- •Актуальные вопросы биологии и гистологии Модуль Биология
- •Оглавление
- •Воспроизведение на клеточном уровне Цель занятия
- •Задания в тестовой форме
- •Информационный блок
- •Контрольные вопросы по теме занятия
- •МеТОдИЧеСКие уКазания к выполнению практической работы
- •1. Изучите готовые микропрепараты
- •2. Определите митотический коэффициент
- •Регуляция размножения клеток Цель занятия
- •Задания в тестовой форме
- •Информационный блок
- •Контрольные вопросы по теме занятия
- •МеТОдИЧеСКие уКазания к выполнению практической работы
- •1. Изучите и проанализируйте таблицу
- •2. Изучите схему саморегуляции клеточной пролиферации
- •Учебно-исследовательская работа
- •Литература
- •Мутагенные эффекты физических факторов среды Цель занятия
- •Задания в тестовой форме
- •Информационный блок
- •Контрольные вопросы по теме занятия
- •Методические указания к выполнению практической работы
- •1. Ознакомьтесь с основными факторами, отрицательно влияющими на организм человека при работе на компьютере, и санитарно-гигиеническими рекомендациями
- •Учебно-исследовательская работа
- •Информационный блок
- •Контрольные вопросы по теме занятия
- •Методические указания к выполнению практической работы
- •1. Изучите и проанализируйте таблицу
- •2. Дайте экологическую характеристику места жительства, жилища и образа жизни по следующему плану
- •Учебно-исследовательская работа
- •Информационный блок
- •Контрольные вопросы по теме занятия
- •Методические указания к выполнению практической работы
- •Учебно-исследовательская работа
- •Литература
- •Генетика биоритмов Цель занятия
- •Задания в тестовой форме
- •Информационный блок
- •Контрольные вопросы по теме занятия
- •МеТОдИЧеСКие уКазания к выполнению практической работы
- •1. Определите свой индивидуальный хронотип, используя тест Остберга (в модификации с.И. Степановой).
- •2. Заполните сводную таблицу, отражающую количественную характеристику хронотипов студентов Вашей группы.
- •Информационный блок
- •Контрольные вопросы по теме занятия
- •Методические указания к выполнению практической работы
- •1. Используя учебные пособия и лекционный материал, заполните таблицу.
- •2. Проанализируйте таблицу.
- •3. Решите ситуационные задачи.
- •Учебно-исследовательская работа
- •Информационный блок
- •Культурыклеток
- •Вспомогательные репродуктивные технологии
- •Клонирование животных
- •Генная терапия
- •Контрольные вопросы по теме занятия
- •Методические указания к выполнению практической работы
- •3. Проведите социологический опрос об отношении к медицинским биотехнологиям.
- •Учебно-исследовательская работа
- •Литература
Учебно-исследовательская работа
Составление экологической характеристики места жительства, жилища и образа жизни.
ЛИТЕРАТУРА
Основная литература:
Биология [Текст] / под ред. В.Н. Ярыгина. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. – Т. 1,2.
Биология: руководство к практическим занятиям [Текст]: учебное пособие для студентов стоматологического факультета / под ред. В.В. Маркиной. – М.: Гэотар-Медиа, 2010. – 448 с.
Дополнительная литература:
Мутагенные факторы окружающей среды [Электронный ресурс] // Биофайл. Научно-информационный журнал. http://biofile.ru/bio/4230.html
Биологические факторы мутагенеза
Цель занятия
Ознакомиться с возможными источниками биологических мутагенов, оценить их влияние на организм человека и течение беременности, составить примерные рекомендации по уменьшению их вредного влияния
Задания в тестовой форме
Выберите один правильный ответ:
Мутаген бактериального происхождения
патулин
ботулотоксин
тайпотоксин
бунгаротоксин
Микотоксин, образуемый плесневыми грибами рода Aspergilla
гепатотоксин
афлатоксин
ботулотоксин
нефротоксин
Вещества, инактивирующие мутагены или предупреждающие их образование
десмутагены
антиоксиданты
прооксиданты
антиметаболиты
Пример витамина, относящегося к десмутагенам
витамин А
витамин РР
витамин Е
витамин B12
Вещества, инактивирующие свободные радикалы
десмутагены
антиоксиданты
прооксиданты
антиметаболиты
Продукты, в которых содержится наибольшее количество антиоксидантов
рыбные продукты
овощи и фрукты
мясные продукты
молочные продукты
Природный антиоксидант
мексамин
интерферон
витамин D
аскорбиновая кислота
Эталоны ответов: 1б, 2б, 3а, 4в, 5б 6б, 7г
Информационный блок
Кроме мутагенов физической и химической природы, в окружающей среде имеются биологические факторы мутагенеза. Мутагенами биологического происхождения являются бактерии (стафилококк) и бактериальные токсины (ботулотоксин); микотоксины (афлатоксин, образующийся плесневыми грибами Aspergilla flavus, растущими на орехах, пряностях и злаках, является гепатотоксином и канцерогеном; патулин, синтезирующийся грибами Penicillum expansum, которые растут на зрелых фруктах, зерне, орехах, содержится в испорченных фруктах и соках, оказывает гепато-, нефротоксическое и канцерогенное действие); гельминты; вирусы.
