Правительство Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный университет
Биолого-почвенный факультет
«УТВЕРЖДАЮ»
Председатель Ученого совета
Биолого-почвенного факультета,
декан _________________________
Протокол № 7 от 01.01.2001
ПРОГРАММА
АТТЕСТАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ
для перевода на 2 курс СПбГУ
по направлению «Биология»
в 2013 г
Санкт-Петербург
2013
РАЗДЕЛ «ВВЕДЕНИЕ В БИОЛОГИЮ»
Введение. Место биологии среди естественных наук
Способы получения новых знаний: интуиция и наука. Воспроизводимость результатов
как основа научного метода. Деление наук на естественные, гуманитарные и точные.
Условность этого деления.
Структура научного метода. Значение научного анализа и синтеза. Постановка и формулирование проблемы. Выбор модели. Сбор фактов (наблюдение). Формулирование гипотез и их проверка (эксперимент). Понятие о контрольных и опытных вариантах эксперимента. Количественная оценка (сравнение) результатов, их статистическая обработка. Путь от гипотез к научной теории. Постепенная эволюция научных теорий.
Предмет биологии как естественной науки. Понятие “жизнь”. Основные свойства живого: питание, энергообеспечение, выделение, рост и развитие, смертность, способность к размножению, наследственная изменчивость, раздражимость и авторегуляция. Живые объекты как открытые системы. Способность живых объектов к интенсивному самоупорядочиванию. Возможно ли самозарождение жизни? Являются ли вирусы живыми?
Уровни организации живого
Молекулярный уровень. Основные особенности биоорганических веществ (биомолекул). Связь между строением молекулы и ее биологическими функциями. Важнейшие классы биомолекул: углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты.
· Углеводы: особенности строения и основные биологические функции. Моно-, ди - и полисахариды.
· Липиды: особенности строения и основные биологические функции.
· Белки. Полимерное строение белков. Аминокислоты и их разнообразие. Причинно-следственные взаимоотношения между первичной, вторичной, третичной и четвертичной структурой белка. Функциональное разнообразие белков. Значение белков-ферментов. Конформационные изменения молекулы белка, их адаптивная роль. Невозможность биосинтеза белка в отсутствие генетической информации.
· Нуклеиновые кислоты. Полимерное строение нуклеиновых кислот. Нуклеотиды. Строение нуклеотида: азотистое основание, (дезокси)рибоза, фосфатная группа. Комплементарное взаимодействие нуклеотидов. Типы нуклеиновых кислот и их биологические функции.
Клеточный уровень. Основные компоненты клетки: клеточная мембрана, цитоплазма и генетическая информация. Их биологическое предназначение. Понятие о про - и эукариотических клетках. Принцип компартментализации. Разнообразие клеточных органоидов и их ключевые функции. Надмембранные структуры и их разнообразие. “Omnis cellula e cellula”. Возможные трудности при вычленении клеток (не полностью септированные водоросли и грибы, синцитии животных, плазмодии, мышечные волокна и т. п.).
Тканевой уровень. Понятие о тканях. Специфика использования термина «ткань» в различных группах живых существ. Основные типы тканей животных и растений.
Органный уровень. Понятие об органах. Применимость термина «орган» к различным группам живых существ. Разнообразие органов.
Уровень систем органов. Понятие о системах органов. Основные системы органов у животных и растений.
Организменный уровень. Критерии организма: обособленность и неделимость. Одноклеточные организмы. Истинная многоклеточность. Размножение организмов. Непрерывный ряд поколений. Возможные трудности при вычленении организмов (клоны и колонии, специализация особей в составе одной колонии).
Надорганизменный уровень.
· Таксономические единицы как результат биологической классификации (систематики). Таксон как совокупность организмов, имеющих определенную степень родства. Таксономические ранги. Условность таксономических единиц.
· Жизненные формы как результат классификации на основе общего плана строения и приспособлений к среде обитания. Примеры жизненных форм у животных, растений, грибов, простейших и бактерий.
· Естественные группировки организмов как результат совместного обитания. Разнообразие естественных группировок организмов:
ü Внутривидовые естественные группировки. Семья, ее предназначение и принципы организации. Специализация организмов в пределах семьи. Стая. Основные причины формирования стай. Популяция как результат экологической неоднородности ареала.
ü Межвидовые естественные группировки (сообщества). Их разнообразие и принципы вычленения.
Реально существующие и синтетические (условные) единицы биологической дискретности. Клетка и организм как реальные единицы живого. Наличие специализированных структур, отграничивающих клетку и организм от окружающей среды. Разнообразие синтетических единиц живого и причины их использования.
Принципы функционирования живых систем
Принцип разделения функций в организации живого (блочно-модульный принцип). Клетка как иерархия специализированных структур (домены в составе белка, отдельные молекулы, молекулярные комплексы, органоиды). Многоклеточный организм как иерархия специализированных структур (отдельные клетки, ткани, органы, системы органов).
Принцип структурно-функционального соответствия. Невозможность выполнения функции при отсутствии соответствующих структур. Требования к структурам, выполняющим сходные функции (на примере органов, предназначенных у различных животных для измельчения пищи). Структурно-функциональное соответствие на молекулярном уровне.
