.Агрегатные соцветия. Тирс.

Размножение.

Способы размножения растений.Бесполое размножение. Вегетативная диаспория. Сарментация. Партикуляция.Понятия живорождение, клонирование.

Половое размножение. Еговозникновение в эволюции. Половые органы высших растений.

Чередование ядерных фаз и поколений.

ЛИТЕРАТУРА

1. ВасильевА.В. и др. Ботаника. Анатомия и морфология растений. — М.: Просвещение., 1988

2. КисилеваН.С. Анатомия и морфология растений. — Минск.: Вышейшая школа. 1979.

3. ТутаюкВ.К. Анатомия и морфология растений. — М.: Высш.шк., 1980.

4. ФедяеваВ.В., Обидина Е.Ф., Авилова Л.Д. Анатомия и морфология растений. Методическиеуказания к  лабораторным занятиям для студентов 1-го курса. – Ростов н/Д, УПЛРГУ. 1988.

 

Часть3. СИСТЕМАТИКА ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВЫСШИХРАСТЕНИЙ

 Особенности высших растений.

Основные особенностивысших растений, черты сходства и отличия от низших. Роль высших растений вприроде и жизни человека, их численность. Понятие о споровых и семенныхрастениях, архегониальных и цветковых. Отделы высших растений.

Происхождение высшихрастений. Время их выхода на сушу, приспособления к сухопутному образу жизни.Особенности организации древнейших наземных растений, их филогенетическоезначение.

Морфологическоерасчленение тела растений как приспособление к жизни на суше. Талломные илистостебельные растения. Понятие о теломе. Ветвление, его типы и значение.Возникновение листа и побега. Микро- и макрофиллия. Появление корня в эволюциирастений. Понятие об органах вегетативных и репродуктивных. Закономерностистроения органов ( полярность, симметрия и пр.).

Размножениевысших растений.

Бесполое размножениерастений: частями вегетативных органов и спорами. Строение и происхождениеспорангиев. Расположение спорангиев на растении. Спорофиллы. Спорогенез.Строение спор. Явление разноспоровости. Его воникновение в эволюции,биологическая роль.

Половое воспроизведениевысших растений. Антеридии и архегонии, их строение и происхождение. Гаметы.Половой процесс и условия для его осуществления.

Жизненный цикл высшихрастений. Типы жизненнго цикла с преобладанием спорофита и гаметофита.

СИСТЕМАТИЧЕСКИЙ ОБЗОРВЫСШИХ РАСТЕНИЙ

 Отдел Моховидные.

Моховидные какпредставители гаметофитной линии развития высших растений. Их общаяхарактеристика. Взаимоотношения гаметофита и спорофита. Экология ипроисхождение моховидных. Деление на классы.

Класс Печеночные мхи. Общая характеристика,особенности строения вегетативного тела и органов размножения. Характеристика ипредставители порядков Маршанциевые и Юнгерманниевые.

Класс Антоцеротовые. Общая характеристика,особенности строения вегетативного тела, спорогониев, органов размножения.Положение в системе моховидных, филогенетическое значение класса.

Класс Лиственные мхи. Общая характеристика,особенности строения вегетативного тела и органов размножения. Строениеспорогония. Характеристика и представители подклассов Зеленые (Бриевые) иСфагновые мхи. Их роль в природе и торфообразовании, экологические группы.Подкласс Андреевые мхи.

Высшиеспоровые растения.

Высшие споровые растениякак представители спорофитной линии развития высших растений. Общаяхарактеристика высших споровых растений, деление их на отделы. Роль высшихспоровых в растительном покрове современной и прошлых геологических эпох.

Отдел Риниофиты. Общая характеристика, роль вфилогенетическом развитии высших растений. Классы Риниопсиды иЗостерофиллопсиды, их важнейшие представители.

Отдел Псилотовидные. Общая характеристика,черты примитивности в строении.

Отдел Плауновидные. Общая характеристика какмикрофильной линии в эволюции высших споровых растений. Циклы развития равно- иразноспоровых плауновидных. Происхождение отдела. Деление на классы.

Класс Плауновые. Современные и вымершиепорядки: Астероксиловые, Протолепидодендроновые, Плауновые. Характеристикапорядка Плауновые.

Класс Полушниковые. Характеристика порядкаЛепидодендроновые. Его основные представители, Их строение, роль в образованиикаменных углей. Характеристика современных порядков Селлагинелловые иПолушниковые. Особенности циклов развития.

Филогенетические связиклассов и порядков плауновидных.

Отдел Хвощевидные. Общая характеристика,строение и происхождение вегетативных органов и стробилов. Деление на классы.Вымершие представители хвощевидных, их особенности. Характеристика порядкаХвощевые.

Отдел Папоротниковидные. Общаяхарактеристика отдела как макрофилльной (мегафильной) линии эволюции высшихспоровых растений. Сорусы и синангии спорангиев, их положение. Эу- илептоспорангиатные папоротниковидные. Первопапоротники: их общаяхарактеристика, время жизни, основные представители и классы. Происхождениепапоротниковиных.

Классы Ужовниковые и Мараттиевые. Общая характеристика, особенности гаметофитов.Черты примитивности и древности. Представители.

Класс Полиподиопсиды. Общая характеристика.Разнообразие анатомического строения. Эволюции сорусов и спорангиев.Разнообразие жизненных форм настоящих папоротников. Подклассы Полиподииды(настоящие папоротники), Сальвиниевые и Марсилиевые (водные разноспоровыепапоротники). Особенности строения и размножения, представители. Происхождениеразноспоровости у водных папоротников.

 Семенныерастения

. Отдел голосеменные

Общаяморфолого-анатомическая характеристика голосеменных. Маноксильные ипикноксильные древесные формы. Разноспоровость, строение спорангиев истробилов. Семязачаток, его строение и происхождение. Микроспорангии. Микро- имегаспорогенез развитие гаметофитов. Опыление и оплодотворение у голосеменных.Эволюция полового процесса. Возникновение зародыша и семени. Происхождениеголосеменных. Прогимноспермы и их характеристика. Деление отдела на классы.

Класс Птеридоспермы, или Семенные папоротники. Сборный характеркласса. Общая характеристика и основные представители. Строение семязачатков имикроспорангиев. Филогенетическое значение птеридосперм.

Класс Саговниковые. Общаяморфолого-анатомическая характеристика, строение стробилов и спорангиев.Особенности развития гаметофитов и семян. Основные представители, ихраспространение.

Класс Беннеттитовые. Общая характеристика,строение стробилов и семян. Основные представители. Филогенетическое значениекласса.

Класс Гинкговые. Характеристика Гинкгодвулопастного, как единственного современного представителя. Ископаемыегинкговые.

Класс Шишконосные, или Хвойные. Порядок Кордаитовые каквероятные предки порядка Хвойные. Особенности строения вегетативных органов истробилов. Общая характеристика порядка Хвойные. Строение вегетативных органов,стробилов. Цикл развития. Строение семени и зародыша. Происхождение мужского иженского стробилов хвойных в эволюции. Основные семейства (порядки) хвойных, иххарактерные особенности и представители. Практическое значение хвойных.

Класс Гнетовые, или Оболочкосеменные. Общая морфолого-анатомическаяхарактеристика класса, деление на порядки. Особенности строения и цикловразвития эфедры, гнетума и вельвичии как представителей монотипных порядков.Происхождение и филогенетическое значение оболочкосеменных.

Отдел Покрытосеменные, или Цветковые растения

Численность, распространениеи роль в биосфере покрытосеменных. Особенности организации. Отличительные чертыв строении вегетативных органов. Цветок как стробил покрытосеменных. Теориипроисхождения цветка: стробилярная, псевдантовая. Теломные теории происхожденияцветка. Современные представления о природе цветка.

Общая морфология цветка:его части, их расположение, число, симметрия. Цветоложе и его формы. Цветочнаятрубка. Возникновение нижней завязи. Стерильные части цветка: околоцветник инектарники. Типы околоцветников, его происхождение. Типы нектарников, ихзначение.

Андроцей. Его строение,типы. Строение пыльников. Микроспорогенез и развитие мужского гаметофита.Особенности пыльцевых зерен, значение их для систематики растений.Происхождение тычинок.

Гиницей. Плодолистик иликарпеллы, как гомологи мегаспорофиллов. Образование пестиков, их строение. Рольрыльца. Типы гинецея: апокарпный, синкарпный, паракарпный, лизикарпный.Плацентация. Особенности строения семязачатков, их типы. Мегаспорогенез иразвитие женского гаметофита. Типы зародышевого мешка.

Цветение и опыление. Типыопыления и его агенты. Опыление первичных покрытосеменных. Приспособление кразным типам опыления.

Двойное оплодотворение.Развитие зародыша и эндосперма. Образование семян. Биологическое значение двойногооплодотворения.

Развитие плодов. Ихразнообразие и принципы классификации. Строение околоплодника. Приспособлениеплодов и семян к разным способам распространения.

Расположение цветков нарастении. Соцветия, их типы и биологическая роль.

Происхождениепокрытосеменных. Время их появления на Земле, место и вероятные предки.Условия, способствовавшие быстрому расселению покрытосеменных. Сопряженнаяэволюция с представителями животного мира.

Деление покрытосеменныхна классы Двудольные и Однодольные. Характеристика классов, их отношение друг кдругу. Происхождение класса Однодольные и. односемядольного зародыша. Делениеклассов Двудольные и Однольные на подклассы. Основные направления эволюциипокрытосемменных.

Подкласс Магнолииды.Общая характеристика, признаки примитивности в строении вегетативных органов ицветка. Особенности географического распространения. Филогенетическое значениеподкласса. Характеристика порядков Магнолиецветные и Лавровые, их важнейшиесемейства и представители. Порядок Кувшинкоцветные, его экология, особенностистроения вегетативных органов, цветков, плодов. Представители порядка. Связьпорядка с классом однодольных.

Подкласс Ранункулиды.Общая характеристика, связь с подклассом Магнолииды. Направления эволюциицветка. Деление на порядки. Характеристика семейств Лютиковые и Маковые какпредставителей одноименных порядков. Их основные представители, деление наподсемейства.

Подкласс Кариофиллиды.Общая характеристика, связь с подклассом ранункулиды. Деление на порядки.Характеристика семейства Гвоздичные и Маревые (порядок Гвоздикоцветные) иГречишные ( порядок гречихоцветные), их основные представители. Ландшафтнаяроль представителей подкласса в растительном покрове засушливых областей Земли.

Подкласс Гамамелидиды.Общая характеристика, место группы в разных системах покрытосеменных. Связьподкласса с подклассом Магнолииды (семейства Траходендроновые иТетрацентроновые). Направления эволюции цветка в подклассе. ПорядокБукоцветные: семейства Березовые и Буковые, их особенности, представители.Порядок Крапивоцветные: общая характеристика, деление на семейства.Характеристика семейства Тутовые, особенности строения цветков, соцветий,способов опыления.

Подкласс Дилленииды.Общая характеристика, связь с подклассом Магнолииды (порядок диллениецветные).Делениена порядки, основные направления эволюции в подклассе. Характеристика важнейшихпорядков и семейств: Тыквенные, Ивовые, Молочайные, Мальвовые, Крестоцветные.Их основные представители.

Подкласс Розиды. Общаяхарактеристика, связь с подклассом Дилленииды (порядок Камнеломкоцветные).Деление на порядки, основные направления эволюции в подклассе. Характеристикаважнейших порядков и семейств: Розовые, Бобовые, Миртовые, Рутовые, Зонтичные.Деление на подсемейства, основные представители семейств.

Подкласс Ламииды. Общаяхарактеристика, уровень организации. Связь с подклассом Розиды (порядокГоречавкоцветные). Направления эволюции цветков в связи с насекомоопылением.Характеристика семейств Пасленовые, Норичниковые, Губоцветные, их основныепредставители. Деление подкласса на порядки.

Подкласс Астериды.Общаяхарактеристика, признаки высокой организации. Происхождение подкласса. Делениена порядки. Характеристика семейства Сложноцветные, деление на подсемейства,основные представители. Роль семейства во Флоре Северного полушария.

Подкласс Алисматиды.Общая характеристика, место в системе класса Однодольные. Признакипримитивности в строении вегетативных органов и цветка. Деление на порядки.Характеристика семейства Частуховые. Связь с порядком Кувшинкоцветные изподкласса Магнолииды.

Подкласс Лилииды. Общаяхарактеристика как центрального подкласса класса Однодольные. Направленияэволюции цветка, вегетативных органов. Деление на порядки. Характеристикаважнейших порядков и семейств: Лилейные, Ирисовые, Амариллисовые, Осоковые,Злаковые, Орхидные. Основные представители семейств и их значение.

Подкласс Арециды. Общаяхарактеристика, деление на порядки. Характеристика семейства Пальмы, егодревность, основные представители и их значение.

 Краткаяистория систематики высших растений.

Истоки систематики.Зачатки систематики растений в древнем мире, ее связь с хозяйственнойдеятельностью человека. Ботанические знания в Античном мире: Аристотель,Теофраст, Диоскорид, Плиний Старший.

Периодизация историисистематики. Период создания утилитарных систем, или описательный. Накоплениеботанических знаний в Средние века и эпоху Возрождения. Труды ''отцовботаники''.

Период созданияискусственных систем. Принципы построения искусственных систем. Работы А. Чезальпино,Д. Рея, Ж. Турнефора. и др. Система К. Линнея. Значение работ К. Линнея дляразвития систематики.

Период созданияестественных систем. Принципы построения естественных систем. Системы А.Л.Жюссье, О.П. Декандолля и др. Система П.Ф. Горянинова.

Период созданияфилогенетических систем. Системы А. Энглера, Г. Галлира, Ч. Бесси, Б.М.Козо-Полянского, А.А. Гроссгейма, А.Л.Тахтаджяна и др. Полифилетическиесистемы, их оценка. Система Н.И. Кузнецова как образец полифилетической системыпокрытосеменных.

Современное состояниесистематики высших растений. Современные методы систематики высших растений.

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1.Комарницкий Н.А., Кудряшов Л.В., Уранов А.А. Систематика растений. — М.: Просвещение.1975. 608 с.

2.Шостаковский С.А. Систематика высших растений. — М.: Высшая школа. 1971.

3.Уранов А.А. Методологические основы систематики растений. — М.: МГПИ им.Ленина. 1979. 140 с.

Дополнительная

1.БушН.А. Систематика высших растений. — М.: Высшая школа. 1959.

2.Жизньрастений / ред. А.Л. Тахтаджян. — М.: Просвещение. 1978-1982. Т.4-6.

3.ТахтаджянА.Л. Высшие растения. — М.-Л.: Наука. 1956. 488 с.

 

ПРОГРАММА

вступительногоэкзамена для магистерской программы

«Зоология беспозвоночных»

 

Общаячасть

Предмет и задачи зоологии.Зоология как комплексная наука о животном мире, его происхождении, развитии, ролив биосфере и жизни человека. Положение зоологии в системе биологических наук. Зоологиякак синтез систематики, морфологии. анатомии, гистологии и физиологии, генетики,экологии, географии животных.

 Охрана животного мира. ЗаконодательствоРоссийской Федерации об охране и использовании животного мира.

Основные этапы развития зоологии.Система животного царства Аристотеля. Развитие зоологии в средние века и в эпохуВозрождения. К.Линней и его “Система природы”. Ж.Б.Ламарк и значение его работ дляразвития зоологии. Ч.Дарвин и учение о происхождении видов.

Основные этапы и направленияразвития зоологии в России. Значение работ И.И.Мечникова, А.О.Ковалевского, А.Н.Северцова,В.А.Догеля, Е.Н.Павловского, П.П.Иванова, Н.А.Ливанова, К.И.Скрябина,В.Н.Беклемишева, Б.Е.Быховского, и др.

Система живых организмов.Система животного мира. Понятие о систематических категориях. Искусственные иестественные системы. Современные методы зоологических исследований (биохимические,серологические, электронно-микроскопические, цитологические) и их роль в систематике.

Подцарство ОДНОКЛЕТОЧНЫЕ (Protozoa)

Основные черты строения ижизнедеятельности. Типы и способы питания, движения, выделения. Основные типы ядерныхциклов. Способы бесполого размножения. Типы полового процесса у одноклеточных. Стадиипокоя. Среда обитания и распространение. Экологические группы простейших. Роль простейшихв биогеоценозах. Простейшие — паразиты, особенности организации паразитических простейших,вызванные паразитизмом. Филогения простейших.

 Тип Саркомастигофоры (Sarcomastigophora)

Класс Саркодовые (Sarcodina),общая характеристика, классификация, практическое значение. Подкласс Корненожки(Rhizopoda), подкласс Лучевики (Radiolaria). Псевдоподии. Различные типы скелета.Жизненный цикл фораминифер. Роль фораминифер и радиолярий в образовании донных отложений.Патогенные кишечные амебы. Класс Жгутиконосцы (Mastigjphora), общая характеристика,классификация… Жгутики, их строение и функции. Патогенные жгутиконосцы (трипаносомы,лейшмании, лямблии), их жизненные циклы и распространение. Понятие о природно-очаговыхболезнях. Биологические методы санитарной оценки воды. Колониальные жгутиконосцы,их значение для понимания происхождения многоклеточных.