Факты мутагенных повреждений вирусами при заражении ими клеток были установлены в конце 30-х годов ХХ в. Позже установлено, что хромосомные разрывы могут индуцировать вирусы гриппа, оспы, кори, ветряной оспы и др. Непатогенные вирусы, присутствующие почти во всех клетках, создают поток чужеродной ДНК, который постоянно воздействует на клетки хозяина. Известно, что чужеродная ДНК обладает мутагенными свойствами.
Вирусы, так же, как организм их хозяина, подвергаются воздействию мутагенов среды, особенно в клетках с нарушенными репарационными механизмами, в результате чего возникают новые расы вирусов с измененными мутагенными свойствами. Обнаружена достоверная связь между эпидемиями некоторых вирусных заболеваний и последующим развитием рака носоглотки.
Гельминты-паразиты кишечника человека выделяют мутагенные продукты своего метаболизма. Стрептолизин-О, токсин гемолитического стрептококка, повышает частоту мутаций в культуре эмбриональных фибробластов человека.
В последнее время выявлено, что вакцинация людей и использование лечебных сывороток также может привести к повышению уровня хромосомных аберраций.
Доказан мутагенный эффект иммунологического стресса при пересадке и отторжении (в силу тканевой несовместимости) кожного лоскута у мышей.
Возрастающий уровень мутагенности среди побуждает к поиску факторов защиты генома. Первые работы, показавшие возможность снизить мутагенное повреждение генома относятся к 50-м годам 20 века. Вещества, снижающие уровень индуцированных мутаций называются антимутагенами. В настоящее время известно более 300 антимутагенов. По механизму действия их можно условно разделить на 4 группы.
1. Десмутагены – вещества, инактивирующие мутагены или предупреждающие их образование в химических реакциях in vivo. Такими веществами являются аскорбиновая кислота, глутатион, витамин Е, ряд природных и синтетических фенолов. Гуминовая кислота способна адсорбировать бензапирен, 3-аминоантрацен. Свойствами десмутагенов обладают многие овощные соки (капусты, редиса, сельдерея), содержащие особые термостабильные и термолабильные белки, действующие как антиокислительные ферменты.
Мутагены могут образовывать неактивные комплексы с пищевыми волокнами, которые представляют собой сложные углеводы двух типов – водорастворимые и водонерастворимые. Первые присутствуют в овощах, фруктах, некоторых злаках (овсе). Они ингибируют канцерогенез в кишечнике, вызываемый канцерогенами пищи, сдвигая метаболизм кишечника в сторону детоксикации. Напротив, нерастворимые в воде пищевые волокна, присутствующие в пшенице, рисе, не метаболизируются ферментами кишечной флоры, а действуют через другие механизмы, в частности путем задержки воды, «разбавляя» канцерогены и снижая, тем самым частоту возникновения рака кишечника. Пищевые волокна снижают частоту рака молочной железы у животных и людей. Таким образом, применение злаков, фруктов может предупреждать возникновение опухолей у человека.
2. Вещества, влияющие на метаболизм и транспорт мутагенов. Некоторые вещества снижают эффекты прямых мутагенов или ослабляют их повреждающее действие. Например, селен, ингибирующий метаболизм бензапирена, одновременно снижает его мутагенное действие.
3. Вещества, влияющие на процессы репарации и репликации. Нативный и рекомбинантный интерфероны стимулируют репарацию ДНК и защищают генетические структуры культивируемых клеток человека от радиационного и химического мутагенеза. Репарагенами являются пара-аминобензойная кислота (предшественник витамина В), мексамин, активирующий синтез лигаз (ферментов, участвующих в эксцизионной репарации), интерфероны, хлорид кобальта и др. Так, двухвалентный кобальт, в большом количестве содержащийся в плаценте человека и млекопитающих обуславливает высокую антимутагенную активность экстрактов плаценты.
4. Вещества с антиокислительной активностью. В основе повреждающего действия большинства мутагенов лежат свободно-радикальные механизмы. Это позволяет проводить направленный поиск фармакологических средств защиты генетических структур. Наиболее хорошо исследованы естественные компоненты антиоксидантной защиты: глутатион, аскорбиновая кислота, токоферол, витамин А. Витамин С способен к перехвату супероксидного анион-радикала в водной фазе клетки. «Ловушками» свободных радикалов являются витамин Е (его применение у мышей увеличивает продолжительность жизни), соединения группы витамина А и его предшественников - каротиноидов. Больше всего антиоксидантов содержится в овощах и фруктах, их употребление значительно снижает угрозу повреждения генетического аппарата клетки.