Признак как результат выполнения совокупности функций. Понятие о биологическом признаке. Элементарный признак как результат выполнения элементарной функции. Изучение элементарных функций через элементарные признаки. Причинно-следственная связь между генами и признаками. Экспрессия гена. Транскрипция и трансляция как матричные процессы. Сложность молекулярных аппаратов транскрипции и трансляции. Генетический код. Центральная догма молекулярной биологии. Регуляция экспрессии гена. Значение и принципы транскрипционной регуляции. Понятие о транскрипционных факторах и структурных элементах промотора. Оперонная схема регуляции у прокариот. Разнообразие механизмов посттрансляционной регуляции. Биологический смысл регуляции экспрессии гена.
Молекулярные основы важнейших биологических процессов.
· Питание, его биологический смысл. Понятие об ассимиляции вещества и энергии. Транспорт поглощаемых веществ и их метаболизм. Разнообразие типов питания и их классификация:
ü по источнику используемой энергии (фото - и хемотрофное);
ü по источнику электронов, используемых в реакциях восстановления (лито - и органотрофное);
ü по источнику потребляемого углерода (авто - и гетеротрофное).
Наиболее распространенные типы питания живых существ: фотолитоавтотрофное на примере растений и хемоорганогетеротрофное на примере животных и грибов.
· Энергообеспечение. Необходимость преобразования энергии в живых системах. Разнообразие механизмов, обеспечивающих энергообеспечение живых систем. Гликолиз и брожение. Дыхание как энергетический процесс, ассоциированный с мембранами. Молекулярная специфика аэробного и анаэробного дыхания.
· Выделение, его биологический смысл. Примеры выделяемых веществ у животных и растений. Разнообразие механизмов выделения.
· Развитие. Индивидуальное развитие у многоклеточных и одноклеточных организмов. Значение клеточной дифференцировки в индивидуальном развитии. Дифференциальная экспрессия генов и ее механизмы. Роль транскрипционной регуляции в индивидуальном развитии. Каскадный принцип транскрипционной регуляции. Как запускается транскрипционный каскад? Морфогены и их разнообразие у растений и животных. Понятие о тотипотентности и терминальной дифференцировке. Апоптоз. Регенерация. Аномалии развития как результат нарушения дифференцировки.
· Размножение, его биологический смысл и роль в эволюции. Разнообразие типов размножения:
ü Бесполое размножение, его принципиальные особенности. Деление клеток как основа бесполого размножения. Понятие о клеточном цикле. Бинарное деление прокариотических клеток. Митоз. Типы бесполого размножения многоклеточных организмов: спорообразование и вегетативное размножение.
ü Половое размножение, его принципиальные особенности. Оплодотворение. Основные типы оплодотворения: изогамия (морфологическая, но не физиологическая), анизогамия, оогамия. Гаметы, зигота. Мейоз как процесс, предшествующий половому размножению. Понятие о жизненном цикле. Закономерное чередование диплоидной и гаплоидной стадий жизненного цикла. Разнообразие жизненных циклов. Механизмы, препятствующие самооплодотворению.
ü Партеногенез. К какому типу размножения его относить?
· Формирование генетического разнообразия, его биологический смысл. Понятие о мутационной и комбинативной изменчивости. Репликация ДНК. Механизмы, обеспечивающие точность репликации. Неизбежность возникновения мутаций. Понятие об аллелях. Нормальные и мутантные аллели, особенности их проявления. Важнейшие механизмы комбинативной изменчивости. Как появляются новые гены и геномы?
· Формирование ответов на сигналы, авторегуляция. Понятие о биологическом ответе. Система биологического ответа: рецептор, передача воспринятого сигнала и собственно ответ. Рецепторы: принципы строения и функционирования. Основные способы передачи воспринятого сигнала: транскрипционные и протеинкиназные каскады. Системы быстрого и медленного биологического ответа. Преимущественное использование быстрых и медленных ответов в разных царствах живого. Нервная система как наиболее эффективное воплощение принципов быстрого ответа. Молекулярные механизмы формирования, проведения и синаптической передачи нервного импульса. Особенности гормональной регуляции.
· Движение. Разнообразие видов движения в живой природе. Пассивное и активное движение. Основные молекулярные механизмы активного движения:
ü Контрактильный на примере актин-миозиновых комплексов и микротрубочек в жгутиках эукариот.
ü Ротационный на примере жгутиков прокариот.
ü Сборочно-разборочный на примере микротрубочек веретена деления.
ü Осмотический на примере моторных клеток мимозы и устьиц.
Взаимосвязанность различных сторон жизнедеятельности организма. Понятие о внутренней среде организма и клетки. Поведение и гомеостаз как результат согласованного функционирования различных структур.
Основные закономерности экологии и эволюции
Основы экологии.
Предмет и задачи экологии. Ч. Дарвин, Э. Геккель и зарождение экологии. Множественность корней современной экологии. Экология как комплексная наука. Предмет и задачи экологии на современном этапе. Живые системы организменного уровня как объекты экологии. Основные экологические особенности колониальных, метамерных и «многоосных» организмов. Надорганизменные системы (популяции, сообщества, биоценозы, биогеоценозы и экосистемы, биосфера) как объекты экологии.