 Тип Споровики (Sporozoa)

Общая характеристика, классификация.Организация споровиков как результат паразитизма. Жизненные циклы грегарин, кокцидий(Eimeria, Toxoplasma), кровяных споровиков. Практическое значение споровиков. Переносчикималярии.

ТипыКнидоспоридии(Cnidosporidia)

и Микроспоридии (Microsporidia)

Общая характеристика, классификация,жизненные циклы, практическое значение.

 Тип Инфузории (Сiliata)

Общая характеристика, классификация.Строение ресничек. Особенности ядерного аппарата. Конъюгация. Аутогамия. Роль инфузорийв биогеоценозах., их значение для человека.

 Подцарство МНОГОКЛЕТОЧНЫЕ (Metazoa)

 Общие особенности организациимногоклеточных

Типы симметрии многоклеточныхи их экологическое значение. Основные типы эмбрионального развития многоклеточных.Зародышевые листки и их производные. Кинобласт и фагоцитобласт. Понятие о тканях.Классификация многоклеточных

Происхождение многоклеточных.

Гипотеза целлюляризации. ТеорииЭ.Геккеля и И.И.Мечникова.

ТипПластинчатые (Placozoa)

Общая характеристика,положение в системе, значение для понимания происхождения многоклеточных

ТипГубки (Spongia)

Общая характеристика. классификация,Образ жизни и способ питания. Строение клеточных элементов тела губок. Дермальныйи гастральный слои. Хоаноциты. Размножение губок. Особенности эмбрионального развития,извращение зародышевых пластов. Геммулы. Роль губок в биоценозах. Промысловое значение.Филогения.

ТипКишечнополостные (Coelenterata)

Общая характеристика, классификация,значение. Двуслойность кишечнополостных. Радиальная симметрия. Полипы и медузы какдве формы существования кишечнополостных. Питание и пищеварительная система. Нервнаясистема. Стрекательный аппарат. Бесполое размножение. Регенерация. Половое размножение.Чередование поколений. Филогения. Класс Гидрозои (Hydrozoa). Подкласс Гидроидные(Hydroidea). Подкласс Сифонофоры (Siphonophora). Полиморфизм. Класс Сцифоидные медузы(Scyphozoa). Класс Коралловые полипы Anthozoa). Скелет кораллов. Кораллы как рифообразователи.Ч.Дарвин о происхождении коралловых островов.

 Тип Гребневики (Ctenophora)

Общая характеристика, классификация,значение.

 Тип Плоские черви (Plathelminthes)

Общая характеристика, классификация.Класс Ресничные черви (Turbellaria). Покровы, пищеварительная, нервная, выделительная,половая системы. Регенерация. Размножение и развитие. Филогения ресничных червей(теории Ланга и Граффа-Беклемишева). Класс Сосальщики (Trematoda). Общая характеристика.Черты строения сосальщиков, обусловленные паразитическим образом жизни. Жизненныйцикл, явление гетерогонии. Главнейшие паразиты человека и сельскохозяйственных животных.Жизненные циклы печеночной, кровяной, ланцетовидной и кошачьей двуусток. Меры борьбыс сосальщиками. Класс Моногенеи. Общая характеристика. классификация, значение.Черты организации, связанные с паразитизмом. Жизненный цикл лягушачьеймногоустки. Практическое значение моногеней. Класс Ленточные черви Cestoda). Общаяхарактеристика, классификация. Черты организации, связанные с паразитизмом. Главнейшиепаразиты человека и сельскохозяйственных животных, меры борьбы с ними. Жизненныециклы бычьего и свиного солитера, карликового цепня, эхинококка, широкого лентеца.Происхождение паразитизма плоских червей.

 Тип Круглые черви (Nemathelminthes)

Общая характеристика, классификация,значение, филогения Первичная полость тела, ее функции и происхождение. Класс Брюхоресничные(Gastrotricha). Общая характеристика, значение для понимания филогении круглых червей.Класс Круглые черви (Nematoda). Общая характеристика, классификация. Кожно-мускульныймешок. Значение кутикулы. Пищеварительная, выделительная, нервная и половая системы.Почвенные нематоды. Нематоды — вредители сельскохозяйственных растений. Паразитическиенематоды. Главнейшие паразиты человека и домашних животных. Жизненные циклы аскариды,трихинеллы, ришты, свайника двенадцатиперстной кишки, нитчаток. Происхождение паразитизмакруглых червей. Класс Коловратки (Rotatoria). Общая характеристика, классификация,значение. Жизненный цикл. Гетерогония. Цикломорфоз.

ТипКольчатые черви (Annelida)

Общая характеристика, классификация,значение. Сегментация тела. Гомономная и гетерономная метамерия. Параподии. Целом,его происхождение, строение и функции. Пищеварительная, кровеносная, выделительнаясистемы. Нервная система. Половая система. Размножение и развитие. Ларвальные ипостларвальные сегменты. Общие черты развития кольчатых червей и моллюсков. Филогениякольчатых червей. Класс Мнгощетинковые черви (Polychaeta). Общая характеристика.Классификация. Строение головного конца, строение параподий. Взаимосвязь выделительныхпротоков и целомодуктов. Нервная система. Развитие. Строение трохофоры.Метаморфоз трохофоры. Биология и поведение полихет, их распространение и значениев биогеоценозах. Класс Малощетинковые черви (Oligochaeta). Общая характеристика,классификация. Приспособления к обитанию в грунте. Строение половой системы иособенности размножения. Значение олигохет. Класс Пиявки (Hirudinta). Общая характеристика,классификация. Черты организации, связанные с эктопаразитизмом. Вторичная сегментация.Взаимоотношения целома и кровеносной системы. Использование пиявок в медицине. Филогениякольчатых червей.

 Тип Членистоногие (Arthropoda)

Общая характеристика, классификация.Гетерономная сегментация. Хитиновый наружный скелет и его значение. строение конечностей.Полость тела и строение кровеносной системы. Органы дыхания. Распространение в природе.Значение членистоногих в природе, значение их для человека. Филогения членистоногих.

Подтип Жабродышащие (Branchiata).Класс Ракообразные (Crustacea). Общая характеристика, классификация. Сегментациятела. Типы конечностей. Пищеварительная, дыхательная, кровеносная, выделительная,нервная системы. Размножение и развитие. Науплиус. Биология и распространение ракообразных.Значение ракообразных. Подтип Трахейнодышащие (Tracheata). Общая характеристика,классификация. Класс Многоножки (Myriapoda). Общая характеристика, классификация.Расчленение тела. Особенности организации кровеносной, выделительной, дыхательной,нервной систем. Приспособления к обитанию на суше. Ядовитые виды. Значение в природе.Класс Насекомые (Insecta). Общая характеристика, классификация. Расчленение тела.Особенности организации пищеварительной, кровеносной, выделительной, дыхательной,нервной систем. Строение мускулатуры. Особенности строения конечностей в связи собразом жизни. Крылья и их происхождение. Приспособления к наземному образу жизни.Размножение и развитие. Значение различных типов метаморфоза насекомых. Явлениедиморфизма и полиморфизма. Общественные насекомые. Поведение. Роль насекомых в биогеоценозах.Насекомые — вредители сельского и лесного хозяйства, меры борьбы с ними. Насекомые- паразиты и переносчики болезней. Полезные и одомашненные насекомые. Насекомыекак опылители растений. Подтип Трилобитообразные(Trilobitomorpha). Общая характеристика,значение для понимания филогении членистоногих. Подтип Хелицеровые (Chelicerata).Общая характеристика, классификация. Класс Мечехвосты (Xiphosura), главные особенностистроения. Класс Паукообразные (Arachnida). Общая характеристика, классификация.Сегментация тела. Особенности строения пищеварительной, кровеносной, выделительнойи нервной систем. Органы дыхания, их строение и происхождение. Ядовитый аппаратпаукообразных, ядовитые виды. Паутинный аппарат и паутинная деятельность пауков.Особенности организации клещей, их многообразие. Значение паукообразных в биогеоценозах,их роль в жизни человека. Филогения членистоногих

 Тип Онихофоры (Onychophora)

 Общая характеристика. Значениедля понимания эволюции членистоногих.

 Тип Моллюски (Mollusca)

Общая характеристика, классификация.Строение тела, мантия, раковина. Строение целома. Пищеварительная, кровеносная,дыхательная, выделительная и нервные системы. Особенности развития, трохофора. велигер.Класс Панцирные (Loricata). Общая характеристика, значение для понимания филогениимоллюсков. Класс Моноплакофоры (Monoplacophora). Общая характеристика, значениедля понимания филогении моллюсков. Класс Брюхоногие (Gastropoda). Общая характеристика,классификация. Особенности строения пищеварительной, дыхательной, кровеносной, выделительнойи нервной систем. Происхождение диссиметрии. Половая система и размножение. Рольбрюхоногих моллюсков в биогеоценозах, их значение для человека. Класс Двустворчатые(Bivalvia). Общая характеристика, классификация. Образ жизни и распространение.Раковина и ее видоизменения. Особенности строения пищеварительной, кровеносной,выделительной и нервной систем. Устройство органов дыхания у различных отрядов.Половая система и размножение. Особенности развития моллюсков семейства Unionidae.Значение двустворчатых в жизни водоемов. Биофильтрация. Промысловые виды. Древоточцы.Класс Головоногие (Cephalopoda). Общая характеристика, классификация. Редукция раковиныи развитие внутреннего скелета. Особенности строения пищеварительной, дыхательной,кровеносной, выделительной и нервной систем. Поведение. Половая система и биологияразмножения. Геологическое прошлое головоногих. Промысловое значение. Филогениямоллюсков.

 Тип Щупальцевые (Tentaculata)

Общая характеристика, классификация.Класс Мшанки (Bryozoa), общая характеристика в связи с сидячим образом жизни. Колониальность.Полиморфизм. Биология и распространение. Класс Плеченогие (Brachiopoda). Особенностиорганизации. Раковина, мантия. Щупальцевый аппарат и его скелет. Полость тела. Кровеноснаяи нервная системы. Влияние на организацию плеченогих сидячего образа жизни. Геологическаяистория плеченогих и их современное распространение.

 Тип Иглокожие (Echinodermata)

Общая характеристика, классификация.Сочетание элементов радиальной и билатеральной симметрии. Вторичноротость. Особенностиформирования вторичной полости тела. Амбулякральная система, ее функции и происхождение.Перигемальная система. Организация нервной, кровеносной и выделительной систем.Осевой комплекс органов. Развитие иглокожих. основные личиночные формы. Класс Морскиезвезды (Asteroidea), общая характеристика. Класс Морские ежи (Echinoidea), общаяхарактеристика. Класс Голотурии (Holothuroidea), общая характеристика. Роль иглокожихв биоценозах. Промысловое значение. Филогения иглокожих.

 Тип Погонофоры (Pogonophora)

Общая характеристика. Особенностипитания. Распространение.

литература:

1.   БарнсР., Кейлоу П., Олив П., Голдинг Д. Беспозвоночные. — М.: Мир, 1992. — 583 с.

2.   БеклемишевК.В. Зоология беспозвоночных. Курс лекций. —: Изд-во МГУ, 1979, — 187 с.

3.   Грин Н… Стаут У., Тейлор Д. Биология. — М.: Мир, 1990. — Т.1. — С.98-143

4.   ГринН… Стаут У., Тейлор Д. Биология. — М.: Мир, 1990. — Т.2. — С. 5-15; С.188-190; С. 298-312

5.   Грин Н… Стаут У., Тейлор Д. Биология. — М.: “Мир”, 1990. — Т.3. — С. 5-7; С. 27-33;С. 76-94, С. 108-11

6.   ДогельВ.А Зоология беспозвоночных. — М.: Высш. школа, 1981. 606 с.

7.   Жизньживотных (под редакцией Ю.И.Полянского). — М.: Просвещение. — Т. 1, 1987. — 419 с.

8.   Жизньживотных (под редакцией Ю.И.Полянского). — М.: Просвещение. — Т. 2, 1988. — 412 с.

9.   Жизньживотных (под редакцией Ю.И.Полянского). — М..: Просвещение — Т.3, 1984. — 435с.

10. ИвановА.В Происхождение многоклеточных животных. — Л.: Наука, 1968. — С. 70-109; С.111-131; С. 140-153; С. 200-265

11.Хадорн Э., Венер Р. Общая зоология. — М.: Мир, 1989. — С. 330-416.

12.И.Х.Шарова Зоология беспозвоночных. – М.: ВЛАДОС., 1999. – 592 с.

ПРОГРАММА

вступительногоэкзамена для магистерской программы

«Зоология позвоночных»

 ЗООЛОГИЯ ПОЗВОНОЧНЫХ

Введение. Предмет и задачизоологии. Зоология как комплексная наука о животном мире, его происхождении, развитии,современном положении, роли в биосфере и жизни человека. Взаимосвязь зоологии сдругими биологическими науками. История развития зоологии позвоночных. Система животногоцарства Аристотеля, развитие зоологии в средние века и в эпоху Возрождения. К.Линнейи его “Система природы”. Ж.Ламарк, Ж.Кювье, Ч.Дарвин и значение их работ в развитиизоологии. Основные этапы и направления развития зоологии в России. Значение работС.П.Крашенинникова, П.С.Палласа, Г.В.Стеллера, П.И.Гмелина, К.Ф.Рулье, Н.А.Северцева,А.П.Богданова, И.М.Сеченова, И.И.Мечникова, А.О. и В.О.Ковалевских, А.Н.Северцева,И.И.Шмальгаузена, М.А.Мензбира, С.И.Огнева, В.Г.Гептнера, Г.П.Дементьева, Д.Н.Кашкарова,А.Н.Формозова и других. Основные проблемы зоологии позвоночных. Закон России “Обохране животного мира”. Значение Красной книги в охране редких видов животных.

Тип ХОРДОВЫЕ. Общаяхарактеристика типа хордовых и их положение в системе животного мира. Связи с другимитипами вторичноротых: иглокожими, погонофорами и полухордовыми. Происхождение. Основныечерты организации хордовых. Первичные хордовые — сидячие или малоподвижные донныеморские формы с пассивным питанием. Приобретение миохордального комплекса и егопервоначальное значение. Последующая интенсификация функций и усложнение органовдвижения и нервной системы — основное условие прогресса хордовых. Система хордовых:подтипы личиночнохордовых, бесчерепных, позвоночных. Теоретическое и практическоезначение изучения хордовых. Их роль в природе и жизни человека.

Подтип Бесчерепные. Класс ГОЛОВОХОРДОВЫЕ. Организация, развитие ибиология ланцетника. Прогрессивные и примитивные признаки в его организации.Элементы специализации. Работы русских ученых А.О.Ковалевского, И.И.Мечникова, А.Н.Северцевапо низшим хордовым.

Подтип ЛИЧИНОЧНОХОРДОВЫЕ (ОБОЛОЧНИКИ).Класс АСЦИДИИ. Их строение и биология: питание, размножение, расселение; метаморфозасцидий, роль личинки и ее строение. Одиночные и колониальные, сидячие и плавающиеформы. Гипотеза неотении (Гарстанг), взгляды А.Н.Северцева и Н.А.Ливанова. Регресси прогресс в эволюции оболочников.

Класс САЛЬПЫ. Сальпы и бочоночники,их строение, размножение и развитие как свободноплавающих животных. Одиночные иколониальные формы. Метагенез и его биологическое значение.

Класс АППЕНДИКУЛЯРИИ. Аппендикуляриикак группа личиночнохордовых неотенического происхождения. Гипотезы о происхождениии эволюции личиночнохордовых.

Подтип ПОЗВОНОЧНЫЕ. Характеристикаподтипа позвоночных. Покровы. Осевой скелет, череп, скелет конечностей. Мускулатураи движение позвоночных. Пищеварительная система. Механизм пищеварения, его отличияот пищеварения беспозвоночных. Кровеносная система, сердце. Лимфатическая система.Органы дыхания. Нервная система, мозг, органы чувств. Выделительная и половая система,взаимоотношения их протоков. Органы внутренней секреции. Система подтипа позвоночных.Бесчелюстные и челюстноротые, анамнии и амниоты. Гомойотермные и пойкилотермные.Значение в природе, значение их для человека.

Раздел БЕСЧЕЛЮСТНЫЕ. Ископаемыебесчелюстные. Класс КРУГЛОРОТЫЕ. Место круглоротых в системе позвоночных. Характеристикакруглоротых как бесчелюстных, отличающихся особыми формами дыхания и питания. Современныеотряды круглоротых — миноги и миксины, их морфологические и биологические особенности.Географическое распространение. Промысловое значение круглоротых.

Раздел ЧЕЛЮСТНОРОТЫЕ. Особенностиорганизации. Происхождение челюстей и парных плавников. Система челюстноротых. Главныехарактерные черты анамний как первичноводных позвоночных.

Надкласс РЫБЫ. Происхождениеи систематика надкласса. Экология рыб. Биологические группы рыб: нектонные, донные,хищные, мирные. Ориентация и общение у рыб. Миграции.

