Что изучает медицина в биологии

Лекция по биологии в медицине на тему «Введение. Типы клеточной организации. Основные генетические понятия»

«Управление общеобразовательной организацией:
новые тенденции и современные технологии»

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Тема: Введение. Типы клеточной организации. Связь биологии с медициной. Роль генетики в медицине. Основные генетические понятия, символика, применяемая в генетике.

Введение: предмет, задачи и объект изучения медицинской биологии;

Связь биологии с медициной;

Роль генетики в медицине;

Типы клеточной организации;

Основные генетические понятия.

Знакомство с предметом, задачами и объектами изучения медицинской биологии.

Определение места дисциплины в структуре медицинского образования. Взаимосвязь с другими дисциплинами.

Демонстрация современных достижений в области генетики.

Получение представлений о геномике. Понимание значения в решении проблемы охраны здоровья человека.

Овладение з наниями основных генетических понятий.

Умение распознавать эукариотические и прокариотические клетки и их основные компоненты.

Введение: предмет, задачи и объект изучения медицинской биологии.

Биология в медицине — научная дисциплина, являющаяся одной из фундаментальных дисциплин базового медицинского образования.

Изучение дисциплины направлено на изучение биологических основ жизнедеятельности человека. Особое внимание акцентировано на биологических процессах, важных для здоровья человека, на изучении биологических фен о менов, представляющих интерес для практического здравоохранения. Изучаются причины возникновения у человека наследственных, паразитарных и трансмиссивных болезней, рассматриваются методы их диагностики и профилактики.

Дисциплина способствует созданию теоретической базы для изучения биохимии, гистологии, физиологии, микробиологии и формированию основ клинического мышления.

Основу содержания учебной дисциплины «Биология в медицине» составляет концепция устойчивого развития. В соответствии с ней выделены содержательные линии: связь биологии с медициной, роль генетики в медицине, влияние внешних факторов на эмбриональное развитие, общие закономерности наследования, мутации и мутагенные факторы, методы диагностики и профилактики наследственной патологии человека, экологически зависимые болезни человека, последствия влияния загрязнения окружающей среды на развитие человека.

Изучение дисциплины «Биология в медицине» завершается подведением итогов в форме зачета.

Биология – это теоретическая основа медицины.

Медицинская биология – это наука о людях, их происхождении, эволюции и географическом распространении, об изменении численности человеческих популяций и их структуры во времени и пространстве.

Изучает наследственность человека, сущность и значение врожденных различий между индивидуумами, экологию человека, а также адаптивные механизмы и средства, которые человек использует в борьбе с враждебным окружением, в том числе и возбудителями болезней.

Объектом изучения является человек.

Основная задача медицинской биологии – изучение законов жизнедеятельности человека, т.е. биологического начала.

Связь биологии с медициной.

Связи биологического познания с медициной уходят в далекое прошлое и датируются тем же временем, что и возникновение самой биологии. Многие выдающиеся медики прошлого были одновременно и выдающимися биологами (Гиппократ, Герофил, Эразистрат, Гален, Авиценна, Мальпиги и др.). Однако роль биологии как теоретической основы медицины в современном понимании стала формироваться лишь в XIX в.

Создание в XIX в. клеточной теории заложило научные основы связи биологии с медициной. В 1858 г. Р. Вирхов (1821-1902) опубликовал «Целлюлярную патологию», в которой было сформулировано положение о связи патологического процесса с клетками, с изменениями в строении последних. Соединив клеточную теорию с патологией, Р. Вирхов «подвел» биологию под медицину в качестве теоретической основы. Значительные заслуги принадлежат К. Бернару и И.П. Павлову, которые заложили основы физиологии и патологии, Л. Пастеру, Р. Коху, Д.И. Ивановскому и их последователям, создавшим учение об инфекционной патологии, на основе которой возникли представления об асептике и антисептике. Исследуя процессы пищеварения у низших многоклеточных животных, И.И. Мечников заложил биологические основы учения об иммунитете. Исследуя биохимические проявления действия генов у человека, английский врач А. Гаррод в 1902 г. сообщил о «врожденных пороках метаболизма», чем было положено начало изучению наследственной патологии человека.

Современные биологические открытия позволяют человечеству выйти на принципиально новый уровень в развитии медицины. Например, японские ученые смогли выделить и размножить естественным путем стволовые клетки, полученные из тканей обычного среднестатистического мужчины. Глубокие исследования новых видов растений и животных могут дать толчок к открытию безвредных, природных способов борьбы с заболеваниями. Уменьшилось число детской смертности, увеличился период продолжительности жизни. Благодаря многочисленным открытиям в области биологии, человек может получить специализированное и профессиональное лечение. Уже в 2009 годы была проведена первая операция по пересадке сердца и почки. Все это было достигнуто с помощью открытий ученых-биологов, поэтому роль биологии в медицине неоспорима.