Что такое окружающая среда? Понятия среды обитания и экологического фактора. Основные классификации экологических факторов: элементарные и интегральные; абиотические и биотические; условия и ресурсы; зависимые и независимые от плотности. Витальное и сигнальное действие фактора. Масштабы действия экологических факторов, «ближайшее жизненное пространство» особи.
Экология особей.
· Экофизиология. Правило Шелфорда, экологический оптимум. Ограничивающие факторы, правило Либиха. Концепция экологической ниши. Средообразующая роль организмов.
· Экоморфология. Концепция жизненной формы в экологии, жизненные формы как адаптивные типы. Системы жизненных форм Раункиера, Гамса и Алеева. Примеры использования экоморфологического подхода: спектры жизненных форм в наземных и водных сообществах, их связь с особенностями среды.
· Концепция life history в экологии. Жизненный цикл организмов как целостная адаптивная система. Понятие жизненной стратегии вида, ее применение в экологии.
Экология популяций.
· Демографическая структура популяции. Половая структура популяций у эугермафродитных, протерандрических, протеогинических и раздельнополых видов. Первичное (генетически детерминированное), вторичное (на стадии зигот и ювенилей), третичное (на стадии взрослых организмов) соотношение полов: роль факторов среды. Абсолютный возраст и возрастное состояние («биологический возраст») организмов. Факторы, определяющие возрастное распределение смертности. Типы кривых выживания. Возрастная структура популяции и ее зависимость от факторов окружающей среды.
· Динамика популяций и ее экологические причины. Динамические характеристики популяции: скорость изменения численности, рождаемость, смертность, эмиграция, иммиграция, продукция. Основное уравнение динамики популяции и его значение для экологических исследований. Связь процессов пополнения и расселения в природных популяциях. Открытые и закрытые популяции, экологические факторы, определяющие их динамику. Два подхода к объяснению причин динамики численности популяции: закономерность или случайность изменений.
Экология сообществ.
· Физиология сообществ. Существуют ли сообщества? Многообразие внутривидовых и межвидовых взаимоотношений в сообществах. Симбиоз (мутуализм, комменсализм, паразитизм), хищничество, аменсализм, конкуренция. Метаболические взаимодействия в сообществах и их молеулярно-генетические основы. Стратегии видов в сообществе: триада Раменского и треугольник Грайма, примеры ценотипов у растений и животных. Виды-эдификаторы и их роль в создании среды сообществ. Биосферная роль растений. Консортивные системы и их ценотическая роль. Трофическая структура биогеоценоза: трофические уровни, пищевые цепи и сети. Детритные и пастбищные цепи. Правило экологической пирамиды и его термодинамические основы.
· Морфология сообществ. Горизонтальная и вертикальная неоднородность сообществ. Соотношение дискретности и непрерывности биоценотического покрова, концепции Клементса и Раменского. Типы сообществ, принципы их классификации.
· Динамика сообществ. Сообщество как динамическая система. Первичная и вторичная сукцессия. Экзогенные и эндогенные причины сукцессионных изменений. Концепция климакса. Восстановительная сукцессия. Факторы, определяющие устойчивость экосистем. Экологические катастрофы: их причины и роль в развитии биосферы.
Основы теории эволюции.
Предмет и задачи теории эволюции. Что такое эволюция: общенаучные представления и понятие биологической эволюции. Естественнонаучные свидетельства в пользу эволюции. Основные принципы реконструкции филогенеза. Значение теории эволюции и ее место в системе биологических наук. Синтетический характер современных теорий эволюции.
Краткий обзор истории эволюционных представлений.
· Естественнонаучные предпосылки появления эволюционной теории: развитие систематики, сравнительной анатомии, палеонтологии, эмбриологии.
· Эволюционная теория . Представления Ламарка о дуалистичности механизмов эволюции. Причины адаптивных изменений: изменение среды обитания, изменение поведения, упражнение (или неупражнение) органов, передача «благоприобретенных» изменений по наследству, прямое адекватное изменение организмов в ответ на изменения среды обитания. Значение взглядов Ламарка для развития естествознания.
· Эволюционная теория Ч. Дарвина. Определенная и неопределенная изменчивость организмов. Представление о борьбе за существование, формы борьбы за существование в природе. Естественный отбор как результат наследственной изменчивости и борьбы за существование. Механизмы видообразования с точки зрения Ч. Дарвина. Принцип дивергенции. Роль географической изоляции. Значение дарвинизма для развития науки.
· Синтетическая теория эволюции (СТЭ) и ее дальнейшее развитие. Основные постулаты СТЭ. Многообразие эволюционных идей в современном мире: селектогенез и ортогенез, тихогенез и номогенез, градуализм и сальтационизм.
Основные закономерности микроэволюции.
· Популяция как арена эволюционных событий. Наследственная изменчивость как необходимое условие для протекания эволюции. Генофонд популяции, частоты аллелей и генотипов. Полиморфизм в природных популяциях. Соотношение случайности и направленности мутационных изменений. Возможно ли наследование приобретенных признаков?