Класс ХРЯЩЕВЫЕ РЫБЫ. Особенностиорганизации. Покровы. Скелет и мускулатура. Органы пищеварения и питание. Органыдыхания и газообмен. Кровеносная система и кровообращение. Органы выделения и водно-солевойобмен. Половая система и особенности размножения. Центральная нервная система иорганы чувств. Поведение. Образ жизни. Распространение. Система хрящевых рыб. ПодклассПЛАСТИНЧАТОЖАБЕРНЫЕ. Надотряды акулы и скаты. Подкласс ЦЕЛЬНОГОЛОВЫЕ, отряд химеры.Экономическое значение хрящевых рыб.

Класс КОСТНЫЕ РЫБЫ. Особенностиорганизации. Происхождение и эволюция. Гидродинамические особенности. Покровы. Кожаи ее производные. Скелет и мускулатура. Органы пищеварения и питание. Органы дыханияи газообмен. Кровеносная система и кровообращение. Органы выделения и водно-солевойобмен. Половая система и особенности размножения. Центральная нервная система иорганы чувств. Поведение. Образ жизни. Роль рыб в водных биоценозах. Система класса.Подкласс ЛОПАСТЕПЕРЫЕ. Надотряд кистеперые, отряды рипидистеобразные и целакантообразные.Надотряд двоякодышащие рыбы… Отряды однолегочно- и двулегочнообразные. ПодклассЛУЧЕПЕРЫЕ. Надотряды хрящекостных и костных ганоидов, многоперых. Группа надотрядовкостистых рыб. отряды сельдеобразные, лососеобразные, угреобразные, карпообразные,сомообразные, сарганообразные, трескообразные, окунеобразные, камбалообразные. Экономическоезначение рыб. Редкие и исчезающие виды рыб, их охрана.

Надкласс ЧЕТВЕРОНОГИЕ. Морфологическоеи экологическое разнообразие надкласса. Происхождение наземных позвоночных. Системанадкласса.

Класс ЗЕМНОВОДНЫЕ. Особенностиорганизации. происхождение и эволюция. Форма тела. Покровы. Кожа и ее производные.Скелет и мускулатура. Органы пищеварения и питание. Органы дыхания и газообмен.Кровеносная система и кровообращение. Органы выделения и водно-солевой обмен. Половаясистема и особенности размножения. Центральная нервная система и органы чувств.Особенности строения в связи с двойственностью приспособления к водному и наземномуобразу жизни. Поведение. Образ жизни. Положение в биогеоценозах игеографическое распространение. Система земноводных. Подкласс дугопозвонковые. Отряд бесхвостые. ПодклассТОНКОПОЗВОНКОВЫЕ. Отряды хвостатые и безногие. Значение земноводных для человека.

АНАМНИИ И АМНИОТЫ. Морфо-физиологическиеи экологические различия          анамний и амниот. Формирование амниот: изменениеэмбрионального развития, появление новых зародышевых оболочек. Главнейшие характерныечерты взрослых животных. Кератинизация покровов.

Класс ПРЕСМЫКАЮЩИЕСЯ (РЕПТИЛИИ).Морфологическая и биологическая характеристика рептилий. Форма тела. Покровы.Движение. Скелет. Органы пищеварения и питание, ядовитый аппарат… Органы дыханияи газообмен. Кровеносная система и кровообращение. Органы выделения и водно-солевойобмен. Половая система и особенности размножения. Центральная нервная система иорганы чувств. Элементы терморегуляции… Поведение. Образ жизни. Приспособленияк различным условиям существования. Географическое распространение. Экономическоезначение. Система. Подкласс АНАПСИДА, отряд черепахи. Морфологическаяхарактеристика черепах, главные представители. Биология черепах. Подкласс ЛЕПИДОЗАВРЫ.отряд клювоголовые. Гаттерия. Примитивные черты ее организации. Биология. Реликтовыйхарактер распространения. Отряд чешуйчатые. Морфобиологическая характеристика чешуйчатыхкак наиболее прогрессивной и процветающей группы современных рептилий. Ящерицы,змеи, хамелеоны. Главнейшие представители и их биология. Подкласс АРХОЗАВРЫ, отрядкрокодилы. Морфологическая характеристика, особенности кровообращения. Географическоераспространение и биология. Происхождение и эволюция пресмыкающихся. Котилозавры…Дальнейшая эволюция пресмыкающихся. Характеристика главнейших групп ископаемых рептилий…Пути приспособления к наземной и водной жизни в различных эволюционных ветвях рептилийПриспособление к полету. Редкие и исчезающие рептилии фауны России.

Класс ПТИЦЫ. Особенности организацииптиц как амниот, приспособившихся к полету. Форма тела. Кожа и ее производные. Развитиепера. Двигательные системы и основные типы движения. Скелет. Органы пищеваренияи питание. Органы дыхания и газообмен Кровеносная система и кровообращение. Органывыделения и водно-солевой обмен. Половая система и особенности размножения. Развитие.гнездовой консерватизм. Нервная система и органы чувств. Особенности поведения.Годовые циклы. Значение птиц для человека. Происхождение и эволюция. Систематикаптиц. Подкласс ЯЩЕРОХВОСТЫЕ. Археоптерикс. Подкласс ВЕЕРОХВОСТЫЕ. Разделение веерохвостыхна основные группы: надотряд зубастые птицы (гесперорнисы), надотряд ихтиорнисы,надотряд плавающие (пингвины), распространение и биология. Надотряд новонебные птицы.Отряды африканские страусы, нандуобразные, казуарообразные, кивиобразные, гагарообразные,поганкообразные, буревестникообразные, веслоногие, аистообразные, гусеобразные,соколообразные, курообразные, журавлеобразные, ржанкообразные, голубеобразные, кукушкообразные.совообразные, козодоеобразные, стрижеобразные, ракшеобразные. дятлообразные, воробьиобразные.Билогия и распространение. Представители. Редкие и исчезающие птицы России и Ростовскойобласти.

Класс МЛЕКОПИТАЮЩИЕ. Общаяхарактеристика. Многообразие в связи с приспособлением к различным условиям жизни…Организация млекопитающих как высшего класса позвоночных. Форма тела. покровы. Роговыеобразования. Скелетно-мышечная система. Органы пищеварения и питание. Органы дыханияи газообмен. Кровеносная система и кровообращение. Органы выделения и водно-солевойобмен. Половые органы и размножение. Плацента и ее типы… Типы маток. нервная системаи высшая нервная деятельность. Органы чувств. Поведение и образ жизни… Значениемлекопитающих в природе и для человека.

Происхождение и эволюция млекопитающих.Система класса. Подкласс первозвери, отряд однопроходные. Подкласс низшие звери,отряд сумчатые. Подкласс высшие звери. Отряды: насекомоядные, рукокрылые, приматы,неполнозубые, зайцеобразные, грызуны, китообразные, хищные ластоногие, хоботные,непарнокопытные, парнокопытные. Биология, распространение, представители. Редкиеи исчезающие виды России и Ростовской области. Меры по их охране.

ЛИТЕРАТУРА

1. Наумов Н.П., Карташов Н.Н. Зоология позвоночных.Т. 1 и 2. — М.: Высшая школа, 1979. — 383 с., 272 с.

2. Бобринский Н.А., Матвеев Б.С., БанниковА.Г. Курс зоологии. Т.2. Хордовые. — М.: Высшая школа, 1966. 473 с.

3. Шмальгаузен И.И. Основы сравнительнойанатомии. — М., 1947. — 532 с.

4. Хадорн Э., Венер Р. Общая зоология. — М.: Мир, 1989. — 528 с.

5. Ромер А, Парсонс Т. Анатомия позвоночных.Т. 1 и 2. — М.: Мир, 1992. — 356 с., 406 с.

6. Карташов Н.Н., Соколов В.Е., Шилов И.А.Практикум по зоологии позвоночных.- М.: Высшая школа, 1981. — 320 с.

7. Берегите, их осталось мало. Редкие и исчезающиеживотные Донского бассейна, требующие охраны. – Ростов н/Д, 1983. — 128 с.

9. Жизнь животных. — М.: Просвещение. — Т.4. Ланцетники. Круглоротые. Хрящевые рыбы. Костные рыбы. 1983. — 575 с.;

10. Жизнь животных — М.: Просвещение. — Т.5 Земноводные. Пресмыкающиеся. 1985. — 399 с.

11. Жизнь животных — М.: Просвещение. — Т.6 Птицы 1986, — 527 с.

12. Жизнь животных — М.: Просвещение. — Т.7 Млекопитающие

13. Красная книга СССР. Редкие и находящиесяпод угрозой исчезновения виды животных и растений. Т.1. — М.: Лесная промышленность,1984. — 392 с.

14. Красная книга РСФСР. Животные. — М.: Россельхозиздат, 1983. — 453 с.

15. Ресурсы живой фауны. Ч.2. Позвоночныеживотные суши. — Ростов н/Д: РГУ, 1982. — 320 с.

ПРОГРАММА

вступительного экзамена для магистерскойпрограммы «Биохимия»

 

Введение. Предмет биологической химии.Основные исторические этапы развития биохимии. Биохимия — наука о молекулярныхосновах жизни, единых для всех живых организмов. Основные признаки живойматерии, отличие живого от неживого. Сложность и высокая степень организации,многообразие и высокая скорость химических реакций в живых организмах, ихупорядоченность в пространстве и во времени, специфичность и регуляциябиохимических процессов, способность к точному самовоспроизведению. Живыеорганизмы — открытые системы. Химический состав живых организмов. Биохимическаяэволюция. «Система принципов» в соответствии с которой произошел ихотбор химических элементов молекул в состав биоорганических соединений. Всеживые организмы содержат макромолекулы, построенные по общему плану. Мономеры,из которых построены макромолекулы, выполняют различные функции. Вода — самоераспространенное соединение в живых организмах. Свойства и конформациябиомолекул определяются их взаимодействием с окружающей средой. Абиогенныйсинтез органических молекул. Методы биологической химии. Исследования на целыхорганиз­мах, переживающих тканях, тканевых препаратах и субклеточных фракциях.Химические, физические и изотопные методы в биохимии. Связь биохимии с другиминауками. Понятие о метаболизме. Извлечение и преобразование энергии, синтезкомпонентов клетки — основные функции метаболизма. Катаболизм и анаболизм.

БЕЛКИ, СТРУКТУРА ИСВОЙСТВА Белки — основа жизни. Каталитическая, структурная, сократительная,транспортная, защитная, энергетическая, регуляторная функции белков. Рольбелков в иммунных реакциях организма. Причины полифункциональности белков:полифункциональность их физических и химических свойств, разнообразиепространственных структур (конформаций), способность к денатурации иренатурации, каталитические свойства, образование надмолекулярных комплексов.

Элементарный составбелков. Аминокислоты — структурные единицы белков. Классификация аминокислот посвойствам их радикалов: неполярные (гидрофобные), полярные (гидрофильные),гидрофильные заряженные отрицательно и заряженные положительно аминокислоты.Свойства аминокислот. Кислотно-основные свойства аминокислот. Кривые титрованияаминокислот. Амфотерность. изоэлектрическая точка. Буферные свойства. Химическиесвойства. Реакции на аминогруппу и карбоксильную группу. Реакции на отдельныеаминокислоты.

Белки — линейные полимерыаминокислот. Способ связи аминокислот в белках. Доказательства универсальностипептидной связи в белках. Реакция на пептидную связь.

Принципы структурнойорганизации белков. Первичная структура белков — последовательность аминокислотв полипептидной цепи. пептидная связь и ее свойства: копланарность, транс- ицис- пептидная связь, величина торсионных углов. Значение первичной структуры дляконформации белков и их функции.

Вторичная структура. Водороднаясвязь. b-структура. Параллельные иантипараллельные складчатые листки. a-спираль.Характеристика спирали Полинга. Вклад отдельных аминокислот в образованиивторичной структуры белка. Суперспираль — структура фибрилярных белков.Особенности аминокислотного состава фибриллярных белков. Структура коллагена ифиброина шелка.

Конформация глобулярныхбелков. Роль аминокислотных остатков в ее образовании. Нековалентныевзаимодействия, определяющие структуру белковой молекулы. Ван-дер-Ваальсовывзаимодействия: дисперсионные, гидрофобные, электростатические связи радикаловаминокислот. Водородная связь. Роль среды в образовании конформации белков.Принципы самосборки белковых молекул. Структурный домен — единица свертыванияполипептидной цепи. Третичная структура белка — относительное расположениедоменов в пространстве. Четвертичная структура белков. Дисульфидные связи вбелках. Значение четвертичной структуры белков для их функции.Рентгеноструктурный анализ белков. Строение и функции миоглобина и гемоглобина.

Свойства белков. Масса,заряд белковой молекулы. Кислотно-основные свойства белков. Изоэлектрическаяточка, буферные свойства белков, растворимость. Методы фракционирования белков:ультрацентрифугирование, гель-фильтрация, электрофорез, ионообменнаяхроматография, распределительная хроматография, высаливание.

Классификация белков: поформулам молекул, по растворимости, по структуре.

Характеристика классовпротеидов: нуклеопротеиды, липопротеиды, гликопротеиды, хромопротеиды,металлопротеиды, флавопротеиды.

ФЕРМЕНТЫ

Каталитические свойствабелков. Ферменты.

Причины инертностибиоорганических соединений и огромной скорости их химических превращений ворганизме. Биологический катализ. Каковы сходства и различия неорганических ибиологических катализаторов. Характеристика ферментов по силе действия,избирательности действия (специфичность), высокой чувствительности и факторамвнешней среды. Понятие о снижении энергии активации химической реакции какосновы ферментативного катализа.

Характеристика ферментовкак белковых соединений: зависимость активности от условий среды, оптимум рН,термолабильность.

Строение ферментов: одно-и двухкомпонентные ферменты. Понятие о коферменте, простетической группе,апоферменте и холоферменте.

Однокомпонентные ферменты.Характеристика однокомпонентных ферментов с известной первичной структурой:рибонуклеазы, лизоцима, химотрипсина и другие. Понятие «активный центр»фермента, строение активного центра. Аминокислоты, входящие в состав ак­тивногоцентра. Роль активного центра в катализируемой реакции. Характеристика основныхфункций активного центра: функции узнавания субстрата, участие в многоточечныхполярных и неполярных взаимодействиях между активным центром и субстратом,обеспечении основ каталитической функции — перенос электронов, протонов,химических групп между ферментом и субстратом. Образование фермент-субстратногокомплекса. Доказательства образования фермент-субстратного комплекса:зависимость скорости ферментативной реакции от концентрации фермента, спектрыпоглощения фермента и фермент-субстратного комплекса и другие.

Двукомпонентные ферменты.Коферменты и апоферменты. Функции коферментов в ферментативных реакциях.

Характеристика классакоферментов:

1. Коферменты переносчикиатомов водорода и электронов. Флавиновые коферменты. Строение и функции ФАМ иФАД. Никотиновые коферменты. Строение и функции НАД и НАДФ. Геминовыекоферменты. Характеристика и функции цитохромов: строение и роль каталазы ипероксидазы.

2. Коферменты-переносчикихимических групп. Строение и роль в метаболизме тиаминпирофосфата,пиридоксальфосфата, КоА, биотина, тетрагидрофолиевой кислоты, нуклеотидов — АТФ, ГТФ, УТФ, ЦТФ.

Кинетика ферментативногокатализа. Каким законам химической кинетики подчиняется ферментативный катализ?Зависимость скорости реакции от концентрации субстрата. Константа Михаэлиса.

Механизм действияферментов. Значение фермент-субстратного комплекса в обеспечении специфичностии скорости ферментативной реакции. Энергетические преобразования вфермент-субстратном комплексе, обеспечивающие снижение энергии активациикатализируемой реакции. Механизм образования фермент-субстратного комплекса.Теория Кошленда — индуцированное взаимодействие фермента и субстрата.

Классификация ферментов,основанная на типах химических реакций. Характеристика классов ферментов:оксидоредуктазы, трансферазы, гидролазы, изомеразы, лиазы, лигазы (синтетазы).Представители каждого класса.

Регуляция активностиферментов. Влияние концентрации субстрата на активность фермента. Регуляторнаяроль константы Михаэ­лиса, определяющей сродство фермента и субстрата.Эффекторы — регуляторы активности ферментов: активаторы и ингибиторыактивности. Понятие о конкурентных и неконкурентных ингибиторах. Ингибированиепродуктами реакции и избытком субстрата. Активаторы — эффекторы, действующиеразными способами: защита аминокислотных остатков в активном центре, ионыметаллов, включающиеся в систему фермент-субстратного комплекса.

Роль посттрансляционныхмодификаций в регуляции активности ферментов. Понятие о проферментах — зимогенах — предшественниках активных форм фермента. Превращения проферментов — пепсиногена, трипсиногена и химотрипсиногена в активные формы и формированиеактивного центра ферментов. Понятие об ограниченном протеолизе как способепревращения активных форм ферментов. Аллостерическая регуляция активностиферментов. Строение и механизм действия аллостерических ферментов.Кооперативный эффект в механизме действия аллостерических ферментов. Рольциклической 3,5-АМФ и протеинкиназ в активировании ферментов. Примерыферментов, активируемых системой цАМФ-протеинкиназы.

Значение организацииферментных систем для регуляции активности. Ферментные ансамбли и надферментативныекомплексы.

Изоферменты как способрегуляции ферментативной активности. Характеристика функциональной ролиизоферментов на примере лактатдегидрогеназы.