Роль генетики в медицине.

Наибольшие успехи в производстве различных веществ, в том числе лекарственных (инсулин, соматостатин, интерферон и др.), связаны с генетической инженерией. Генетическая инженерия оказывает существенное влияние и на производство пищи, поиск новых источников энергии, сохранение окружающей среды.

Геномика подразделяется на несколько почти самостоятельных направлений: структурную, функциональную, сравнительную, эволюционную, медицинскую геномику. Структурная геномика изучает последовательность нуклеотидов в геномах, определяет строение и границы генов, межгенных участков и других структурных генетических элементов. Функциональная геномика идентифицирует функции каждого гена и участка генома, их взаимодействие в клеточной системе. Медицинская геномика решает вопросы клинической и профилактической медицины на основе знания геномов человека и патогенных организмов (например, диагностика наследственных болезней, генотерапия, причины вирулентности болезнетворных микроорганизмов). Геномика микроорганизмов имеет прямое отношение к клинической медицине.

Типы клеточной организации.

Клетка – открытая живая система, которая обменивается с окружающей средой тремя потоками: вещества, энергии и информации.

Клетка – элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов (кроме вирусов), обладающая собственным обменом веществ, способная к самостоятельному существованию, самовоспроизведению и развитию. Наука – цитология.

Клетки могут существовать как одноклеточные организмы, так и в составе многоклеточных организмов.

В живой природе существует большое разнообразие клеток, которые разнятся по размерам, форме, особенностям питания, дыхания и т.д. Однако известно лишь два типа клеточной организации: прокариотический и эукариотический.

Эукариотический тип организации клеток подразделяют на подтип, характерный для простейших, и подтип, характерный для многоклеточных.

Клеткам прокариотического типа свойственны следующие особенности: эти клетки имеют малые размеры, в них нет развитой системы мембран. Отсутствует четко оформленное ядро, генетический материал представлен в виде замкнутого кольца молекулы ДНК, свободно располагающейся в цитоплазме, не содержащей гистонов. В связи с значительным содержанием диаминокислот аргинина и лизина, эти клетки имеют щелочную реакцию. Для прокариот не типичны внутриклеточные перемещения цитоплазмы и амебоидные движения.

Для эукариотичных клеток характкрны вторичные полости. Эукариоты имеют истинное ядро. Кариолема отграничивает ядро от цитоплазмы. У них имеются более крупные, чем у прокариот, рибосомы, геном представлен набором хромосом, которые удваиваются и распределяются между дочерними клетками при митозе.

Таблица. Признаки прокариотов и эукариотов.

Основные генетические понятия.

Наследственность — способность организмов передавать следующему поколению свои признаки и свойства, т. е. способность воспроизводить себе подобных.

Ген — участок молекулы ДНК, несущий информацию о структуре одного белка.

Гаметы (от греч. «гаметес» – супруг) – половая клетка растительного или животного организма, несущая один ген из аллельной пары. Гаметы всегда несут гены в «чистом» виде, т.к. образуются путем мейотического деления клеток и содержат одну из пары гомологичных хромосом.

Генотип — совокупность всех наследственных свойств особи, наследственная основа организма, составленная совокупностью генов.

Фенотип — совокупность всех внутренних и внешних признаков и свойств особи, сформировавшихся на базе генотипа в процессе его индивидуального развития . Фен – признак.

Моногибридное скрещивание — скрещивание родительских форм, наследственно различающихся лишь по одной паре признаков.

Доминирование — явление преобладания признаков при скрещивании.

Доминантный признак — преобладающий.

Рецессивный признак — отступающий или исчезающий.

Гомозиготы — особи, дающие при самоопылении по данной паре признаков однородное не расщепляющееся потомство.

Гетерозиготы — особи, дающие расщепление по данной паре признаков.

Аллели — различные формы одного и того же гена.

Альтернативные признаки – взаимоисключающие, контрастные признаки.

Дигибридное скрещивание — скрещивание родительских форм, различающихся по двум парам признаков.

Полиплоидия — кратное гаплоидному набору увеличение хромосом в клетке (3n, 4n и более).

Гомологичные хромосомы – парные хромосомы, одинаковые по форме, размерам, набору генов.

Скрещивание анализирующее – скрещивание испытуемого организма с другим, являющимся по данному признаку рецессивной гомозиготой, что позволяет установить генотип испытуемого.