· Причины изменения генетической структуры популяции. Закон Харди-Вайнберга и его следствия. Факторы эволюции. Мутационный процесс, его роль в эволюции. Дрейф генов и «волны жизни», роль случайных процессов в эволюции. Поток генов и изоляция. Естественный отбор. Основные формы естественного отбора (стабилизирующий, движущий, дизруптивный). Индивидуальный и групповой отбор. Адаптация как результат естественного отбора, ее относительный характер. «Адаптационистская программа» СТЭ и ее критика. Теория нейтральной эволюции.
Концепции вида и видообразование.
· Концепция вида. Биологическая концепция вида, ее преимущества и недостатки. Межвидовая гибридизация, виды-двойники, виды с разорванным ареалом. Проблема вида у агамных организмов. Множественность критериев вида в современной биологии.
· Механизмы видообразования. Аллопатрическая модель видообразования. Принцип основателя. Симпатрическая модель видообразования. Генетические процессы при видообразовании: роль внутригенных, хромосомных и геномных перестроек. Гибридогенез. Постепенное или сальтационное видообразование, гипотеза прерывистого равновесия.
Основные закономерности макроэволюции.
· Гены, онтогенез и эволюция. Соотношение индивидуального развития и филогенеза. Эволюционная роль изменений структурных и регуляторных генов. Проблема скорости макроэволюционных преобразований. Гольдшмидта о роли «перспективных монстров» в макроэволюции, роль «макромутаций». Изменение генетических систем регуляции онтогенеза как механизм системных эволюционных перестроек. Роль гетеротопий и гетерохроний в макроэволюции.
· Экологические аспекты макроэволюции. Проблема судьбы возникших системных перестроек онтогенеза в связи с давлением окружающей среды. Представления об адаптивных и переходных зонах Дж. Симпсона. Эволюционная роль преадаптаций. Проблема соответствия критических периодов эволюции жизни и критических периодов изменения среды. Коэволюция. Симбиогенез.
Биоразнообразие
Классификация живых организмов.
· Систематика (таксономия) как раздел биологии, посвященный принципам, методам и правилам классификации организмов. Главная задача систематики – построение и обоснование классификационной системы живых организмов.
· Таксоны, ранги таксонов, иерархическое соподчинение таксономических рангов: вид, род, семейство, отряд (порядок), класс, тип (отдел), царство. Надцарство, империя, домен. Условность таксономических рангов.
· Принципы построения системы живых организмов. Искусственная и естественная классификации. Систематика и филогения. Эволюционная («классическая») систематика. Кладизм. Численная или нумерическая систематика (фенетика).
· Понятие о микро-, макро - и мегасистематике. Современное состояние мегасистематики, значение ультраструктурных и молекулярно-биологических данных для её развития. Глобальное филогенетическое древо: три домена - два прокариотных и один эукариотный. Современные успехи, проблемы и перспективы мегасистематики эукариот.
Прокариоты.
Бактерии – прокариотные организмы, имеющие одноклеточную и трихомную организацию. Филогенетическая система бактерий. Микроскопические размеры бактерий; многообразие внешних форм бактерий. Бактериальные морфотипы (основной, упрощенный, усложненный, трихомный). Краткий обзор цитологии бактерий. Типы метаболизма и физиологические группы бактерий. Экологические ниши бактерий. Значение бактерий для человека.
Археи – прокариотные организмы, имеющие ряд уникальных особенностей генома, рибосом, мембран и клеточной стенки. Филогенетическая система архей. Генетические особенности архей. Археотный морфотип, уникальные особенности цитоархитектоники архей, эукариотные признаки архей. Типы метаболизма архей; три физиологические группы архей (гипертермофилы, экстремальные галофилы, метаногены). Экологические ниши архей.
Эукариоты.
«Протисты» - низшие эукариотические организмы, преимущественно одноклеточные, а также плазмодиальные, колониальные и многоклеточные, но не имеющие четко выраженных тканей и органов. Сравнение многоклеточных «протистов» с организмами, имеющими тканевую организацию («гетероклеточными» организмами) – растениями и животными. Особенности строения клеток у протистов (основные клеточные системы - поверхностные структуры, цитоплазма и ядро), разнообразие типов питания (автотрофы, гетеротрофы, миксотрофы), размножения (бесполое, половое), жизненных циклов протистов. Экологическая характеристика протистов. Современные представления о филогении эукариот.
Растения – многоклеточные фототрофные эукариоты с выраженной дифференцировкой тканей и органов, двухмембранными пластидами, адаптированные к жизни в воздушной среде. Происхождение растений, Время появления первых растений и их предполагаемые предки. Особенности структурной организации и репродукции растений. Гапло- диплофазный жизненный цикл. Две линии эволюции растений в соответствии с преобладанием в жизненном цикле гаметофита или спорофита.
· Гаметофитная линия эволюции растений. Особенности строения и размножения мохообразных на примере отдела Bryophyta.
· Спорофитная линия эволюции растений.
ü Отдел Rhyniophyta (Риниофиты, Псилофиты). Краткая характеристика и исторические связи риниофитов с современными отделами растений.