Иммобилизованныеферменты. Применение иммобилизованных ферментов в медицине и народном хозяйстве.

НУКЛЕОТИДЫ, ИХ СТРУКТУРАИ ФУНКЦИИ

Характеристика молекул, входящихв состав нуклеотидов. Пуриновые и пиримидиновые основания. Углеводы в составенуклеотидов. Функции нуклеотидов: коферменты, регуляторы (цАМФ), макроэрги,структурные единицы нуклеиновых кислот. Причины высокой реакционной способностии энергоемкости нуклеотидов. Свойства ангидридной связи, конкурирующий резонансв ангидридах фосфорной кислоты. Макроэрги. Структура и свойства АТФ. Величинаизменения свободной энергии макроэргической связи в молекуле АТФ. Роль ионовMg+2 в функции АТФ. Другие нуклеозидтрифосфаты: ГТФ, УТФ, ЦТФ. Их функции вметаболизме.

СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВАНУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ

Открытие Ф.Мишером (1867)нуклеиновых кислот. Локализация ДНК в клетках эукариотов. Содержание ДНК вклетках соматических и половых. Доказательство биологической роли ДНК. ОпытыО.Эвери по трансформации бактерий. Эксперименты А.Херши и М.Чейз с меченымиатомами на бактериофаге Т2. Первичная структура дезоксирибонуклеиновой кислоты.Связи, соединяющие нуклеотиды в ДНК. Методы исследования первичной структурыДНК. Рестриктазы — ферменты ограниченного расщепления молекулы на определенныефрагменты. Значение этого метода для определения последовательности нуклеотидовв отдельных участках молекулы ДНК. Другие методы изучения первичной структурыДНК. Вторичная структура ДНК. Открытие Дж. Уотсоном и Ф. Криком двойной спираликак структурной организации молекулы ДНК в 1951-53 гг. Факты иэкспериментальные данные, которые легли в основу представления о двуспиральнойорганизации вторичной структуры ДНК. Правила Чаргаффа. Данныерентгеноструктурного анализа о периодичности в структуре ДНК, шаг спирали,диаметр молекулы. Принцип комплементарности лежит в основе построения двойнойспирали ДНК. Свойства ДНК. Величина молекулы, вязкость, поглощение в УФ,влияние температуры и рН на структуру ДНК.

Третичная структура ДНК.Способ плотной укладки длинных це­пей ДНК в очень ограниченном пространствеклетки у прокариотов и эукариотов. Хромосомы. Гистоны и негистоновые белки.Характерис­тика гистонов. Их роль в организации третичной структуры ДНК.Нуклеосомы, их организация. Полисомы. Хромосомы.

Строение и свойстварибонуклеиновых кислот. Отличие РНК по составу и строению нуклеотидов от ДНК.Типы РНК. Локализация РНК в клетках.

Матричная илиинформационная РНК — м-РНК. Молекулярный вес. Первичная структура.

Транспортные РНК — т-РНК.Особенности нуклеотидного состава тРНК. Минорные основания. Вторичная структуратРНК — тип клеверного листа. Третичная структура тРНК. Функциональные участкитРНК — акцепторный участок, антикодон, участок узнавания рибосомы. ФункциитРНК. Разнообразие тРНК в клетке.

Рибосомальные РНК — рРНК.Строение рибосом. Строение рибосом у прокариотов и эукариотов. Строение малойсубъединицы рРНК. Большая субъединица рРНК и белки, входящие в ее состав.Локализация рибосом в клетке, их связь с эндоплазматическим ретикулумом.

БИОСИНТЕЗ НУКЛЕИНОВЫХКИСЛОТ

Репликация молекул ДНК.

Опыты Мезельстона и Сталя1957 г., доказательства полуконсервативного типа репликации ДНК.

Компоненты,необходимые для репликации ДНК: ДНК-матрица в преобразованном виде, нуклеотидыв виде трифосфатов, РНК-затравка (праймер), к 3'-ОН группе, которойприсоединяется следующие основания, ферменты репликации. Главный ферментрепликации — ДНК-зависимая-ДНК-полимераза 3 — осуществляет образованиефосфодиэфирной связи в направлении 5'->3' и элонгацию цепи.

Последовательные этапырепликации: узнавание точки начала репликации; образование репликационнойвилки. Сложный процесс расплетения двойной спирали во многих точках. Ферментырасплетения хеликазы. Репликация на лидирующей и отстающей цепи ДНК. ФрагментыОказаки. Процесс создания двойной спирали — ферменты топоизомеразы. Сшиваниефрагментов и закручивание спирали.

ДНК-полимераза II — фермент репарации. ДНК-лигаза — сшивающий фермент.

Транскрипция РНК.

ДНК-матрица для синтеза всехтипов РНК. Локализация синтеза всех типов РНК в клетке.

Структурныеучастки ДНК, на которых синтезируются мРНК-цистроны. Отличия цистронов упрокариотических и эукариотических клеток. Экзоны и интроны. фермент синтезамРНК — ДНК-зависимая-РНК-полимераза. Строение фермента, механизм его действия.Инициация транскрипции. Промоторный комплекс. Элонгация и терминациятранскрипции. Предшественники мРНК в клетках эукариотов. Процессинг мРНК,вырезание интронов и сплайсинг. Ферментативная роль мя-РНК в этом процессе.Образование зрелой мРНК, защита 3 и 5 концов молекул. Информосомы, выход вцитоплазму. Время жизни мРНК.

Гены для синтеза рРНК,тРНК и низкомолекулярных РНК. Локализация синтеза рРНК в ядрышке. Синтезпредшественника рРНК. Процессинг рРНК, продукты процессинга. ПредшественникитРНК. Процессинг и удаление избытка нуклеотидов с 3 и 5 концов. Формированиетретичной структуры тРНК.

Обратная транскриптаза.Ретровирусы.

БИОЛОГИЧЕСКИЙ КОД

Понятие биологическогокода. Предсказание кода — работы Гамова, Крика 1953 г. Экспериментальнаярасшифровка кода для каждой аминокислоты. Работы Ниренберга и Маттеи, 1961.Доказательства триплетности кода. Синтез искусственного гена, работы Корано.Свойства кода — древность и универсальность (3 млрд.лет) подчеркивают единствомира. Вырожденность кода как способ его совершенствования. Гипотеза«качания» Ф.Крика. Эволюция кода. Терминирующие и инициирующиекодоны.

МЕХАНИЗМ БИОСИНТЕЗА БЕЛКА

Локализация синтеза белкав клетке. Активирование аминокислот и образование ацил-тРНК. свойства ферментовацил-тРНК-синтетаз. Образование ацил-тРНК комплекса.

Образование инициирующегокомплекса. Компоненты инициирующего комплекса: 30 субъединица рибосомы, формил-метионин-тРНК,соответствующая мРНК, белковые факторы инициации, ГТФ. Формирование комплекса,его строение. Объединение с 50 субъединицей и образование транслирующегокомплекса.

Механизм трансляции иэлонгации (удлинение цепи). Ацильный А и пептидильный P участки рибосомы.Нахождение антикодоном тРНК места на мРНК для расположения очереднойаминокислоты. Замыкание пептидной связи. Фермент транспептидирования. ГТФисточник энергии для транслокации рибосомы и мРНК. Механизм удлиненияполипептидной цепи.

Терминация синтеза.Терминирующие кодоны УАГ, УАА, УГА, белковые факторы терминации.

Многократноеиспользование мРНК в системе полисом.

Процессинг белковыхмолекул — их постсинтетическая модификация. Образование высших категорийструктуры, включение дополнительных компонентов — гликозилирование,фосфорилирование и другие.

РЕГУЛЯЦИЯ СИНТЕЗА БЕЛКА

Регуляция экспрессии гена(на уровне транскрипции синтеза мРНК). Гипотеза оперона Жакобо и Моно. Строениеlac-оперона. Опе­ратор, промотор, регуляторный ген. Синтез белковыхрепрессоров. Снятие репрессии. Индукторы синтеза белка.

МЕТАБОЛИЗМ АЗОТСОДЕРЖАЩИХСОЕДИНЕНИЙ

Азотсодержащие соединения- белки, аминокислоты, нуклеотиды, мочевина, мочевая кислота.

Азотистое равновесие.Условия поддержания азотистого равнове­сия у животных.

Источниказота у растений и животных. Круговорот азота в природе. Фиксация азота уазотфиксирующих микроорганизмов нитрогеназным ферментативным комплексом.Строение комплекса. Роль Fe и Мо в восстановлении азота до аммиака. Механизмреакции.

Фиксация аммиакарастениями. Три пути вовлечения аммиака в состав биоорганических соединений — синтез глутаминовой кислоты и глутамина. Характеристика ферментов, участвующихв синтезе. Синтез карбомоилфосфата.

Заменимые и незаменимыеаминокислоты.

Реакция переаминирования.Пиридоксальфосфат — кофермент процесса переаминирования. Дикарбоновые амино- иоксокислоты — обязательные субстраты реакции. Образование шиффового основания иперенос аминогруппы — центральная реакция процесса. Роль оксоглутарата и глутаминовойкислоты в реакциях синтеза аминокислот.

Связь процессовпереаминирования с окислительным дезаминированием глутаминовой кислоты.

Декарбоксилированиеаминокислот. Пиридоксальфосфат — кофермент декарбоксилаз. Образованиебиологически активных аминов в реакциях декарбоксилирования. Реакциидекарбоксилирования гисти­дина, тирозина, глутаминовой кислоты.

Синтез пиримидиновыхнуклеотидов — карбамоилфосфат и аспарагиновая кислота — исходные продуктысинтеза пиримидинов. Последовательность реакций, приводящих к синтезууридин-5-фосфата. Глутамин — источник аминогруппы при синтезецитозин-5-фосфата.

Синтез пуриновыхоснований. Особенности процесса синтеза пуриновых нуклеотидов. Надстройкагетероциклического кольца пурина на первом углеродном атоме активированногорибозо-5-фосфата. Источники атомов азота и углерода при синтезе пурина.

Конечные продуктыазотистого обмена. Необходимость выведения избытка аммиака у животных.Аммониотелизм, уреотелизм и урикотелизм. Связь форм выведения избытка аммиакасо средой обитания. Синтез мочевины. Синтез карбамоилфосфата в митохондриях.Реакции цикла синтеза мочевины. Роль орнитина в этом процессе. Синтез аргинина.Синтез мочевой кислоты при окислении пуриновых оснований. Промежуточныепродукты — гипоксантин и ксантин.

Витамины. Авитаминозы.История открытия витаминов. Два класса витаминов. Связь водорастворимыхвитаминов с ферментами. Жирорастворимые витамины. Строение и функции витаминов:А, Д, Е, К.

ЛИПИДЫ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ. СТРУКТУРАБИОМЕМБРАН.

Общие свойства объединяющиев класс липидов молекулы разного строения. Классификация липидов в соответствиис их химическим строением. Функции липидов: энергетическая, структурная и какпредшественников биологически активных соединений — гормонов, витаминов.

Жирные кислоты — характерные структурные компоненты большинства липидов. Характеристиканасыщенных жирных кислот. Ненасыщенные жирные кислоты, расположение двойныхсвязей. Конформация жирных кислот. Физические и химические свойства жирныхкислот. Свойства солей жирных кислот.

Триглицериды(триацилглицеролы). Строение триглицеридов.

Свойства, зависящие отсостава жирных кислот: температура плавления, оптическая активность,теплопроводность.

Функции триацилглицеролов- запасание энергетических ресурсов, теплоизоляция. Локализация триглицеролов вклетках и тканях животных и растений.

Фосфолипиды — основныелипидные компоненты биологических мембран. Строение фосфолипидов ихарактеристика, входящих в их состав компонентов. Свойства молекул фосфолипида.Конформация молекулы. Взаимодействие с водой. Образование мицелл. Структураглавных представителей фосфолипидов — фосфатидилсерина, фосфатидилэтаноламина,фосфатидилхолина, кардиолипина.

Сфингомиелины. Строение.Цереброзиды — сфинголипиды, содержащие остатки углеводов. Их строение илокализация в клетках.

Ганглиозиды — наиболеесложные представители сфинголипидов. Структура ганглиозидов. Характерныйструктурный компонент гликолипидов — ацетилнейраминовая кислота. Локализацияганглиозидов в мембранах нервных и других клеток.

Строения и свойства биологическихмембран. Функции биологических мембран. Полярные липиды и белки — основныекомпоненты мембран. Жидкостно-мозаичная структура мембран. Периферические иинтегральные белки и их функции. Строение мембран эритроцитов.

Стероиды — неомыляемыелипиды. Холестерин, холестерол и его эфиры с жирными кислотами. Структура,свойства холестерола. Его локализация в клетке. Производные холестерина — витамины группы Д, стероидные гормоны — половые гормоны и кортикостероиды,желчные кислоты.

МЕТАБОЛИЗМ ЛИПИДОВ

Энергетическая функциялипидов. Первый этап в использовании жира как источника энергии — гидролизтриглицеридов под действием липаз. Превращение липазы адипоцитов в активнуюформу посредством фосфорилирования. Дальнейшая судьба жирных кислот иглицерина.

Механизмы активированияжирных кислот. Роль КоА и АТФ в активировании жирных кислот. Ациладенилатыобразуются для активирования карбоксильных групп. Роль карнитина в этомпроцессе. Последовательность реакций окисления жирных кислот. Дегидрогеназы,участвующие в окислении жирных кислот. Баланс полной реакции окисленияпальмитиновой кислоты. Пути использования ацетил-КоА и восстановленныхкоферментов NADH++ H+ и FADH++ H+.

Локализация синтезажирных кислот в цитоплазме клетки. Ацетил-КоА — предшественник синтеза жирныхкислот и холестерола. Источники ацетил-КоА в митохондриях. Механизм переносаацетил-КоА через мембрану митохондрий в цитоплазму.

Синтез жирных кислот.Строение мультиферментного ацил-синтетазного комплекса. Характеристикаферментов и коферментов, входящих в состав комплекса. Превращение ацетил-КоА вмалонил-КоА. Механизм реакции карбоксилирования. Строение биотинового фермента.Значение реакции карбоксилирования ацетил-КоА. Роль СО2 в реакции.

Инициация реакциисинтеза. Роль ацилпереносящего белка (АПБ). Центральная и периферическаяSН-группы. Последовательность реакций одного цикла синтеза жирной кислоты NADH++ H+ участвует в реакциях восстановления при синтезе жирных кислот.Образование жирных кислот с двойными связями. Незаменимые жирные кислотычеловека и животных.

Синтез глицеридов.Локализация синтеза триглицеридов в клетке. Активирование глицерина.Активирование жирных кислот. Последовательность реакций синтеза фосфатиднойкислоты. Синтез триглицерида. Роль клеток эпителия кишечника в синтезеспецифических жиров. Перенос триглицеридов к местам резервированиялимфатической и кровеносной системой, хиломикроны и липопротеины. Жироваяткань. Клетки жировой ткани — адипоциты — хранилища — триацилглицеролов ирезерв энергетических ресурсов организма. В растительных клетках — жировыевключения.

Синтез фосфолипидов.Синтез фосфатидилсерина. Декарбоксилирование фосфатидилсерина и образованиефосфатидилэтаноламина. Синтез фосфатидиохолина. Роль аденозилметионина какдонора метильных групп. Ферменты переноса метильных групп. Тетрагидрофолиеваякислота и витамин В12. Роль ЦТФ в активировании холина.

Синтез холестерина.Ацетил-КоА — источник атомов углерода для синтеза холестерина. Принципиальныеотличия использования ацетил-КоА в синтезе холестерола от вовлечения его всинтез жирных кислот.

Холестерин — предшественник желчных кислот, витаминов группы Д, стероидных гормонов.Детергентная роль желчных кислот в процессе эмульгирования жиров при деградациилипидов пищи в кишечнике.

Деградация фосфолипидовпод действием комплекса фосфолипаз (фосфолипаза А, фосфолипаза А2,фосфолипаза С, фосфолипаза Д).

СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ УГЛЕВОДОВЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ.

Классификация углеводов:моно-, олиго-, полисахариды. Строение моносахаридов. Циклические формы сахаров.Изомерия. Оптическая активность. Свойства моносахаров. Методы определенияглюкозы в крови. Характеристика моносахаридов животных и растительныхорганизмов.

Характеристикадисахаридов, распространенных в животных и растительных организмах. Связи междумоносахаридами в дисахаридах. свойства дисахаридов. Качественные реакции наотдельные представители дисахаридов. Значение дисахаридов в питании.

Полисахариды. Структурныемономеры полисахаридов. Гомо- и гетерополисахариды. Резервные полисахариды.Гликоген, крахмал — энергетический резерв организма.

Крахмал — резервныйполисахарид растений. Структура крахмала, его свойства. Амилоза и амилопектин.Строение крахмального зерна. Гликоген — резервный полисахарид животных инекоторых грибов. Структура гликогена. Связи, соединяющие моносахариды вмолекуле гликогена, свойства гликогена.

Структурные полисахариды.Целлюлоза — полисахарид, входящий в оболочки клеток растений и некоторыхмикроорганизмов. Структура целлюлозы. Различие свойств 1,4-гликозидной связи вмолекуле целлюлозы и крахмала. Значение различий для свойств и функций этихполисахаридов.