Чистые линии – организмы, гомозиготные по одному или нескольким признакам и не дающие в потомстве проявления альтернативного признака.

В генетике пользуются такими общепринятыми символами:

буквой Р (от лат. «парента» — родители) обозначают родительские организмы, взятые для скрещивания;

знаком ♀ («зеркало Венеры») — обозначают женский пол;

♂ («щит и копье Марса») — обозначают мужской иол.

Первое поколение обозначается F1 (Filli — дети), второе поколение — F2 и т.д. Рядом приводят обозначения генотипов потомков.

Создание презентации «Постэмбриональный онтогенез».

Реферативная работа: « Критические периоды эмбрионального развития», «Врожденные пороки развития », « Влияние внешних факторов на эмбриональное развитие. Тератогенные факторы», « Структура браков в популяциях человека. Генофонд», «Филогенетические пороки развития систем органов у человека».

Источник

Биология как теоретическая основа медицины

Формирование роли биологии как теоретической основы медицины в современном понимании. Роль создания клеточной теории в связи биологии и медицины. Развитие терапии и хирургии на основе анатомии, физиологии и биохимии. Развитие методов генной инженерии.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Владимирский государственный университет

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»

Кафедра Биологии и экологии

«Биология как теоретическая основа медицины».

Выполнила: Студентка гр. Бмб-216 Молоткова Е.Б.

Проверила: Доцент Кулагина Е. Ю.

Биология как теоретическая основа медицины

Связи биологического познания с медициной уходят в далекое прошлое и датируются тем же временем, что и возникновение самой биологии. Многие выдающиеся медики прошлого были одновременно и выдающимися биологами (Гиппократ, Герофил, Эразистрат, Гален, Авиценна, Мальпиги и др.). Тогда и позднее биология стала обслуживать медицину путем «доставки» ей сведений о строении организма. Однако роль биологии как теоретической основы медицины в современном понимании стала формироваться лишь в XIX в.

Создание в XIX в. клеточной теории заложило подлинно научные основы связи биологии с медициной. В 1858 г. Р. Вирхов (1821-1902) опубликовал «Целлюлярную патологию», в которой было сформулировано положение о связи патологического процесса с клетками, с изменениями в строении последних. Соединив клеточную теорию с патологией, Р. Вирхов прямым образом «подвел» биологию под медицину в качестве теоретической основы. Значительные заслуги в укреплении связей биологии и медицины в XIX в. и начале XX в. принадлежат К. Бернару и И.П. Павлову, которые раскрыли и общебиологические основы физиологии и патологии, Л. Пастеру, Р. Коху, Д.И. Ивановскому и их последователям, создавшим учение об инфекционной патологии, на основе которой возникли представления об асептике и антисептике, приведшие к ускорению развития хирургии. Исследуя процессы пищеварения у низших многоклеточных животных, И.И. Мечников заложил биологические основы учения об иммунитете, имеющего большое значение в медицине. В укреплении связей биологии и медицины существенный вклад принадлежит генетике. Исследуя биохимические проявления действия генов у человека, английский врач А. Гаррод в 1902 г. сообщил о «врожденных пороках метаболизма», чем было положено начало изучению наследственной патологии человека.

На основе анатомии, физиологии, биохимии и других медикобиологических наук развиваются терапия и хирургия. На основе микробиологии, иммунологии и паразитологии разрабатываются диагностика и профилактика инфекционных и паразитарных болезней, развивается эпидемиология. Учение об антибиозе лежит в основе производства антибиотиков, являющихся важнейшей частью современного арсенала химиотерапевтических средств. Данные общей и молекулярной генетики, анатомии, физиологии и биохимии составляют теоретические основы диагностики, лечения и профилактики наследственных болезней.

Исследования Л. Пастера (1822-1895 гг.), доказавшие невозможность самопроизвольного зарождения жизни в современных условиях, открытие того, что гниение и брожение вызываются микроорганизмами, произвели переворот в медицине и обеспечили развитие хирургии.

В практику были введены сначала антисептика (предупреждение заражения раны посредством химических веществ), а затем асептика (предупреждение загрязнения путем стерилизации предметов, соприкасающихся с раной). Это же открытие послужило стимулом к поискам возбудителей заразных болезней, а с обнаружением их связаны разработка профилактики и рационального лечения инфекционных болезней.