ü Отделы Lycopodiophyta (Ликоподиофиты, Плаунообразные), Equisetophyta (Эквизетофиты, Хвощеобразные), Polypodiophyta (Полиподиофиты, Папоротникообразные). Краткие характеристики: особенности строения, жизненные циклы, многообразие жизненных форм.
ü Отдел Pinophyta (Пинофиты, Голосеменные) Общая характеристика, происхождение семезачатка, совершенствование строения семезачатка и процесса оплодотворения в ходе эволюции. Развитие женского и мужского гаметофитов, опыление и оплодотворение.
ü Отдел Magnoliophyta (Магнолиофиты, Цветковые, Покрытосеменные). Общая характеристика. Особенности строения, размножения и расселения цветковых, дающие им преимущество над другими группами высших растений. Разнообразие жизненных форм, экологическая и морфологическая пластичность, географическое распространение цветковых. Роль цветковых в сложении растительного покрова и жизни человека. Происхождение цветка из обоеполого стробила голосеменных. Строение цветка, происхождение и биологическое значение его частей. Роль цветковых в сложении растительного покрова и жизни человека.
Грибы - гетеротрофные эукариоты с хитиновыми клеточными стенками. Особенности строения тела грибов (мицелий, гифы и их модификации). Строение грибной клетки. Бесполое размножение (клеточное деление, вегетативное, спорообразование). Особенности полового размножения у грибов. Жизненные циклы грибов. Сапротрофный и голозойный типы питания у грибов. Краткая характеристика Зигомицетов, Аскомицетов и Базидиомицетов. Распространение грибов, их роль в природе и значение в жизни человека.
Лишайник как симбиотическая система. Строение слоевища, питание, размножение. Взаимоотношения между компонентами лишайника – грибом и фотосинтезирующими организмами. Распространение и роль лишайников в природе. Практическое значение лишайников.
Животные – многоклеточные гетеротрофные организмы со сложно дифференцированными тканями, органами и системами органов, не имеющие клеточных стенок. Гипотезы о происхождении животных. Основные принципы организации. Особенности индивидуального развития многоклеточных животных.
· Беспозвоночные животные.
ü Особенности организации представителей подцарства Phagocytellozoa (тип Placozoa) и подцарства Parazoa (тип Spongia) как низших многоклеточных животных. Примитивные признаки в их организации.
ü Подцарство Eumetazoa. Признаки организации Eumetazoa. Эпителизация, дифференциация внутренней среды, ранняя специализация клеточных пластов, зародышевые листки, ткани, органы и системы органов.
ü Особенности организации Radiata – Diploblastica.Общая характеристика типа Cnidaria (радиально-симметричный план строения, двуслойность, эпидерма и гастродерма, кишечная полость тела, особенности организации мышечной и нервной систем, метагенетический жизненный цикл).
ü Особенности организации Bilateria - Triploblastica. Эволюционные возможности, связанные с трехслойностью. Наиболее важные особенности строения и жизненных циклов, приобретенные животными разных уровней организации (ацеломические, первично-полостные, вторично-полостные; первичноротые, вторичноротые). Краткий обзор типов беспозвоночных животных: Plathelminthes (Плоские черви), Nematoda (Круглые черви), Annelida (Кольчатые черви), Arthropoda (Членистоногие), Mollusca (Моллюски), Echinodermata (Иглокожие).
ü Филогенетические связи беспозвоночных с хордовыми животными.
· Позвоночные животные.
ü Характеристика типа Chordata (Хордовые). Общий план строения хордовых. Прогрессивные признаки (апоморфии): 1) хорда, 2) дорсальная нервная трубка, 3) вентральное сердце. Понятие осевого комплекса. Миохордальный комплекс как основа локомоторного аппарата. Происхождение хордовых. Место хордовых в системе царства животных.
ü Подтип Acrania (Бесчерепные). Строение и биология ланцетника. Ланцетник как принципиальная схема хордового животного.
ü Подтип Vertebrata (Позвоночные). Характеристика общего плана строения позвоночных, эволюция основных систем органов у позвоночных. Краткий обзор основных классов позвоночных животных: класс Osteichthyes (Костные рыбы), класс Amphibia (Амфибии. Земноводные), класс Reptilia (Рептилии), класс Aves (Птицы), класс Mammalia (Млекопитающие).
ü Роль беспозвоночных и позвоночных в природных системах, их значение для человека.
Вирусы.
Вирусы как особая форма организации материи. Вирусы – внутриклеточные паразиты. Особенности строения. Проникновение в клетку хозяина. Размножение. ДНК-содержащие вирусы, РНК-содержащие вирусы. Гипотезы происхождения вирусов. Значение вирусов для теории и практики.
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ:
1. Биология. В 3-х томах. М.: Мир, 2005.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ:
1. Харпер Дж., Экология. Особи популяции и сообщества. Т. 1-2. М.:
Мир. 1989.
2. Бродский курс общей экологии. СПб.: Изд-во ДЕАН. 20с.
3. Воронцов эволюционных идей в биологии. М.: КМК. 20с.
4. Гаузе за существование. Москва-Ижевск: ИКИ. 20с.
5. Гиляров экология. М.: Изд-во МГУ. 19с.
6. 1992. Мифологическое в экологии // Природа. № 2, с.3-10.