Строение клеточных стенокрастительных клеток и микроорганизмов. Углеводы, входящие в составгликопротеидов. Гликопротеиды внешней поверхности животных клеток. Углеводы,входящие в состав соединительной ткани. Глюкозаминогликаны, протеогликаны.

МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ

Энергетическаяфункция углеводов. Катаболизм углеводов — главный путь обеспечения организмовэнергией. Гликолиз центральный путь превращения глюкозы для животных растений имногих организмов. Локализация процесса. Две стадии гликолиза. Подготови­тельнаястадия. Ферменты, участвующие в последовательных реакциях подготовительнойстадии. Вторая стадия — реакции, приводящие к синтезу АТФ. Субстратноефосфорилирование — способ извлечения энергии для синтеза макроэргических связейв гликолизе. Молочная кислота- конечный продукт анаэробного гликолиза.Энергетика гликолиза. Регуляция гликолиза. Фосфофруктокиназа — ключевой ферментв регуляции гликолиза. Роль гексокиназы и пируваткиназы в регуляции гликолиза.Вовлечение гликогена и крахмала и других углеводов в гликолиз. Гидролитическоерасщепление гликогена в крахмал и переход глюкозы в кровь. Строение и свойствафосфорилаз. Роль гормонов, цАМФ протеинкиназ в регуляции их активности. Молочнокислоеброжение у микроорганизмов.

Спиртовое брожение.Анаэробное декарбоксилирование пировиноградной кислоты. Тиаминпирофосфат — кофермент декарбоксилазы. Механизм реакции. Образование конечного продуктаспиртового брожения. Характеристика алкогольдегидрогеназы. Энергетика процессаброжения.

Анаэробные пути окислениясубстратов. Эволюция живых организмов от анаэробиоза к аэробиозу.Ограниченность субстратов и малая эффективность извлечения энергии у анаэробов- тормоз прогрессивной эволюции жизни.

Свойства кислорода,которые определили его участие в биологическом окислении. Локализация процессааэробного биологического окисления субстратов у про- и эукариотов.

Строение митохондрий.Форма, величина, их число и локализация в клетке. Свойства и строение внешней ивнутренней мембраны митохондрий. Матрикс митохондрий, какие биохимическиепроцессы проходят в матриксе.

Окислительноедекарбоксилирование пировиноградной кислоты. Локализация процесса в матриксемитохондрий. Мультиферментный комплекс, осуществляющий декарбоксилирование.Строение и состав комплекса. Механизмы каталитического действияпируватдегидрогеназы. Конечные продукты реакции и пути их использования.

Цикл лимонной кислоты(цикл Кребса)

Экспериментальныепредпосылки открытия цикла. Инициирующая реакция цикла. Последовательностьбиохимических реакций цикла. Стадии, на которых освобождается СО2.Стадии, на которых происходит снятие водорода и восстановление кодегидрогеназ.Особенности окислительного декарбоксилирования a-кетоглутарата. Образование сукцинил-КоА.Фосфорилирование на уровне сукцинил-КоА и синтез молекулы АТФ. Дальнейший путьпревращения сукцината до оксалоацетата и возобновление цикла. Роль циклатрикарбоновых кислот в интеграции обмена углеводов, жиров и аминокислот.

Понятие клеточногодыхания. Цепь переноса электронов от субс­трата на кислород. Расположениепереносчиков электронов во внутренней мембране митохондрий. Характеристика ипоследовательность переносчиков электронов, составляющих цепь переноса. Величинаокислительно-восстановительного потенциала каждой пары переносчиков электронов.Связь электронопереносящего комплекса с ферментативной системой синтеза АТФ.

Хемиосмотическая теорияПитера Митчела. Градиент ионов Н+ по обе стороны внутренней мембраны, егозначение в механизме синтеза АТФ. АТФ-синтетазная система. Механизм действияАТФ-синтетазного комплекса. Источник энергии для образования макроэргическойсвязи. Протонный насос. Энергетический баланс полного окисления молекулыглюкозы. Коэффициент полезного действия аэробного окисления глюкозы. Егоэффективность по сравнению с анаэробным процессом.

Регуляция тканевогодыхания транспортом АТФ и АДФ через мембрану митохондрий. Регуляция тканевогодыхания концентрацией восстановленного НАДН+ + H+.Механизм его транспорта через мембрану митохондрий. Эффект Пастера.

Cинтез углеводов.Фотосинтез. Солнечная энергия — источник химической энергии для всехбиоорганических соединений. Разнообразие фотосинтезирующих организмов на Земле.Суммарное уравнение фотосинтеза. Локализация фотосинтеза. Структура и составхлоропластов. Пигменты, участвующие в трансформации энергии: хлорофиллы,каротиноиды и т.д. Две стадии фотосинтеза. Механизм фотосин­тетическогофосфорилирования. Фотолиз воды, образование восстановленного НАДФ и АТФ.

 Порядокреакции, приводящий к синтезу углеводов. Роль в этом процессерибулозадифосфата.

Глюконеогенез.Предшественники синтеза глюкозы в тканях животных. Карбоксилированиепировиноградной кислоты. Пируваткарбоксилаза — биотиновый фермент. Реакциисинтеза глюкозы из пировиноградной и щавелевоуксусной кислот. Глюкогенныеаминокислоты.

Синтез гликогена — гликонеогенез. Ключевая роль УТФ в синтезе гликогена. Ферменты синтезагликогенсинтетаза и гликолил-1,6-трансфераза. Регуляция активности гликогенсинтетазы.Гормоны, участвующие в регуляции синтеза гликогена и его распада в печени имышцах. Роль циклической АМФ и протеинкиназ в этом процессе. Катаболизмуглеводов — главный путь обеспечения организмов энергией. Гидролитическоерасщепление гликогена в крахмал и пе­реход глюкозы в кровь. Фосфоролизгликогена в мышцах. Значение этого процесса. Строение и свойства фосфорилаз.Регуляция активности фосфорилаз. Роль гормонов, цАМФ, протеинкиназ в регуляцииих активности.

Уровень сахара в крови иего регуляция. Пентозо-фосфатный цикл и превращения глюкозы — источникобразования восстановленного НАДФH++ H+, пентоз и другихсахаров. Последовательные реакции цикла. Значение коферментов и метаболитов,участвующих в процессе. Использование НАДФН2 в биосинтетическихреакциях, связанных с восстановлением.

Общая регуляцияуглеводного обмена на уровне ферментов и гормонов.

РЕГУЛЯЦИЯ МЕТАБОЛИЗМА

Регуляция метаболизма — необходимое условие существования организма при изменяющихся функциональныхсостояниях и условиях внешней среды. Условия, необходимые для одновременногопротекания процессов биосинтеза и распада биоорганических компонентов в клетке.Общие метаболиты и направляющие реакции анаболизма и катаболизма. Регуляторныеферменты, катализирующие реакции биосинтеза и деградации. Необратимостьключевых реакций. Уровни регуляции метаболизма.

Регуляция на уровнеактивности ферментов. Роль мембран в регуляции активности ферментов. Регуляцияна уровне синтеза ферментов.

Нейрогуморальнаярегуляция метаболизма. Характеристика желез внутренней секреции. Нейросекреторнаяжелеза — гипоталамус. Эндокринные железы — гипофиз, щитовидная железа,надпочечники, поджелудочная железа, половые железы.

Гормоны. Три классагормонов — пептидные, амины, стероидные. Общие представления о действиигормонов. Их концентрация в крови. Рецепторы гормонов на внешней и внутримембраны клетки-мишени. Водорастворимые и жирорастворимые гормоны. Различия вмеханизме их действия.

Гипоталамус. Гормоныгипоталамуса — либерины (релизинг-факто­ры) и статины. Пептидная природагормонов гипоталамуса. Гипофиз — мишень действия гормонов гипоталамуса.

Гипофиз. Строениегипофиза. Гормоны передней доли гипофиза — тропины. Характеристика тропныхгормонов — кортикотропин, тиреотропин и другие. Мишень тропных гормонов гипофиза- соответствующие эндокринные железы. Задняя доля гипофиза. Вазопрессин иокситоцин. Их характеристика и механизм действия.

Надпочечники. Строениенадпочечников: мозговой и корковый слой. Регуляция секреции мозгового слоянадпочечников нервной системой, коркового слоя — тропным гормоном гипофиза.Адреналин — гормон мозгового слоя надпочечников. Строение адреналина. Механизмгормонального действия адреналина. Клетки-мишени гормона. Регуляция углеводногои липидного обмена под действием адреналина. Посредники регуляторного действияадреналина.

Поджелудочная железа.Строение железы. Двойственная функция железы. Островки Лангерганса. Гормоны,вырабатываемые клетками эндокринной части железы: инсулин, глюкагон,соматостатин.

Строение инсулина.Проинсулин. Функции инсулина в регуляции уровня глюкозы в крови. Другиепроявления недостатка инсулина. Гипергликемия, глюкозурия, кетоновые тела.Нарушение липидного и белкового обмена. Строение глюкагона. Два пути действияглюкагона на углеводный обмен: через распад гликогена и ингибированиегликолитического пути распада глюкозы.

Пептидная природа гормонасоматостатина. Синтез в Д-клетках островковой ткани. Двойственный характердействия — на секрецию гормонов поджелудочной железы и тропных гормоновгипофиза (сома­тотропина и других).

Щитовидная железа.Гормоны, синтезирующиеся в щитовидной же­лезе. Строение гормонов.Тиреоглобулин. Участие иода в синтезе тироксина и трийодтиронина. Действиетиреоидных гормонов на метаболизм. Понятие основного обмена. Состояние, вызванноенедостатком или избытком синтеза тиреоидных гормонов.

Кора надпочечников.Стероидные гормоны коры надпочечников — кортикостероиды или кортикоиды. Ихстроение и действие на обмен. Рецепторы кортикостероидов в цитоплазме клеток.Действие гормонов на транскрипцию мРНК.

Предшественникистероидных гормонов. Половые гормоны. Андрогены и эстрогены. Механизм действияполовых гормонов.

ЛИТЕРАТУРА

1. А.Ленинджер. Основы биохимии. — М.: Мир, 1985.- т.1 С. 107-183, С… 226-260, С. 273-295,С. 302-347; т.2 — С. 403-443, С. 571-595; т. 3 — С. 852-958

2. Л.Страйер. Биохимия. — М.: Мир, 1984.- 3 т. С… 6-123

3. А.Уайт, Ф.Хендлер, Э. Смит., Р… Хилл, И.Леман.  Основы биохимии.- М.: Мир, 1981.- т.1С. 94-121, С. 281-321; т.2 — С. 554-598, С… 744-770, С. 833- 841, С. 888-906.

4. Биохимия.-Киев: КГУ, 1988, — С. 513-538

5. Р.Марри, Д.Греннер., П… Мейс, В.Родуэлл… Биохимия. человека. — М.: Мир, 1993, т.1,С. 42-110, С. 196-211

ПРОГРАММА

вступительногоэкзамена для магистерской программы «Микробиология и вирусология»

часть1 МИКРОБИолоГИЯ

Исторический очерк развитиямикробиологии Открытие микромира. Описательный и физиологический периодыразвития микробиологии. Открытия Луи Пастера. Вклад в развитие микробиологииученых Виноградского С.Н., Ивановского Д.И., Омелянского В.Л., Мечникова И.И.,Надсона Т.А. и других. Основные направления развития современной микробиологии:общая, медицинская, промышленная, сельскохозяйственная, ветеринарная, водная,почвенная, геологическая, космическая.

Особенности прокариот и их положение всистеме
 живых существ. Прокариоты и эукариоты. Современные представления о царствахживых организмов.

Морфология микроорганизмов. Размеры,форма и возможные сочетания клеток у микроорганизмов. Споры бактерий, виды спорообразования.Подвижность, типы жгутикования. Актиномицеты — как особая группа прокариот.

 Строение прокариот:основные и дополнительные органеллы, их функции и химический состав. Клеточнаястенка бактерий. Окраска по Граму. Различия в строении клеточной стенкиграм-положительных и грам-отрицательных микроорганизмов.

Систематика бактерий. Принципыклассификации. Деление царства на отделы. Характеристика грациликутов,фирмикутов, тенерикутов и мендозикутов. Особенности строения архебактерий.Нумерическая таксономия.

Рост и размножение бактерий.Индивидуальный рост клеток и рост популяций. Прямые и косвенные методы оценкироста. Размножение бактерий: бинарное деление, почкование, фрагментация.Периодическое культивирование: кривая роста, характеристика отдельных фаз.Непрерывное культивирование, принцип работы хемостата и турбидостата.Синхронные культуры, методы синхронизации.

Действие физических и химическихфакторов на
микроорганизмы.

 Влияние температуры нажизнедеятельность микроорганизмов. Кардинальные точки для психрофилов,мезофилов и термофилов, места обитания психро- и термофилов. Механизмытермоустойчивости бактерий. Методы стерилизации. Лиофилизация — способ хранениякультур микроорганизмов.

Роль воды вжизнедеятельности микроорганизмов, показатели влажности, при которых возможенрост микроорг, анизмов.

Физиологические,мутагенные и летальные воздействия разных видов излучений (длина волны и доза).Действие ультразвука на микроорганизмы. Применение УФ-лучей, ультразвука впрактической деятельности человека.

Влияние осмотического игидростатического давления на микроорганизмы (осмофилы, галофилы, барофилы).

Отношение микроорганизмовк молекулярному кислороду: аэробы, анаэробы (облигатные, факультативные),аэротолеранты. Окислительно-восстановительный потенциал среды (rH2).

Активная кислотностьсреды (рН). Примеры ацидофилов, алкалифилов.

Антимикробные вещества,специфичность и механизм действия, области их применения.

Питание микроорганизмов. Потребности впитательных веществах. Питательные Среды, их поверхностное и глубинноекультивирование. Прототрофы и ауксотрофы, олиготрофы.

Принцип элективности,получение накопительных и чистых культур. Внеклеточное переваривание. Ферментымикроорганизмов. Поступление веществ в клетку. Типы питания у прокариот.

 Метаболизм. Понятие о катаболизме и анаболизме, ихвзаимосвязь.

Аккумуляция энергии вклетках микроорганизмов: субстратное, окислительное и фотосинтетическоефосфорилирование.

Брожения. Путикатаболизма гексоз. Спиртовое, молочнокислое (гомо- и гетероферментативное),маслянокислое, ацетонобутиловое, пектиновое брожения, анаэробное разложениеклетчатки. Характеристика процессов и их возбудителей. Распространение и рольпроцессов в природе, значение для промышленной деятельности человека.

Дыхание (полное окисление).Цикл трикарбоновых кислот, дыхательная цепь и фосфорилирование, сопряженное странспортом электронов. Аэробное разложение клетчатки. Разнообразие типовдыхания у микроорганизмов.

Неполные окисления.Уксуснокислое “брожение”. Характеристика возбудителей, распространение вприроде. Способы промышленного производства уксуса, получения витамина С.Окисление углеводов грибами с образованием органических кислот.

“Анаэробное” дыхание(перенос электронов в анаэробных условиях). Денитрификация и восстановлениенитратов (“нитратное дыхание”), возбудители процесса. Образование сероводородапри восстановлении
сульфата (“сульфатное дыхание”). Диссимиляционная и ассимиляционнаясульфатредукция, характеристика возбудителей.

Хемосинтез. Использованиенеорганических доноров водорода: аэробные хемолитотрофные бактерии. Окислениеаммиака и нитрита (нитрификация), окисление восстановленных соединений серы,окисление двухвалентного железа и другие.

Фотосинтез. Циклическое инециклическое фотофосфорилирование. Пигменты фототрофных бактерий. Оксигенный ианоксигенный фотосинтез, возбудители процессов. Использование световой энергиигалобактериями. Экология фототрофов.

Биосинтетические процессыу микроорганизмов. Значение ЦТК в конструктивном метаболизме. Пути образованияаминокислот (прямое аминирование органических кислот, переаминирование).Вторичные метаболиты.

Экология и геохимическая деятельность микроорганизмов.Участие микроорганизмов в круговороте азота и углерода.

Круговорот углерода,значение микроорганизмов в минерализации органических соединений. Фиксация СО2.

Круговорот азота.Аммонификация белков (минерализация азота, мочевины). Нитрификация,денитрификация: основные этапы, возбудители. Значение процессов. Азотфиксация:симбиотическая и несимбиотическая. Биохимия процесса. Работа нитрогеназы.Характеристика свободноживущих и симбиотических азотфиксаторов. Жизненный циклклубеньковых бактерий. Уникальность и значение процесса в природе.

Наследственность и изменчивостьмикроорганизмов.

Организация генетическогоаппарата у прокариот, отличия от генома эукариот. Внехромосомные факторынаследственности — плазмиды. Мутагенные факторы, мутации.

Генетические рекомбинацииу прокариот: трансформация, трансдукция, коъюгация, характеристика иособенности каждого процесса. Половой фактор у бактерий, основные этапыконъюгации. Генетические карты.

Взаимоотношения микроорганизмов вприроде. Экто- и эндосимбиоз. Различные формы взаимоотношений: симбиотические(мутуализм, кооперация, комменсализм, синтрофия, синергизм) и антагонистические(антибиоз, паразитизм, хищничество).