Открытие клетки и изучение микроскопического строения организмов позволили глубже понять причины возникновения болезненного процесса, способствовали разработке методов диагностики и лечения.
То же самое следует сказать об изучении физиологических и биохимических закономерностей. Изучение И.И. Мечниковым процессов пищеварения у низших многоклеточных организмов способствовало объяснению явлений иммунитета. Его исследования по межвидовой борьбе у микроорганизмов привели к открытию антибиотиков, используемых для лечения многих болезней.

Филогенетический принцип, учитывающий эволюцию органического мира, может подсказать правильный подход к созданию живых моделей для изучения заразных и незаразных болезней и для испытания новых лекарственных препаратов. Этот же метод помогает найти правильное решение при выборе тканей для заместительной трансплантации, понять происхождение аномалий и уродств, найти наиболее рациональные пути реконструкции органа и т. д.

Большое число болезней имеет наследственную природу. Профилактика и лечение их требуют знания генетики. Ненаследственные болезни протекают неодинаково, а их лечение проводится в зависимости от генетической конституции человека, чего не может не учитывать врач.

Знание биологических закономерностей необходимо для научно обоснованного отношения к природе, охране и использованию ее ресурсов, в том числе с целью лечения и профилактики заболеваний. Как уже говорилось, причиной многих болезней человека являются живые организмы, поэтому для понимания патогенеза (механизма возникновения и развития болезни) и закономерностей эпидемического процесса (т. е. распространения заразных болезней) необходимо изучение болезнетворных организмов.

Например, в 1858 году Р.Вирхов, руководствуясь только появившейся клеточной теорией, создал концепцию клеточной патологии. Эта концепция на долгое время определила главные пути развития медицины. Она считала особо важными структурно-химические изменения на клеточном уровне. Благодаря ей была организована патолого-анатомическая и прозекторская служба.

Другой пример. В 1908 году А. Гаррод заложил основы молекулярной патологии, осветив с точки зрения молекулярной биологии такие важные для практической медицины явления, как различная восприимчивость людей к болезням, а также индивидуальный характер реакции на вводимые лекарства.

С помощью современной клеточной биологии медицина получила ранее не известные возможности предупреждения и лечения болезней, определяемых вредными мутациями, с применением методов генетической инженерии. Достижения в названной области науки привели к появлению целой отрасли производства, медицинской биотехнологии, работающей на здравоохранение.

А уж о том, что состояние здоровья людей напрямую зависит от качества среды и образа жизни можно даже не говорить. У практикующих врачей и у организаторов здравоохранения по этому поводу нет ни разногласий, ни сомнений. И, как следствие, мы наблюдаем в настоящее время экологизацию медицины.

В нынешнем XXI веке биология заняла в жизни человечества очень важное место. Важнейшие результаты получены в области изучения наследственности, фотосинтеза, фиксации растениями атмосферного азота, синтеза гормонов и других регуляторов жизненных процессов. Биология уже в ближайшем будущем сможет решить всемирную продовольственную проблему, а медицину и сельское хозяйство она обеспечит необходимыми биологически активными веществами. Исследования, ведущиеся в области биологии клетки и генной инженерии позволят лечить наследственные болезни, замещая у больных людей дефектные гены. В обозримом будущем медицина получит методы стимуляции восстановительных процессов и контроль за клеточным размножением. Это позволит эффективно бороться с ростом злокачественных опухолей и спасет множества больных раком.

Биология относится к ведущим отраслям естествознания. Высокий уровень ее развития служит необходимым условием прогресса медицины.

Биологические знания помогают сельскому хозяйству и в борьбе с вредителями и болезнями, поражающими культурные растения, а также с паразитами животных. Биология позволяет усовершенствовать лесное и рыбное хозяйство и звероводство.

Благодаря достижениям современной биологической науки в промышленности начался биологический синтез аминокислот, кормовых белков, витаминов, ферментов, биостимуляторов, которые ускоряют рост растений и животных, а также средств защиты растений. Биологическая промышленность занята также производством органических кислот и других веществ.

С помощью методов генной инженерии биологи создали живые организмы с новыми комбинациями наследственных признаков и с новыми, неизвестными раннее, свойствами. Например, выведены растения, чрезвычайно устойчивые к заболеваниям, растения, которые могут расти на засоленых почвах, растения со способностью фиксировать атмосферный азот. На основе генной инженерии развивается биотехнология, занятая производством биологически активных веществ, таких как инсулин, антибиотики, интерферон. На основе последнего созданы новые вакцины для профилактики инфекционных заболеваний человека и животных.