7. Происхождение видов путем естественного отбора. Л.: Наука. 19с.
8. Догель беспозвоночных. М.: Высшая школа. 1981.606 с.
9. , , Алексеева . Библиотечка Naturewatch –
Baltic, СПб. 20с.
10. , Кирикова . СПб.: Изд-во СПбГУ. 19с.
11. Исаева для биологов. Вводный курс. М.: Наука, 20с.
12. Кайданов популяций. М.: Высшая школа. 19с.
13. Карпов простейших: история и современность. С-Пб: Теса, 20с.
14. Корочкин в генетику развития. М.: Наука, 19с.
15. , Дроздов органического мира. 2. Прокариоты и низшие
эвкариоты. С-Пб: Наука, 19с.
16. Любищев формы, систематики и эволюции организмов. М.: Наука. 1982.
278 с.
17. Медников биологии. М.: Знание, 19с.
18. Миркин такое растительное сообщество? М.: Наука. 19с.
19. Наумов позвоночных. М.: Просвещение. 19с.
20. Николлс Дж. Г., , Дж., От нейрона к мозгу. М.: УРСС,
20с.
21. Нинбург в общую экологию. М.: КМК. 20с.
22. Пиневич . Т.1,2. С-Пб.: Издательство СПбГУ. 2007.
23. Эмбрионы, гены, эволюция. М.: Мир. 19с.
24. Современная ботаника. В 2-х томах. М.: Мир. 1990.
25. Тиходеев механизмы макроэволюции. Журнал общей биологии. 2005.
Т.66. № 1. С.13-27.
26. Общая зоология. М.:Мир.19с.
27. , Тобиас и размножение грибов. М.: Академия. 2006.
159 с.
28. Шапиро . СПб: Крисмас+ . 20с.
29. Общая микробиология. М.: Мир.19с.
30. Что такое жизнь с точки зрения физика? М.: Иностранная литература, 1947.
146 с.
31. , Челомбитько . СПб: Изд. СПХФА. 20с.
32. Campbell N. A. Biology. Redwood City, CA: The Benjamine/Cummings Publishing Company,
Inc., 19p.
33. Griffiths A. J.F., Miller J. H., Suzuki D. T., Lewontin R. C. and Gelbart W. M. An Introduction to
Genetic Analysis. Fifth Edition. NY: Freeman and Company, 19c.
РАЗДЕЛ «ЧЕЛОВЕК»
ВВЕДЕНИЕ
Предмет, методы и задачи современной морфологии человека. Краткий исторический очерк истории мировой и отечественной анатомии.
Работы как основоположника теоретической и функциональной анатомии и их значение в общебиологической подготовке студентов. Уровни организации человеческого организма: системный, органный, тканевой, клточный.
ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ СТРОЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА
Основные законы строения, роста и развития человека. Человек – как представитель приматов (основные признаки и особенности строения важнейших систем человека).
Конституция человека – определение и основные типы конституции человека. Связь конституции человека с его физиологическими и психическими особенностями. Анатомическая изменчивость – структурная основа жизнедеятельности организма. Формы и законы анатомической изменчивости.
ЧАСТНАЯ МОРФОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА
Костно-мышечная система
Общая характеристика костно-мышечной системы человека: основные отделы и функции. Эволюционные особенности костно-мышечной системы человека. Строение и классификация костей. Развитие костей в онтогенезе. Соединение костей: типы, классификация. Строение суставов.
Осевой скелет. Позвоночный столб: отделы, особенности организации у человека. Строение позвонков. Скелет грудной клетки. Ребра: строение, типы. Основные соединения и суставы костей и отделов осевого скелета.
Скелет поясов и свободных конечностей. Эволюционные особенности конечностей человека. Пояса и свободные верхняя и нижняя конечности. Суставы и соединения костей конечностей. Понятия о степенях свободы движения костей конечностей. Вариации и особенности (индивидуальные, популяционные, эволюционные) в строении конечностей человека. Возникновение прямохождения в эволюции человека.
Скелет черепа. Мозговой и лицевой отделы черепа человека. Основные кости черепа и их соединения. Отличительные эволюционные признаки черепа человека и вариации строения его лицевого и мозгового отделов.
Мышечная система. Строение мышцы – как органа. Классификация мыщц (онтогенетическая, анатомическая и функциональная). Особенности отделов мышечной системы человека: их индивидуальные и эволюционные особенности. Лесгафта по теоретическим основам функционирования костно-мышечной системы. Костно-мышечные рычаги и принципы их работы.
Общий покров тела. Кожа.
Кожа - как сложный многокомпонентный и многофункциональный орган человека. Строение кожи. Особенности строения кожи в разных частях тела человека. Морфо-функциональные типы кожного покрова. Функции кожи и морфологические основы выполнения покровами определенных функций. Особенности кровоснабжения кожи. Производные кожи: роговые (волосы, ногти), железистые (потовые, сальные, молочные). Пальцевые и ладонные узоры – как индивидуальные особенности человека (дактилоскопия).
Сердечно-сосудистая система
Общие особенности сердечно-сосудистой системы человека, связанные с его происхождением и эволюцией. Отделы сердечно-сосудистой системы.