ЛИТЕРАТУРА

Основная:

1.  В.Т.Емцев., В.К.Шильникова.Микробиология. — М.: Агропромиздат, 1990. — 191 с.

2.  Е.Н.Мишустин., В.Т.Емцев.Микробиология. — 3-е изд. — М.: Агропромиздат, 1987. — 368 с.

3.  Общая микробиология. /Под ред. проф.А.Е. Вершигоры — К.: Выща школа, 1988. — 343 с.

4.  Г. Шлегель. Общая микробиология. — М.: Мир, 1987. — 567 с.

Дополнительная:

1.  Медицинская микробиология /под ред.В.И.Покровского, О.К.Поздеева). — М.: ГЗОТАР Медицина, 1999. — 1183 с.

2.  Определитель бактерий Берджи. /Подред. Дж.Хоулта и др. — М.: Мир, 1997. — Т.1,2. — 800 с.

ЧАСТЬ2. ВИРУСОЛОГИЯ

ВВЕДЕНИЕ

История вирусологии.Открытие вирусов. Д.И.Ивановский – основоположник учения о вирусах. Периодыразвития вирусологии в нашей стране и за рубежом. Успехи и проблемы современнойвирусологии.

 Общиесвойства вирусов

 Место вирусов в биосфере. Общиехарактерные свойства вирусов. Природа вирусов. Вирусоподобные структуры.Происхождение вирусов. Стратегия борьбы с вирусными болезнями. Вирусы игенетический обмен в биосфере. Роль вирусов в эволюционных процессах.

 Морфология вирусных частиц

 Принцип структурнойорганизации вирусов. Архитектура вирионов. Типы симметрии вирусных частиц.Морфогенез вирусов. Дефектные вирусные частицы и дефектные вирусы.Биофизические свойства вирусов. Устойчивость вирусов в окружающей среде.

 Химический состав вирусов

 Нуклеиновые кислоты.Вирусные ДНК. Вирусные РНК. Белковый компонент и его функции. Структурные инеструктурные вирусные белки. Липиды и углеводы, входящие в состав вирусныхчастиц.

 Классификация и таксономия вирусов

 Критерии классификации.Номенклатура вирусов. Универсальная система таксономии вирусов.

Репродукциявирусов

Адсорбция. Клеточныерецепторы. Вирусные рецепторы. Условия адсорбции. Проникновение вирусов вклетку. Депротеинизация. Стратегия размножения вируса. Транскрипция и ееособенности у разных групп вирусов. Особенности трансляции вирусныхполипептидов. Экспрессия и репликация вирусного генома. Сборка вирусных частиц.Общие принципы сборки. Выход вирусных частиц из зараженных клеток.

Генетикавирусов

 Генетическаяорганизация вирусного генома. Особенности популяционной структуры вирусов.Понятие о вирусной популяции. Биологические, генетические и экологические факторы,определяющие специфику вирусных популяций. Типы вирусных пропуляций. Генофонд иисточники его образования. Понятие о генофонде. Мутации. Способы увеличенияинформационной емкости вирусного генома. Основные процессы, контролирующиенаследственность и изменчивость вирусов. Генетические и негенетическиевзаимодействия между вирусами. Рестриктазы и физические карты вирусов. Геннаяинженерия.

Патогенез вирусных инфекций

 Классификация вирусныхинфекций на клеточном уровне. Автономные и интеграционные инфекции.Продуктивная и абортивная, литическая и нелитическая, острая и хроническаяавтономные вирусные инфекции. Интеграционный тип вирусной инфекции клетки.Механизм интеграции вирусного и клеточного геномов. Формы интеграционнойинфекции. Смешанная вирусная инфекция клетки. Цитопатология зараженной вирусомклетки. Цитопатический эффект и его причины. Классификация вирусных инфекций науровне организма. Острые и персистентные инфекции в организме животных. Факторыпатогенеза персистентных инфекций. Пути проникновения вируса в организм.Распространение вирусов в организме хозяина.

Вирусный канцерогенез.Онкогенное действие вирусов. Трансформация клеток вирусами. Основныеособенности взаимодействия онкогенных вирусов с трансформированными имиклетками.

Противовирусныйиммунитет

 Вирусы как антигены.Антигены клетки-хозяина у вирусов. Вирусиндуцированные антигены. Гуморальныефакторы противовирусного иммунитета. Клеточные факторы иммунитета.Общефизиологические факторы в противовирусном иммунитете. Интерферон. Видоваяспецифичность интерферона и его физико-химические и биологические свойства.Механизм образования и действия интерферона. Клиническое использованиеинтерферона и его индукторов.

Химиотерапия вирусныхинфекций. Некоторые принципы поиска антивирусных химиопрепаратов. Классы игруппы антивирусных химиопрепаратов Новые направления химиотерапии вирусныхинфекций. Иммунопрофилактика вирусных инфекций. Вирусные вакцины. Вирусныеингибиторы – неспецифические факторы противовирусного иммунитета.

Экологиявирусов и эпидемиология вирусных инфекций

 Влияние антропогенныхфакторов на экологию вирусов. Общность возбудителей вирусных инфекций человекаи животных. Особенности эпидемиологии вирусных инфекций. Возникновение,распространение и передача вирусных инфекций. Природная очаговость вирусныхинфекций. Санитарная вирусология воды, почвы, воздуха. Роль сточных вод иосадков в загрязнении вирусами различных объектов. Санитарно-вирусологическийконтроль сточных вод и осадков, их очистка и обеззараживание.

Вирусы насекомых и ихместо в единой классификации вирусов. Симптомы и патогенез вирусных инфекцийнасекомых. Использование вирусов насекомых в биологической борьбе с вредителямисельского и лесного хозяйства.

Бактериофаги. Биологияумеренных фагов, лизогения и трансдукция.

Вирусы растений, ихбиологические свойства, пути распространения в природе.

 Основныепринципы и методы диагностики вирусных инфекций

 Выделение вируса изклинического материала. Микроскопические методы. Вирусологические методы.Серологические методы диагностики вирусных инфекций.

Клеточные культуры ввирусологии. Методы культивирования клеток и вирусов.

ЛИТЕРАТУРА

1.  Букринская А.Г. Вирусология. – М.:Медицина, 1986. – 336 с.

2.  Гнутова Р.В. Вирусология с основамииммунохимии. – Владивосток: Дальнаука, 1999. – 163 с.

3.  Общаяи частная вирусология /Под редакцией Жданова В.М. и Гайдамович С.Я. – М.:Медицина, 1982. – 496 с.

4.  ЖдановВ.М., Гайдамович С.Я. Вирусология. – М.: Медицина, 1966. – 480 с.

ПРОГРАММА

вступительного экзамена длямагистерской программы «Генетика»

ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ГЕНЕТИКИ

 Краткий историческийочерк развития генетики. Роль отечественных ученых в развитии генетики иселекции. Краткий обзор методов исследования генетики. Значение генетики дляфундаментальной науки, сельского хозяйства и медицины. Основные понятия вгенетике: ген, геном, генотип, фенотип, локус, аллель, гомозиготность,гетерозиготность, доминирование.

 ГИБРИДОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД

 Работы Г. Менделя.Закономерности наследования при моногибридном скрещивании. Закономерностипрямого и обратного скрещивания. Закономерности наследования при ди- иполигибридном скрещивании. Дискретность генотипа и фенотипа. Возвратное ианализирующее скрещивание. Тетрадный анализ. Механизм расщепления.Статистический анализ расщепления. Взаимодействие аллельных генов – полноедоминирование, неполное доминирование, кодоминирование.

 ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НЕАЛЛЕЛЬНЫХ ГЕНОВ

 Типы взаимодействиягенов: комбинативное, комплементарное, эпистатическое, полимерия, плейотропия.Биохимические механизмы взаимодействия генов. Пенетрантность и экспрессивность.Особенности наследования количественных признаков. Гипотеза множественныхфакторов (полигенное наследование) количественных признаков. Представление огенотипе как системе алельных и неаллельных взаимодействий. Генотип какцелостная и исторически сложившаяся система.

 НАСЛЕДОВАНИЕ ПРИЗНАКОВ, СЦЕПЛЕННЫХ СПОЛОМ

 Понятие об аутосомах иполовых хромосомах. Соотношение полов. Типы хромосомного определения пола. Наследованиепризнаков сцепленных с полом. «Крисс-кросс» наследование. Наследованиесцепленных с полом признаков при первичном и вторичном нерасхождении Х-хромосом.Наследование, ограниченное полом.

 СЦЕПЛЕНИЕ И КРОССИНГОВЕР

Изучение сцепленияпризнаков у дрозофилы в экспериментах Т. Моргана и его школы. Хромосомнаятеория наследственности. Группы сцепления. Открытие явления кроссинговера. Принципыпостроения генетических карт. Цитологическое доказательство явлениякроссинговера. Тетрадный анализ при изучении кроссинговера. Хромосомная ихроматидная интерференция. Механизмы кроссинговера. Влияние внешних ивнутренних факторов на частоту кроссинговера. Значение кроссинговера дляэволюции и селекции. Современные методы картирования генов животных и человека.Геномика. Понятие о генетических, физических и секвенсовых картах. Программа«Геном человека».

 ТЕОРИЯ ГЕНА

Представление школы Т.Моргана о строении и функции гена. Работы А.С. Серебровского по ступенчатомуаллеломорфизму и центровая теория гена. Концепция псевдоаллелизма. Современныепредставления о строении генов про- и эукариот. Регуляторные элементы генов. Вариабельныемикро- и минисателитные ДНК. Мобильные генетические элементы.

 НЕХРОМОСОМНОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ

 Пластидная имитохондриальная наследственность. Закономерности цитоплазматическойнаследования. Критерии цитоплазматической наследственности. Признаки,контролируемые ядерными и цитоплазматическими генами. Практическоеиспользование цитоплазматической мужской стерильности в практике сельскогохозяйства. Наследование через инфекцию и эндосимбионтов. Особенностигенетического анализа нехромосомного наследования. Понятие о плазмоне. Генотипкак система взаимодействий генома и плазмона.

 ГЕНЕТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЖИЗНЕННЫХЦИКЛОВ

 Понятие жизненногоцикла. Половой процесс у животных и растений. Спорогенез, гаметогенез. Двойноеоплодотворение у цветковых растений. Общие черты оплодотворения у животных и растений.Нерегуляторные типы полового разсмножения – партеногенез, андрогенез,гиногенез. Процессы ведущие к рекомбинации у одноклеточных эукариот.

 ОСОБЕННОСТИ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АНАЛИЗАПРОКАРИОТ

 Конъюгация бактерий.Половой фактор. Представление об эписомах. Инфекционность фактора. Роль факторав переносе генетического материала при конъюгации. Методы локализации геновбактерий. Явление трансформации у бактерий. Трансдукция у бактерий.Использование трансформации и трансдукции в генетическом анализе.

 ИЗМЕНЧИВОСТЬ

 Классификацияизменчивости. Генотипическая и фенотипическая изменчивость. Модификационнаяизменчивость. Понятие о норме реакции генотипа. Роль модификаций в эволюции. Мутационнаяизменчивость. Краткий очерк изучения мутационной изменчивости. Принципклассификации мутаций и методы их изучения. Классификация мутаций по характеруизменения фенотипа. Классификация мутаций по характеру изменений генотипа –генные, хромосомные, геномные, цитоплазматические. Молекулярные механизмыгенных мутаций. Механизмы возникновения различных типов перестроек хромосом. Полиплоидия.Искусственное получение полиплоидов. Автополиплоидия. Расщепление по фенотипу игенотипу при автополиплоидии. Аллополиплоидия. Мейоз и наследование уаллополиплоидов. Преодоление бесплодия у аллополиплоидов, опыты Карпеченко. Полиплоидныеряды. Использование гетероплоидов в сельском хозяйстве.

 МУТАЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС

 Спонтанный мутационныйпроцесс и его причины – ошибки редупликации, рекомбинации и репарации.Индуцированный мутационный процесс. Физические, химические и биологическиемутагены. Радиационный мутагенез. Химический мутагенез. Многоэтапность мутационногопроцесса. Генетический контроль спонтанного и индуцированного мутационногопроцесса. Мутационный процесс и эволюция. Закон гомологических рядов наследственнойизменчивости Н.И. Вавилова. Антропогенные факторы загрязнения среды –тератогены, канцерогены и мутагены. Мутагены окружающей среды и методы ихтестирования. Антимутагены.

 ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОНТОГЕНЕЗА

 Генетические основыдифференцировки. Тотипотентность. Вегетативное размножение. Клонированиеживотных. Системный контроль генетических процессов. Гомеозисные гены.Регуляция регуляторов. Стадии и критические периоды в развитии. Фенокопии иморфозы. Тератогены. Апоптоз. Старение.

Определение пола какпример генетической детерминации онтогенеза. Контроль детерминации пола умлекопитающих – гены У-хромосомы и аутосомные гены. Балансовая теорияопределения пола у дрозофилы. Гинандроморфизм. Генетическая бисексуальностьорганизма. Интерсексуальность. Гермафродитизм. Дифференциация и переопределениепола в онтогенезе.

 ГЕНЕТИКА ПОПУЛЯЦИЙ И ГЕНЕТИЧЕСКИЕОСНОВЫ ЭВОЛЮЦИИ

 Понятие о виде ипопуляции. Понятие о частотах генов и генотипов в популяциях самоопылителей.Закон Харди –Вайнберга, его значение и практическое использование. С.С.Четвериков основоположник экспериментальной популяционной генетики. Понятие о генетическомполиморфизме. Генофонд популяций. Генетика популяций как основа изучениямикроэволюции.

 ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СЕЛЕКЦИИ

Генетика кактеоретическая основа селекции. Учение об исходном материале в селекции. Центрыпроолисхождения культурных растений по Н.И. Вавилову. Методы селекции — отбор,гибридизация, экспериментальный мутагенез, клеточная и генная инженерия. Методыотбора – индивидуальный и массовый. Методы гибридизации – инбридинг,аутбридинг, отдаленная гибридизация, гетерозис.

 ГЕНЕТИКА ЧЕЛОВЕКА

 Методы изучения генетикичеловека: генеалогический, цитогенетический, близнецовый, антропометрический,биохимический, популяционный, онтогенетический, молекулярно-генетический. Медико-генетическоеконсультирование. Генные болезни. Хромосомные болезни. Мультифакторные болезни.Пренатальная диагностика. Генотерапия.

ЛИТЕРАТУРА

1.  Ф. Айала, Дж. Кайгкр Современнаягенетика. — М.: Мир, 1988.- 335 с.

2.  С.Г.Инге-Вечтомов.Генетика сосновами селекции. — М.: Высшая школа, 1989.- 356 с.

3.  Гершензон Основы современнойгенетики. — М.: 1983. — 532 с.

4.  Н.П.Дубинин. Общая генетика. — М.: Наука,1976. — 572 с.

5.  М.Е.Лобашев. Генетика. — Л.: Изд-воЛенинградского ун-та. 1969. — 600 с.

6.  Н.П.Бочков. Клиническая генетика. — М.: Медицина, 1997. — 288 с.

7.  В.Н.Горбунова, В.С.Баранов. Введениев молекулярную диагностику и генотерапию наследственных заболеваний. – СПб.: Специальнаялитература, 1997.- 287с.

8.  Н.Н.Приходченко, Т.П. Шкурат. Основыгенетики человека. – Ростов-на-Дону: Феникс, 1997. — 325 с.

9.  Словарь генетических терминов //Подред. Хотылевой. – Минск: Наука, 1998.- 421 с.

10. Ф.Фогель ., А.МотульскиГенетика человека. — М.: Мир, 1989. — 366 с.

ПРОГРАММА

вступительногоэкзамена для магистерской программы

«Физиологиячеловека и животных»

Предмет физиологии

 Определение предметафизиологии. Методы физиологических исследований. Хронический и острыйэксперимент. Электрофизиологические методы исследования. Клинический методисследования. Метод наблюдения. Методы раздражения. Метод условных ибезусловных рефлексов. Биофизические методы исследования. Кибернетическиеметоды исследования. Психологические методы исследования. Эволюционный методисследования. Онтогенетический метод исследования.

 Разделы физиологии.Физиология клетки и субклеточных образований. Физиология тканей. Физиологияорганов. Физиология систем организма. Физиология организма в целом. Клиническаяфизиология. Нормальная физиология. Физиология труда. Физиология спорта ифизической культуры. Эволюционная физиология. Физиология умственного труда.Физиология физического труда. Физиология онтогенеза — критические возрастныепериоды.

 Связь физиологии сдругими науками. Связь физиологии с клиникой. Физиология и биофизика.Физиология и биохимия. Физиологи и кибернетика. Физиология и анатомия.Физиология и анатомия. Физиология и психология. Физиология и педагогика.Физиология и ветеринария.

 История физиологии.

Античный период исредневековье. Аристотель, Гиппократ, Гален, Эразистрат, Авиценна.

 Эпоха Возрождения.Гарвей, Мальпиги, Бернулли, Хэлс, Лавуазье, Декарт, Ламеттри, Гальвани, Вольта,Прохаска.