Успехи и открытия биологической науки определили высокий современный уровень медицины. В частности, методы ранней диагностики, лечения и профилактики многих наследственных болезней человека базируются на фундаментальных генетических исследованиях. Именно с генетическими исследованиями во многом связаны надежды на дальнейший прогресс медицины. Только биологические исследования позволят решить такие важные проблемы современности, как рациональное использование природных ресурсов, а также повышение продуктивности сельского хозяйства. Биологические исследования помогут обнаружить и устранить отрицательные последствия влияния человека на окружающую среду, например, ее загрязнение отходами производства. Биоэкологические исследования помогут рационально использовать резервы биосферы. Помимо этого, задача экологической биологии состоит и в том, чтобы сохранить биосферу и обеспечить способность природы к самовоспроизведению.

1. Энциклопедический словарь юного биолога. М.: Педагогика, 2002.

2. Биология для поступающих в ВУЗЫ / Под ред. В.Н. Ярыгина. М.: Высшая школа, 2007.

Источник

Медицинская биология: конспект лекций для вузов

Используя данную книгу при подготовке к сдаче экзамена, студенты смогут в предельно сжатые сроки систематизировать и конкретизировать знания, приобретенные в процессе изучения этой дисциплины; сосредоточить свое внимание на основных понятиях, их признаках и особенностях; сформулировать примерную структуру (план) ответов на возможные экзаменационные вопросы. Материал приведен в соответствие с учебной программой курса «Медицинская биология».

Оглавление

Приведённый ознакомительный фрагмент книги Медицинская биология: конспект лекций для вузов предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.

Вопрос 4. Роль биологии в системе медицинского образования

Важность изучения биологии для медика определяется тем, что биология — это теоретическая основа медицины. «Медицина, взятая в плане теории, — это прежде всего общая биология», — писал один из крупнейших теоретиков медицины И.В. Давыдовский. Успехи медицины связаны с биологическими исследованиями, поэтому врач постоянно должен быть осведомлен о новейших достижениях биологии. Достаточно привести несколько примеров из истории науки, чтобы убедиться в тесной связи успехов медицины с открытиями, сделанными, казалось бы, в чисто теоретических областях биологии.

Исследования Л. Пастера (1822–1895 гг.), доказавшие невозможность самопроизвольного зарождения жизни в современных условиях, открытие того, что гниение и брожение вызываются микроорганизмами, произвели переворот в медицине и обеспечили развитие хирургии. В практику были введены сначала антисептика (предупреждение заражения раны посредством химических веществ), а затем асептика (предупреждение загрязнения путем стерилизации предметов, соприкасающихся с раной). Это же открытие послужило стимулом к поискам возбудителей заразных болезней, а с обнаружением их связаны разработка профилактики и рационального лечения инфекционных болезней. Открытие клетки и изучение микроскопического строения организмов позволили глубже понять причины возникновения болезненного процесса, способствовали разработке методов диагностики и лечения. То же самое следует сказать об изучении физиологических и биохимических закономерностей. Изучение И.И. Мечниковым процессов пищеварения у низших многоклеточных организмов способствовало объяснению явлений иммунитета. Его исследования по межвидовой борьбе у микроорганизмов привели к открытию антибиотиков, используемых для лечения многих болезней.

Следует помнить, что человек выделился из животного мира. Структура и функции человеческого организма, в том числе защитные механизмы, — результат длительных эволюционных преобразований предшествующих форм. В основе патологических процессов также лежат общебиологические закономерности. Необходимой предпосылкой для понимания сущности патологического процесса является знание биологии.

Филогенетический принцип, учитывающий эволюцию органического мира, может подсказать правильный подход к созданию живых моделей для изучения и незаразных болезней и для испытания новых лекарственных препаратов. Этот же метод помогает найти правильное решение при выборе тканей для заместительной трансплантации, понять происхождение аномалий и уродств, найти наиболее рациональные пути реконструкции органа и т. д.

Большое число болезней имеет наследственную природу. Профилактика и лечение их требуют знания генетики. Ненаследственные болезни протекают неодинаково, а их лечение проводится в зависимости от генетической конституции человека, чего не может не учитывать врач. Многие врожденные аномалии возникают вследствие воздействия неблагоприятных условий среды. Предупредить их — задача врача, вооруженного знаниями биологии развития организмов. Здоровье людей в большой мере зависит от среды, в частности от той, которую создает человечество. Знание биологических закономерностей необходимо для научно обоснованного отношения к природе, охране и использованию ее ресурсов, в том числе с целью лечения и профилактики заболеваний. Как уже говорилось, причиной многих болезней человека являются живые организмы, поэтому для понимания патогенеза (механизма возникновения и развития болезни) и закономерностей эпидемического процесса (т. е. распространения заразных болезней) необходимо изучение болезнетворных организмов.

Источник