Сердце. Топография, варианты положения сердца у людей с разной конституцией. Строение сердца: оболочки, камеры, клапаны, основные входящие и выходящие сосуды. Миокард – важнейшая оболочка сердца – современные представления об анатомическом строении миокарда. Инфакрт миокарда и проблема восстановления функции сердечной мышцы. Понятие и приобретенных и врожденных пороках сердца. Проводящая система сердца – основа автоматизма работы сердечной мышцы.
Сосудистая система. Артериальный и венозный отделы сосудистой системы человека. Типы сосудов. Их микроскопическое строение и закономерности распределения в организме человека. Система микроциркуляции – важнейший отдел сосудистой системы человека. Строение и типы капиллярных сетей в организме человека. Понятия о сосудистых «модулях» - как основы построения сосудистых сетей в организме человека.
Основные отделы и крупнейшие сосуды организма человека.
Артериальная система. Большой круг кровообращения. Аорта и дуга аорты. Развитие аорты в онтогенезе – яркое проявление закона сегментарности в строении человека. Кровоснабжение головы и головного мозга: система позвоночных и сонных артерий. Особенности микроциркуляторной сети головного мозга человека и проблема инсультов. Система грудной и брюшной аорты (основные ветви). Атеросклероз сосудов ( современные теории происхождения атеросклероза сосудов и подходы к лечению).
Венозная система. Типы и строение вен. Функции венозной системы и ее отличия от артериальной системы сосудов. Венозная система головного мозга (венозные синусы) – как особенный отдел венозной системы человека. Система воротной вены печени – уникальный пример сосудистой системы отдельного органа человека. Системы верхней и нижней полых вен – основные ветви и области кровоснабжения.
Лимфатическая система
Морфо-функциональная характеристика лимфоидной системы человека. Ее отделы, органы. Строение лимфатических капилляров, сосудов, протоков, лимфатических узлов. Наиболее крупные скопления лимфатических узлов у человека. Костный мозг, тимус, селезенка – главные органы лимфоидной системы. Лимфагионы – структурно-функциональные единицы лимфатических протоков (их организация).
Дыхательная система
Воздухоносный и респираторный отделы дыхательной системы человека. Носоглотка, гортань, трахея, бронхиальное дерево – строение и функции. Преобразование носоглотки человека в процессе его эволюционного и онтогенетического развития. Легкие: строение, положение в теле человека, доли и сегменты легких. Оболочки легкого. Альвеолы – основа функционирования дыхательной системы человека. Схема микроскопического строения легочной альвеолы. Кровоснабжение легких. Малый круг кровообращения: его строение, особенности и отличия от большого круга кровообращения. Взаимоотношение легочных альвеол и капилляров в разных отделах легких и при разных функциональных состояниях организма человека. Морфо-функциональные зоны легкого. Некоторые вопросы гигиены и патологии легких (курение, антрокоз, силикоз, туберкулез).
Пищеварительная система
Общая характеристика пищеварительной системы человека. Основные отделы: их топография, микроскопическое строение стенки разных отделов пищеварительной трубки. Ротовая полость: язык, зубы. Зубная формула человека, строение зуба, смена зубов. Отличия зубной системы человека и приматов Слюнные железы. Пищевод, его анатомическое и микроскопическое строение. Желудок: варианты топографии и формы. Основные отделы желудка и строение стенки. Кишечник, его отделы и варианты строения. Микроскопическое строение стенки кишки. Пищеварительные железы: печень и поджелудочная железа. Особенности кровоснабжения органов брюшной полости, система воротной вены печени. Брюшина и ее отношение к органам брюшной полости. Кровоснабжение органов пищеварительной системы
Выделительная и половая системы
Выделительная система. Значение выделительной системы. Органы и системы органов, принимающие участие в выделительной функции. Почка - основной орган выделительной системы человека. Анатомическое и микроскопическое строение почки. Кровоснабжение почки, основные представления о строении и работе нефрона.
Мужская и женская половая система. Биология и стратегия размножения приматов и человека. Биологические особенности и основные различия и сходства мужской и женской половой системы. Развитие половой системы в онтогенезе. Основные органы и отделы половой системы. Микроскопическое строение яичника и семенника. Строение стенки матки и ее преобразование в период месячного цикла и беременности. Общие моменты эндокринной регуляции работы половой системы человека.
Нервная система.
Общая характеристика нервной системы человека: функция, основные отделы. Развитие нервной системы в онтогенезе.
Спинной мозг. Анатомическое строение, границы, утолщения, оболочки. Белое и серое вещество спинного мозга. Современная классификация ядер серого вещества спинного мозга (система Рекседа). Основные проводящие пути: собственный аппарат спинного мозга, восходящие и нисходящие тракты. Пирамидный тракт - важнейший нисходящий тракт спинного мозга: его возрастные и эволюционные преобразования у человека и приматов. Схема организации спинно-мозговой рефлекторной дуги (соматической и вегетативной )
Головной мозг. Основные отделы головного мозга, их формирование в онтогенезе. Продолговатый мозг: границы и топография. Внутренне строение продолговатого мозга: ядра и проводящие пути (основные) Черепно-мозговые нервы и их ядра в зоне продолговатого мозга. Элементы функциональной организации продолговатого мозга.