  XIX век. Дарвин,Шлейден, Шванн, Сеченов, Людвиг, Вебер, Цион, Павлов, Дондерс, Миславский,Геринг, Данилевский, Гейденгайн, Пашутин, К. Бернар, Дюбуа-Реймон, Пфлюгер,Гельмольц, Бабухин, Введенский, Шеррингтон, Флуранс, Мечников.

 ХХ век. Павлов, Быков,Орбели, Черниговский, Петрова, Анохин, Асратян, Бирюков, Воронин, Бехтерев,Беритов, Введенский, Ухтомский, Шеррингтон, Мегун, Моруцци, Бернштейн, Ходжкин,Хаксли, Экклс, Джаспер, Бабкин, Курцин, Коган, Газенко, Симонов.

 Физиология возбудимых тканей

. Свойства возбудимыхтканей: раздражимость, возбудимость, возбуждение, раздражение. Опыты Гальвани.Опыты Дюбуа-Реймона.

 Строение и свойстваклеточных мембран: барьерные функции мембраны клетки; регуляторные функцииклеточной мембраны; электрические свойства; медиаторные функции мембраны.Строение и функции ионных каналов мембраны клетки.

 Методы изучениявозбудимых клеток. Микроэлектродный метод регистрации электрического потенциаламембраны. Методы раздражения возбудимой клетки.

 Потенциал покоя ипотенциал действия. Действие различных форм электрического тока на зарядмембраны. Полярный закон действия тока. Порог раздражения, полезное времяраздражения, хронаксия. Фазы парабиоза.

 Физиология нервной ткани.

 Строение иклассификация нейронов. Функции нейронов. Сома нейрона. Мембрана нейрона. Ядрои ядрышко нейрона. Функции дендритов и аксонов. Морфологическая классификациянейронов. Униполярные нейроны. Псевдоуниполярные нейроны. Биполярные нейроны.Мультиполяные нейроны. Функциональная классификация нейронов. Моносенсорныенейроны. Бисенсорные нейроны. Полисенсорные нейроны. Мономодальные,бимодальные, полимодальные нейроны. Фоновоактивные нейроны. Формы активностинейронов. Афферентные нейроны. Вставочные нейроны. Эфферентные нейроны.

 Рецепторы. Рецепторный игенераторный потенциалы.

. Нейроглия. Видынейроглии, функции нейроглиальных клеток.

. Проведение возбужденияпо нервам. Классификация нервных волокон. Особенности проведения возбуждения помиелиновым и безмиелиновым волокнам.

 Физиология синапсов.Понятие синапса. Классификация синапсов. Синапсы с химическим и электрическимспособами передачи возбуждения. Тормозные и возбуждающие синапсы.Нервно-мышечные синапсы.

 Физиология мышечной ткани.

Виды мышечной ткани:гладкие мышцы, скелетные мышцы, мышца сердца. Функции мышц. Методы исследованияфункций мышц: эргометрические методы, электрофизиологические методы.

 Скелетные мышцы.Классификация скелетных мышечных волокон. Свойства и функции медленных мышечныхволокон. Свойства и функции быстрых мышечных волокон. Свойства и функциитонических мышечных волокон.

 Структурная организациямышечного волокна и механизм мышечного сокращения. Фазы мышечного сокращения.Одиночное мышечное сокращение. Суммация и тетанус. Работа и мощность мышц.Энергетика и теплообразование при мышечных сокращениях.

. Гладкие мышцы.Классификация гладких мышц. Строение гладких мышц. Функции и свойства гладкихмышц.

 Физиология железистой ткани.

Секреция, ее виды.Функции секреторных систем. Секреторный цикл. Регуляция секреции.

 Принципы организации управления функциями организма.

. Управление порассогласованию. Управление по возмущению. Нервные механизмы управления.Гуморальные механизмы управления.

 Саморегуляцияфизиологических систем. Гомеостаз. Прямая и обратная связь. Функциональнаясистема Анохина.

 Физиология центральной нервной системы

. Методы исследованияфункций ЦНС. Метод выключения структур мозга. Метод депрессии. Метод денервации.Электрофизиологические методы. Метод моделирования. Рефлекторный метод.Эволюция ЦНС.

. Торможение в ЦНС.

 Свойства нервныхцентров.

 Гематоэнцефалическийбарьер и цереброспинальная жидкость.

. Спинной мозг. Структураи функции спинного мозга. Проводящие системы спинного мозга. Нейроннаяорганизация рогов спинного мозга. Рефлексы спинного мозга. Сегментарнаярефлекторная дуга. Миотатические рефлексы. Рефлексы с рецепторов кожи.Висцеромоторные рефлексы. Рефлексы вегетативной системы.

 Ствол мозга. Структурапродолговатого мозга. Сенсорные, проводниковые, рефлекторные и интегративныефункции продолговатого мозга. Мост. Структура моста мозга. Сенсорные,проводниковые, рефлекторные и инегративные функции моста. Структура среднегомозга. Сенсорные, проводниковые, двигательные, рефлекторные и интегративныефункции среднего мозга. Промежуточный мозг: таламус, гипоталамус. Мозжечок:кора мозчежка, подкорковые структуры мозжечка, функции мозжечка, взаимодействиемозжечка с корой головного мозга. Лимбическая система мозга: гиппокамп,миндалевидное тело.

 Базальные ядра головногомозга. Строение и функции хвостатого ядра, скорлупы. Строение и функциибледного шара. Строение и функции ограды.

 Кора большого мозга.Морфофункциональная организация. Нейроны коры. Слои коры. Сенсорные областикоры. Моторные области коры. Ассоциативные области коры. Электрическаяактивность коры мозга. Межполушарные взаимоотношения коры.

 Координация движений.

 Физиология вегетативной нервной системы

Функциональная структуравегетативной нервной системы. Симпатическая нервная система. Парасимпатическаянервная система. Вегетативные рефлексы: висцеро-висцеральные,висцеро-соматические, сомато-висцеральные.

 Гормональная регуляция физиологических функций. Железы внутренней секреции.

Принципы гормональнойрегуляции. Методы исследования гормональной регуляции. Гипофиз и его гормоны.Щитовидная железа. Паращитовидная железа. Надпочечники. Поджелудочная железа.Половые железы.

 Физиология крови

Понятие о системе крови.Функции крови. Количество крови в организме.

. Плазма крови, ее состави функции. Физико-химические свойства крови.

 Форменные элементыкрови. Эритроциты. Эритрон. Лейкоциты. Лейкоцитарная формула. Нейтрофилы,базофилы, эозинофилы, моноциты, лимфоциты. Регуляция лейкопоэза. Резистентностьи иммунитет.

 Тромбоциты и их функции.

. Группы крови.Резус-фактор.

. Свертывание крови.Фибринолизис.

 Крово- и лимфообращение

Структура системы крово-и лимфообращения. Функции системы крово- и лимфообращения.

 Физиология сердца.Функции сердечной мышцы. Функции проводящей системы сердца. Функции оболочексердца. Функции перикарда.

 Кардиограмма.Электрокардиограмма. Фазы сокращения сердца. Ритмы сердечных сокращений.Нагнетательная функция сердца. Сердечный выброс — минутный объем. Механическиеи звуковые проявления сердечной деятельности.

 Регуляция деятельностисердца. Внутриклеточные механизмы регуляции. Регуляция деятельности сердца срецепторов эндокарда, миокарда, эпикарда и перикарда. Регуляция деятельностисердца со стороны симпатической и парасимпатической систем. Межсистемнаярегуляция деятельности сердца. Гуморальная регуляция деятельности сердца.Условнорефлекторная регуляция деятельности сердца. Рефлексы сердца.

. Функции сосудистойсистемы. Классификация сосудов, принципы гемодинамики. Артериальное давление,артериальный пульс, объемная скорость кровотока. Движение крови в капиллярах.Микроциркуляция. Движение крови в венах. Регуляция движения крови по сосудам:нервная, гуморальная. Сосудистые рефлексы. Кровяные депо. Мозговое кровообращение.Кровообращение в сердце.

. Лимфообращение. Строниелимфатической системы. Образование лимфы и ее состав. Движение лимфы пососудам. Функции лимфатической системы.

 Дыхание.

Строение и функциидыхательной системы. Виды дыхания: внешнее, легочное, альвеолярное, тканевое,клеточное. Эволюция дыхательной системы.

 Строение и функциилегких. Механизм вдоха. Внутриплевральное давление. Механизм выдоха. Легочнаявентиляция: легочные объемы. Дыхательный объем, резервный объем вдоха и выдоха.Остаточный объем. Жизненная емкость легких. Транспорт газов и газообмен.Регуляция дыхания: нервная и гуморальная. Дыхательные рефлексы.

 Физиология пищеварительной системы

Строение пищеварительнойсистемы. Функции пищеварительной системы. Методы исследования пищеварительнойсистемы. Теории голода и насыщения. Понятие “аппетит”, виды расстройствааппетита. Типы пищеварения.

. Пищеварение в полостирта. Слюноотделение. Жевание. Глотание.

. Пищеварение в желудке.Строение и функции отделов желудка. Механизм образования и состав желудочногосока. Регуляция желудочной секреции: нервная, гуморальная. Моторная функцияжелудка. Эвакуация пищи из желудка и двенадцатиперстную кишку.

 Пищеварение в тонкомкишечнике. Пищеварение в двенадцатиперстной кишке. Регуляция секреции сокаподжелудочной железы. Желчеотделение и желчевыделение. Механизмы и регуляция.Кишечная секреция. Полостное и пристеночное пищеварение. Моторика тонкой кишки.Механизм всасывания белков, жиров и углеводов в тонкой кишке.

. Функции толстогокишечника.

 Обмен веществ и энергии

Методы изученияэнергообмена. Основной обмен и его измерения в покое и при нагрузках. Регуляцияобмена энергии.

. Обмен белков. Азотистыйбаланс. Регуляция обмена белков.

Обмен липидов.Образование и распад жиров в организме. Регуляция обмена жиров.

. Обмен углеводов.Изменения углеводов в организме. Регуляция обмена углеводов.

. Обмен минеральныхсолей, витаминов и воды.

 Физиология выделительной системы

Органы выделения: почки,легкие, слюнные железы, железы желудочно-кишечного тракта, железы кожи, слезныежелезы. Эволюция выделительной системы.

 Почки и их функции.Методы изучения функций почек. Нефрон. Строение и функции отделов нефрона.Поворотно-противоточная система почек. Регуляция функций почек: нервная игуморальная.

 Сенсорные системы

Понятие сенсорнойсистемы. Методы исследования сенсорных систем. Общие принципы строениясенсорных систем. Функции сенсорных систем. Кодирование информации в сенсорныхсистемах.

 Зрительная система.Строение и функции структур зрительной системы. Аномалии рефракции глаза:близорукость, дальнозоркость, астигматизм. Сетчатка глаза и ее функции.Электроретинограмма. Световая чувствительность. Зрительная адаптация.Дифференциальная зрительная чувствительность. Цветовое зрение и теориицветоощущения. Роль движения глаз для зрения.

 Слуховая система.Структура и функции слуховой системы. Наружное ухо. Среднее ухо. Внутреннееухо. Механизм слуховой рецепции. Слуховые ощущения. Бинауральный слух.

. Вестибулярная система.Строение и функции вестибулярного аппарата.

. Соматосенсорнаясистема. Кожная рецепция. Проприоцептивная чувствительность.

. Обонятельная система.Строение и функции обонятельного аппарата.

. Вкусовая система.Строение и функции вкусовой системы.

 Интегративная деятельность мозга

. Условный рефлекс имеханизмы его образования. Методы выработки условных рефлексов. Виды условныхрефлексов. Виды торможения условных рефлексов. Динамика основных нервныхпроцессов. Типы высшей нервной деятельности. Безусловные рефлексы и инстинкты.Классификация безусловных рефлексов и инстинктов.

 Физиологическиемеханизмы памяти. Кратковременная и долгосрочная память.

. Физиологическиемеханизмы эмоций. Стадии развития эмоций.

. Сон и гипноз. Механизмысна. Стадии сна. Сновидения. Гипнотический сон.

. Мышление, интеллект.

. Вторая сигнальнаясистема. Речь.

. Функциональнаямежполушарная асимметрия мозга и ее эволюция.

ЛИТЕРАТУРА

1. Физиологиячеловека и животных. /Под. ред. Когана А.Б. — М.: Высшая школа, 1984.- T. 1 — 360 c., T. 2 — 288 c.

2.  Физиология человека. /Под ред.Покровского В.М. — М.: Медицина, 1997.- T. 1 — 448 c., T. 2 — 368 c.

3.Основы физиологии человека. /Под ред. Ткаченко Б.И. — СПб.: Изд-во“Международный фонд истории науки”, 1994.
 – Т. 1 — 567 с., Т. 2 — 412 с., Т. 3 — 474 с.

4 Физиология человека и животных. /Под ред. Ноздрачева А.Д. — СПб.: Наука,1998. — 345 с.

 5.Физиология человека. /Под ред. Шмидта Р., Тевс Г. — М.: Мир, 1984. — Т. 1 — 556с., 1985. — Т. 2 — 240 с., 1986. – Т. 3 — 288 c., Т. 4 — 312 с.

6… КосицкийГ.И. Физиология человека. — М.: Медицина, 1985. — 635 с.

ПРОГРАММА

вступительного экзамена длямагистерской программы «Экология»

Краткая история становленияи развития экологии.Значение работ А. Гумбольта. Ч. Дарвина,В.В. Докучаева в становлении экологии. К.Ф. Рулье, Н.А. Северцов– основоположники отечественной экологии. Обособление экологии каксамостоятельной науки: экологические воззрения Э. Геккеля – изучениевзаимоотношений организмов как представителей конкретных видов с окружающей средой.

Изучение надорганизменныхбиологических систем. Формирование концепции биоценозов (К. Мебиус,С. Форбс) и их динамичности (Ф. Клементс). Выделение направленияпопуляционной экологии (Ч. Элтон). Развитие идей об экосистеме (А. Тенсли)и биогеоценозе (В.Н. Сукачев) как целостных системах.

Возникновение энергетического аспекта в изучении взаимоотношениймежду трофическими уровнями (В.В. Станчинский, Р. Линдеман). Зарождениетеоретической экологии – применение метематических моделей межпопуляционныхвзаимоотношений (Л. Лотка, В. Вольтерра). Внедрение экспериментальных методов(Г.Ф. Гаузе).

Предмет и задачи современной экологии. Уровни организации жизникак отражение ее дискретности. Отдельный организм – особь – элементарнаяединица в экологии (В.Д. Федоров). Роль организма как структурно-функциональнойподсистемы популяции. Надорганизменные биологические системы – популяции ибиоценозы (сообщества). Функции популяции как формы существования вида исоставной части биоценоза.

Экосистема– биокосная система: ее функции, обеспечивающие глобальный круговорот веществ вбиосфере. Типы интеграции структуры природы (И.И. Шмальгаузен, С.С. Шварц, Б.Г.Иоганзен, Р.С. Вольскис, М.И. Гладышев).

Основныеподходы в современной экологии – популяционный и экосистемный и соответствующиезадачи. Экология как междисциплинарная область знаний и как мировоззрениеорганизации человеческой деятельности в условиях жесткого экологическогоимператива (Ю. Одум, М.С. Гиляров, В.Д. Федоров, И.А. Шилов, А.М. Гиляров, Н.Н.Моисеев, М. Бигон и др.).

Разделыэкологии. Разные точки зрения на структуру экологии.

Методыэкологии. Системный подход. Понятие о системе, ее элементах, структуре,свойствах. Мониторинг – интегральная оценка качества среды на основе системногоподхода. Биомониторинг, биоиндикация. Микрокосмы – искусственные частичнозамкнутые и самоподдерживающиеся многовидовые системы, предназначенные дляизучения влияния факторов среды на сообщества.

Методыконтроля воздействия хозяйственной деятельности на экосистемы: экологическиймониторинг; экологическая аттестация и паспортизация хозяйственных объектов,природно-производствненных комплексов, территорий; экологическая экспертиза.

Экологияособи

Организм – дискретная самовоспроизводящаяся структура. Унитарные имодулярные организмы. Ценоорганизмы – многовидовые системы организменного ранга(И.П. Лаптев). Арена жизни. Среда обитания (среда жизни), экологический фактор,ресурс, условия жизни. Классификация экологических факторов. Ареал, биотоп,стация. Распределение особей в пределах ареала: репродукционный и трофическийареал, миграционные пути.

Общие принципы адаптации организмов. Основные понятия: адаптациягенетическая и негенетическая, гомеостаз, акклимация, акклиматизация,приспособленность. Пределы адаптивных возможностей организмов – экологическаявалентность вида. Эври- и стенобионтные виды. Диапазон переносимых колебанийфакторов на клеточно-тканевом, организменном и популяционном уровнях.

Общие закономерности воздействия факторов среды на организмы и ихответные реакции: зоны оптимума, нормы и пессимума. Относительность величинызоны оптимума. Энергозатраты на адаптацию. Механизмы приспособления различныхуровней структурной иерархии – сообщество, популяция, организм, фенотип,генотип – к среде обитания. Адаптация биосистемы как процесс подгонки оптимумовпод изменившиеся условия среды (Э. Лекявичюс).

Лимитирующие факторы. “Закон минимума” Ю. Либиха. “Закон”толерантности В. Шелфорда. Фундаментальные перестройки морфологии и физиологиив эволюции различных таксонов животных и растений как адаптация к лимитирующимфакторам.

Комплексное воздействие факторов. Принципы смены местообитаний.Правило предварения. Принципы экологической классификации организмов. Экоморфа(жизненная форма) как система эколого-морфологической адаптации организменногоуровня.

Солнечное излучение и его составляющие. Экологическиехарактеристики ультрафиолетовой, инфракрасной радиации и видимого света.Альбедо – мера отраженного излучения и причины, определяющие его величину.Значение компонентов видимого света в жизнедеятельности животных и растений.Ритмы солнечной активности и ритмы биологических явлений в биосфере (А.Л.Чижевский, Л.С. Берг, А.А. Максимов и др.).

Температура и организмы. Принципы классификации организмов.Пойкило- и гомойотермы, эндо- и эктотермы. Характеристика гомойотермии. Влияниетемпературы на развитие: активные температуры, сумма эффективных температур,температурный коэффициент Q10, термопериодизм, формообразование.Механизмы терморегуляции. Пути теплоотдачи. Противоточные теплообменники.Химическая терморегуляция: источники дополнительного тепла; географическая иэволюционная изменчивость.

Вода и организмы. Биологическое значение воды. Классификацияорганизмов по их потребностям в воде. Адаптация растений и животных ксодержанию воды в среде. Обеспеченность местообитаний животных водой и формывыделения продуктов белкового обмена.

Совместное действие температуры и влажности. Гигро- и климограммы,биоклимограммы. Гидротермический коэффициент и ареалы распространенияорганизмов.

Эдафические факторы. Особенности почвы как среды обитанияорганизмов. Причины многообразия организмов в почве. Экологичес­кие группыорганизмов почвы и их роль в почвообразовании.

Адаптивные биологические ритмы. Биологические часы и их

проявление в живойприроде. Механизмы регуляции циркадных и цирканных ритмов. Фотопериодическаяреакция живых организмов.

Антропогенные факторы. Основные формы воздействий человека наприроду.

Экология популяций

Разные точки зрения на сущность понятия «популяция» вэкологии и генетике. Популя­ция как “панмиктическая единица”, “хорологическаяединица”, “структурно-организационная единица”. Типы популяций по ихспособности к самовоспроизведению и их роль в эволюции вида: перманентная итемпоральная популяции (Г.Х. Шапошников). Частные случаи перманентнойпопуляции: независимые, полузависимые (В.Н. Беклемишев). Частные случаитемпоральной популяции – псевдопопуляция, зависимая и временная популяция (В.Н.Беклемишев). Типы популяций по способу размножения – панмиктические,клональные, клонально-панмиктические. Популяции растений.

Статические характеристики популяции: численность, плотность,структура (возрастная, половая, пространственная, этологическая). Типыраспределения особей в пространстве и статистические методы их распознавания.Типы использования территории. 1. Интенсивный тип. Оседлые животные. Участкиобитания и их типы. Формы «индивидуализации» территории. Механизмыинтеграции особей. 2. Экстенсивный тип. Кочевые живот­ные (номадные).Преимущества группового образа жизни. Механизмы, определяю­щие пространственнуюструктуру стада (стаи).

Этологическая структура. Доминирование и иерар­хия оседлых видов.Ранговые физиологические отличия. Иерархия в стадах и стаях. Внутристадныегруппировки — структурная основа управляемости стада. Физиологические механизмыформирования и поддержания структуры взаимоотношений в популяции. Типысоотношений пространственной и этологической структуры популяций позвоночныхживотных (И.А. Шилов). Эффект группы. Массовый эффект.

Половая структура. Первичное, вторичное и третичное соотношениеполов. Экологические различия полов.

Возрастная структура. Причины, определяющие возрастной составпопуляции. Возрастная структура популяций животных, способы ее выражения.Экологические различия возрастных групп.

Структура фитопопуляций. Особи – структурные единицыфитопопуляций. Особь унитарных организмов – генет, модулярных организмов-рамет.Многообразие форм и свойств особей в популяциях. Основные категории структурыфитопопуляций. Генетическая, возрастная, размерная, половая. Виталитет.Популяционная структура видов растений.

Динамические характеристики популяции: рождаемость, смертность,иммиграция, скорость роста популяции. Типы кривых выживания – распределениесмертности по возрастам. Когортные таблицы выживания для популяций снеперекрывающимися и перекрывающимися поколениями. Статические таблицывыживания. Возрастная таблица плодовитости. Расчет ожидаемой продолжительностижизни.

Типы роста популяций. Условия экспоненциального и логистического(S-образного) роста численности. Предельная численность, емкость среды,сопротивление среды.

Типы экологических стратегий. K- и r-стратегии. Системаэколого-ценотических стратегий растений (система Раменского-Грайма).Жизненность.

Динамика численности популяций. Факторы динамики: модифицирующие ирегулирующие. Биоценотические и внутривидовые регуляторные механизмы.Территориальное поведение и иерархическая структура популяций – механизмыавторегуляции. Способы регуляции численности в зависимости от положенияорганизмов в пищевой цепи. Регуляционизм и стохастизм. Способы регулированиячисленности через зависимые от плотности факторы – рождаемость и смертность.Реагирование растений на повышение плотности популяции. Правило Сукачёва ирезультаты его экспериментальной проверки. Типы динамики численности.Популяционные волны (волны жизни) и их значение. Общие принципы регуляциичисленности организмов.

Экология сообществ

Сообщество. Биоценотические постулаты В. Тишлера (Н.В. Реймерс).Правило замещения, или дублирования. Различные взгляды на природу сообществ:выделение сообществ, соотношение дискретности и континуальности. Экоклин.

Структура сообщества. Видовая структура. Причины, влияющие навидовое разнообразие и его показатели. Соотношение числа видов и ихчисленности. Экологическая структура: соотношение экологических групп,жизненных форм. Пространственная структура: ярусное и мозаичное сложение.

Устойчивость сообществ. Связь между сложностью сообщества и егоустойчивостью. Хрупкость сложных сообществ, развивающихся в стабильных средах.

Отношения организмов в биоценозах. Трофические, топические,форические и фабрические связи. Отношения хищник-жертва. Функциональная ичисленная реакция хищника на возрастание количества жертвы. Колебания системыхищник-жертва. Коэволюция хищника и жертвы

Конкуренция. Эксплуатация и интерференция (Т. Парк). Лабораторныеопыты с простейшими, микроорганизмами и насекомыми. Принципы конкурентногоисключения (закон Гаузе) и его современная трактовка. Сосуществование видов.

Мутуализм. Примеры мутуализма среди животных и животных срастениями. Другие формы межвидовых взаимоотношений: паразитизм, синойкия,комменсализм, аменсализм.

Экологические ниши. Направления развития концепции экологическихниш (Гринелл, Элтон, Хатчинсон, Гаузе). Многомерная ниша Хатчинсона. Перекрываниениш. Одномерные иерархические ниши (Е.И. Хлебосолов). Экологические викариаты.

Концепция экосистемы. Структурные элементы и процессы,обеспечивающие функционирование экосистемы. Петли обратных связей. Среда навходе и среда на выходе. Проблема проведения границ экосистемы. Экотон. Краевойэффект.

Биогеоценоз. Структура, связи, границы. Биогеогоризонты, ярусы,парцеллы, консорции в биогеоценотических системах. Сходство и различиеэкосистемы и биогеоценоза.

Энергетика экосистемы. Функциональный состав сообщества. Пищевыецепи, их типы. Трофические уровни. Передача энергии в экосистеме. Законытермодинамики, лежащие в основе функционирования экосистем. Энтропияэкосистемы. Экологическая эффективность. Биологический круговорот веществ.Биологическая продуктивность. Первичная и вторичная продукции сообщества.Экологические пирамиды.

Водные экосистемы. Вода как среда жизни. Экологическая зональностьморских и пресных водоемов (на примере озера). Свойства воды – теплоемкость,теплопроводность, плотность, соленость и другие – и приспособление к ним живыхорганизмов. Причины ограниченности эволюции теплокровности у водных животных.Экологические группы организмов населения водоемов. Трофическая структура водныхбиогеоценозов.

Особенности наземных и водных экосистем. Роль высших и низшихрастений, соотношение продукции и биомассы животных и растений, разнообразиевидов организмов, световой режим, типы пищевых цепей, градиент давления.

Почва – среда, промежуточная между наземной и водной. Ее роль вэволюции животного мира (М.С. Гиляров). Трофическая структура почвенныхэкосистем.

Биомная классификация экосистем Земли. Разнообразие и состояниебиомов суши в России.

Сельскохозяйственные экосистемы, или аргоэкосистемы (АгрЭС).Отличие и сходство агробиоценоза и естественного биогеоценоза. Энергетическийбюджет системы. Человеческая деятельность – дополнительный суровый факторестественного отбора для комплексов организмов, заселяющих посевы культурныхрастений. Пути приспособлений беспозвоночных животных к сменесельскохозяйственных культур (М.С. Гиляров). Главные модули самоорганизации вАгрЭС (Б.М. Миркин).

Динамика экосистем. Циклическиеизменения сообществ – флюктуации (суточные, сезонные, многолетние). Сукцессии.Аутогенные и аллогенные сукцессии. Эндо- и сингенез. Первичные и вторичныесукцессии. Этапы развития сукцессий – сериальные стадии. Формированиеклимаксового сообщества. Общие закономерности сукцессий. Устойчивость истабильность экосистем. Интегральная оценка уязвимости экосистем сушиРоссийской Федерации.

 Учение о биосфере

Понятие «биосфера» и роль в его формировании Ж.-Б.Ламарка, Э. Зюсса, В.И. Вернадского.Учение В.И. Вернадского (1863-1945) обиосфере. Определение понятия, границы биосферы. Оболочки (геосферы) Земли,охватывае­мые биосферой: атмосфера, гидросфера, земная кора (литосфера), ихособенности. “Область былых биосфер”.

Структура (компоненты) биосферы. Живое вещество. Биогеохи­мическиефункции живого вещества. Соотношение понятий «биосфера»,«биогеосфера», «биогеоценотический покров», «фитогеосфера»,«пленка жизни».

          Эволюция биосферы. Идеи В.И. Вернадского о переходебиосферы в ноосферу. Идеалис­тические представления Ле Руа и Теяр-де-Шардена.Свойства ноо­сферы.

 . Охрана природы

Теоретические основы охраныприроды. Определение понятия «охрана природы», развитие форм охраны,аспекты. Классификация природных ресурсов.Краткая история развития охраныприроды

          Природоохранныедействия до н.э., в XI-XVII вв., 1805-1917 г.Зарождение природоохранногодвижения в России. Подходы к охране природы. Роль ученых в становлениидвижения: И.П. Бородин, В.В. До­кучаев. Г.А. Кожевников, А.П.Семёнов-Тян-Шанский. Создание Государственного комитета по охране природы.

Первые декреты Советской власти по охране природы и первые запо­ведники.Охрана природы в годы НЭП (1925-1929). Упадок эстетического подхода к охранеприроды. Развитие ути­литарных установок в использовании природных ресурсов.Работа по звероводству и акклиматизации новых видов животных: Б.М.Житков,П.А.Мантейфель, Н.П.Лавров. Краеведческое движение. Организация ВООП.

Развитее исследований в области экологии сообществ. Роль В.В.Станчинского в развитии биоценологии.

Охрана природа в годы первых пятилеток. Развитие тезиса о великомпреобразовании природы. Борьба ученых за спасение заповедников как центровэкологических исследований.

Расцвет теоретической экологии — Станчинский, Сукачев, Бекле­мишев,Алехин, Троицкий, Северцов, Кашкаров, Зернов, Шалыт. Кризис в экологии. Разгромшколы В.В. Станчинского в Аскании-Нова.

Охрана природы без экологии – лысенковщина. Усиление нажима наохраняемые природные территории, вмеша­тельство в природные процессызаповедников. Ученые-борцы за охрану природы (Б.Е. Райков, Г.А. Кожевников,В.Н. Макаров, М.М.Завадовский, А.Н.Формозов и др.).

Современное социально-экономическое развитие и состояниеокружающей среды. Причины грядущего экологического кризиса. Необходимостьстратегии совместного выживания цивилизации и биосферы – коэволюции (Н.Н.Моисеев). Переход мирового сообщества и каждого государства к устойчивому развитию.“Концепция перехода Российской Федерации к устойчивому развитию”.

Использование человеком территории планеты. Категории ООПТ (особоохраняемых природных территорий) по международной и отечественнойклассификации. Их назначение, степень заповедности режима, научное ипрактическое значение. Биосферные заповедники. Регуляция антропогенных нагрузокв ООПТ. Проблемы ООПТ в России.

Генофонд живой природы. Характеристика видового разнообразия флорыи фауны России. Причины обеднения и вымирания видов флоры и фауны.Отрицательные последствия уменьшения численности организмов. Пути сохраненияразнообразия живого планеты.

Стратегия сохранения редких видов России. Цель и объектыстратегии. Биологические основы сохранения редких видов. Красная и Белая книгиРФ. Красная книга и Черный список МСОП. Первый национальный доклад РФ“Сохранение биологического разнообразия”.

Биологическое загрязнение и его последствия. Загрязнение биоты.Инвазионные виды растений и животных территории России.

Экологизация землепользования. Земельные ресурсы мира и страны.Категории земель и их распределение по природным зонам. Основ­ные причины,вызывающие деградацию почвы. Предотвращение загрязне­ния окружающей среды всельскохозяйственном производстве: пестици­ды, минеральные удобрения. Экологическаяальтернатива в земледелии.

Лесной покров Земли. Лесной фонд континентов и стран. Природ­ныесвойства лесов. Группы лесов. Территориальная неравномерность размещения лесовв стране, проблемы лесопользования и лесоразведения в России.

Нелесные растительные комплексы: степи, луга, городские ипригородные зеленые насаждения. Редкие и исчезающие виды растений. Комплексохранных мероприятий.

Болота — экологические резерваты природы. Водно-болотные угодьяРоссии, охраняемые Рамсарской конвенцией.

Атмосфера воздуха. Природные и антропогенные источникизагрязнений, состав загрязнителей. Состояние атмосферного воздуха в городахРоссийской Федерации. Типы смогов. Теногенное влияние на озоновый слой. Новаятеория образования “озоновых дыр”. Мероприятия по охране воздушной среды.

Водные ресурсы Земли и страны. Статические и возобновимые водныересурсы. Истощение, засорение и загрязнение вод. Природные и антропогенныеисточники загрязнения вод и влияние загрязнения вод на состояние гидробионтов.Качество питьевой воды и здоровье населения. Меры охраны водных ресурсов ипитьевых вод.

Энергетика и охрана окружающей среды. Виды энергетическихресурсов. Гидро- и теплоэнергетика, воздействие на окружающую среду. Атомнаяэнергетика с экологических позиций. Современные тенденции развития энергетики.Коммерческие и некоммерческие источники первичной энергии. Парниковый эффект иглобальное изменение климата. Многообразие энергетики будущего.

Проблемы экологии и охраны природы Ростовской области.Характеристика природных ресурсов. ООПТ области. Степной заповедник“Ростовский”. Донское постоянное запретное рыбное пространство.Эколого-географические проблемы Азовского моря. Памятники природы с разнымрежимом использования. Меры по оптимизации природопользования в области.

Проблема экологически устойчивого развития биосферы. Монито­рингприродной среды и возобновимых природных ресурсов. Категории мониторинга.Критерии для определения приоритетов при организации мониторинга. Всемирнаястратегия охраны природы. Стратегия выхода Российской Федерации изэкологического кризиса.

Современная система управления природопользованием и охранойокружающей среды. Структура Федеральных и региональных органов управления.Природоохранное законодательство. Общественное эколого-природоохранное движениев стране и мире. Международное сотрудничество в области охраны природной среды.Объекты Всемирного наследия. Периодические экологические издания.

ЛИТЕРАТУРА

основная:

1. Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология.Особи, популяции, сообщества. — М.: Мир, 1989. Т.1 – 667 с., Т.2. – 477 с.

2. Гиляров A.M. Популяционная экология. — М.:МГУ, 1990. – 191 с.

3. Одум Ю. Экология. — М.: Мир, 1986., Т.1. – 328с., Т.2. – 376 с.

4. Чернова Н.М., Былова A.M. Экология. — М.:Просвещение, 1988. — 272 с.

5. Михеев А.В., Галушин В.М. и др. Охранаприрода. — М.: Просвещение, 1987. – 256 с.

6. Шилов И.А. Экология. М.: — Высшая школа, 1997.– 512 с.

дополнительная:

1. АкимоваТ.А., Хаскин В.В. Экология. Человек – Экономика – Биота – Среда. М.: ЮНИТИ-ДАНА,2001. – 566 с.

2. НиканоровА.М., Хоружая Т.А. Экология. — М.: ПРИОР, 2000. – 304 с.

3. РеймерсН.Ф. Надежды на выживание человечества: Концептуальная экология. — М.: Россиямолодая – Экология, 1992. – 367 с.

4. ФедоровВ.Д., Гильманов Т.Г. Экология. – М.: МГУ, 1980. – 464 с.