Задний мозг: мост и мозжечок. Их анатомическое строение. Отделы мозжечка, проводящие пути и их значение в координации движения. Тройничный нерв. Средний мозг: тектум, покрышка и ножки мозга. Внутреннее строение среднего мозга, центры черепно-мозговых нервов в этой области.
Промежуточный мозг: эпиталамус, таламус и гипоталамус. Общие представления о функции отделов промежуточного мозга.
Конечный мозг. Полушария большого мозга: доли, основные извилины и борозды, функции долей полушарий. Подкорковые центры полушарий. Основные проводящие пути полушарий. Боковые желудочки - их строение и значение в работе головного мозга. Оболочки головного мозга (твердая. паутинная, сосудистая). Возрастная, внутри - и межгрупповая изменчивость в организации полушарий. Асимметрия полушарий: лево - и правополушарный тип головного мозга, их формирование в онтогенезе человека и влияние на конституционные особенности нервной системы человека. Элементы эволюционного преобразования полушарий приматов и человека.
Периферическая нервная система. Строение периферического нерва. Соматическая и вегетативная части периферической нервной системы. Черепно-мозговые нервы: их классификация и принцип организации. Наиболее крупные сплетения периферических нервов человека.
Вегетативная нервная система. Симпатический, парасимпатический и метасимпатический отделы ВНС. Общие принципы их строения, основные отделы. Вегетативная рефлекторная дуга. Морфологические отличия симпатического и парасимпатического отделов ВНС. Высшие центры регуляции деятельности ВНС.
Органы чувств.
Классификация органов чувств. Первично-чувствующие и вторично-чувствующие органы чувств. Биологические и эволюционные особенности системы органов чувств человека.
Орган зрения. Строение глазного яблока: оболочки, вспомогательные аппараты глаза. Зрительный нерв: периферические и центральные отделы зрительного анализатора.
Органы слуха и равновесия. Строение наружного, среднего и внутреннего уха. Кортиев орган, принцип работы слухового анализатора. Костный и перепончатый лабиринты органа равновесия. Принцип работы. Слуховой и вестибулярный нервы, их проводящие пути и центры в головном мозге.
Орган обоняния и вкуса. Степень развития и значение органов чувств в эволюции приматов и человека. Обонятельный и вкусовой нервы, их представительство в отделах головного мозга человека.
Эндокринная система.
Значение эндокринной системы в жизнедеятельности организма. Классификация эндокринных желез. Общий принцип построения эндокринной системы. Высшие центры эндокринной системы: гипоталамус и гипофиз. Периферические железы: эпифиз, щитовидная и паращитовидная железы, тимус, надпочечники, островки Лангерганса, половые железы. Их анатомическое и микроскопическое строение и элементы функции. Связь эндокринной системы с нервной и иммунной системами.
Происхождение и эволюция человека.
Общая характеристика отряда приматов и пути их эволюционного развития. Эволюция антропоидов. Человекообразные обезьяны старого света и человек. Австралопитеки и другие древние гоминиды. Род Homo – основные представители рода и их характеристика. Появление современного человека (кроманьольцев) и пути его расселения по Земле. Монофилитическая теория происхождения современного человека: митохондриальная «Ева» и Y –хромосомный «Адам» - доказателства и критика теории. Полифилитическая теория происхождения современного человека. Теории образования рас. Биологическая и социальная эволюция человека.
Литература:
Основная:
1. , , Никитина человека. Москва, изд. Владос, 2005 .
2. . , , Никитина человека. Атлас. Москва, изд. Владос, 2005 .
3. Сапин человека. Москва, изд. Высшая школа, 1987.
4. Анатомия человека ( под ред. ) т.1,2 Москва, изд. Медицина, 1986.
5. Привес человека. Москва, изд. Медицина, 1985.
Дополнительная:
1. Харрисон Дж. и др. Биология человека. Москва, изд. Мир, 1979.
2. Основы неврологии. Москва, изд. Мир, 1976.
3. Морфология человека ( под ред. ) Москва, изд. МГУ, 1990.
4. и др. Основы медицинских знаний. СПб., изд. ВМА, 2002
5. Ханц Фениш. Карманный атлас анатомии человека. Минск, изд. Высшая школа, 1998.
Интернет сайты:
http:// - отечественный сайт по всем разделам анатомии, физиологии и биологии человека
http://** – медицинский сервер по анатомии и медицине
http://***** – крупный отечественный сайт по разнообразным проблемам биологии и медицины
http://www. anatomyatlases. org – крупный импортный сайт по анатомии человека с хорошими иллюстрациями
http:// – мощная поисковая система по всем проблемам биологии и медицины
http://www. – крупный медицинский сайт
http:// www. macroevolution. ***** – биологический сайт по проблемам эволюции, в том числе и человека.
http://evolution. ***** – статьи по проблемам эволюции.
http://*****/news - крупный научно-популярный сайт по разнообразным проблемам науки
http://www. ***** – русская версия американского журнала «Scientific America» - крупнейшего научно-популярного журнала по разнообразным проблемам науки
