Физиология человека и животных

Введение. Предмет физиологии. Краткий обзор развития физиологии как экспериментальной науки.

Основные представления о регуляции. Нервный и гуморальный механизмы. Организм и внешняя среда. Адаптация.

Физиология клетки. Функции клетки, клеточных органелл. Структурно-функциональная организация клеточной мембраны.

Физиология возбудимых образований. Современное представление о потенциале покоя, потенциале действия. Нервная клетка и функциональное значение ее частей. Современный взгляд на структурно-функциональную основу рефлекса. Нервы, их строение, функции. Синапс, строение и функции. Рефлекс. Современный взгляд на структурно-функциональную основу рефлекса.

Строение мышц. Современное представление о строении саркомера. Изотонический и изометрический режимы возбуждения мышц. Особенности функционирования гладких мышц. Энергетика мышечного сокращения. Работоспособность мышц. Утомление.

Физиология центральной нервной системы. Основные этапы эволюции нервной системы. Рефлекторная концепция. Продолговатый мозг. Средний мозг. Мозжечок. Промежуточный мозг. Большие полушария головного мозга. Роль коры больших полушарий в осуществлении высшей нервной деятельности. Спиной мозг. Вегетативная нервная система (симпатическая и парасимпатическая).

Учение И.П.Павлова об условных рефлексах. Значение трудов И.М.Сеченова в развитии материалистического учения о высшей нервной деятельности. Методы и условия образования условных рефлексов. Внутреннее торможение условных рефлексов – угасание, запаздывание, дифференцировка. Условное торможение. Запредельное торможение. Сон и гипноз в свете учения об условных рефлексах. Типы высшей нервной деятельности.

Физиология эндокринной системы. Общая характеристика эндокринной системы и ее значение в гуморальной регуляции. Железы внутренней секреции. Щитовидная железа, топография, структура, гормоны. Гипо- гипертириодизм. Паращитовидные железы. Строение, функции. Поджелудочная железа. Островки Лангерганса. Значение инсулина в углеводном обмене. Глюкагон. Надпочечники. Эндокринная функция мозгового вещества и коркового слоя надпочечников. Гипофиз, его топография, функция передней и задней доли гипофиза. Эпифиз, его топография и функция. Половые гормоны. Взаимосвязь нервной и эндокринной систем. Гипоталамо-гипофизарная система.

Физиология крови. Физиологическое представление о внешней и внутренней среде организма. рН крови, значение буферных систем крови. Кровь и лимфа. Их роль в обеспечении адаптивных процессов организма. Основные функции крови. Количество и состав. Форменные элементы крови и их функции. Защитная функция крови, понятие о клеточном и гуморальном иммунитете. Группы крови. Резус-фактор. Методы и практическое значение переливания крови. Дыхательная функция крови, роль эритроцитов в ее осуществлении. Потребление организмом кислорода в покое и при физической нагрузке.

Физиология сердечно – сосудистой системы. Значение и морфо-функциональные особенности сердечно-сосудистой системы. Функциональная роль предсердий и желудочков. Сердечный цикл. Функциональные особенности мышечной ткани сердца. Автоматизм сокращения сердца и его природа. Регуляция деятельности сердца. Электрокардиограмма и ее компоненты. Систолический и минутный объем сердца, частота сердцебиения. Пульс. Кровяное давление, его регуляция в организме и методы регистрации. Скорость кровотока. Регуляция движения крови в сосудах.

Физиология дыхательной системы. Дыхание как физиологический процесс и его значение. Легочное дыхание. Механизм дыхательных движений у человека. Емкость легких. Дыхательные объемы. Спирометрия. Гипоксия, гипоксемия и асфиксия. Напряжение газов в крови и тканях. Тканевой газообмен. Клеточное дыхание. Влияние на организм разреженного воздуха и повышенного атмосферного давления. Регуляция дыхания при мышечной работе. Взаимосвязь дыхания и кровообращения.

Обмен веществ и энергии в организме. Значение и сущность обмена веществ. Белки, их природа и физиологическое значение. Полноценные и неполноценные белки. Липиды, их классификация и физиологическая роль. Энергетическое и пластическое значение в организме. Незаменимые жирные кислоты. Углеводы, их классификация и энергетическое значение в обмене. Витамины, их классификация. Понятие об авитаминозе. Минеральные компоненты питания и их физиологическое значение. Пищеварение. Физиологическое обоснование норм питания. Теплообмен в организме. Терморегуляция.

Физиология выделительной системы. Значение процессов выделения. Конечные продукты обмена, продукты распада и их выделение из организма. Почки, их строение и выделительная функция. Рефлекторно-гуморальная регуляция мочеобразования. Экскреторная функция кожи, потовые железы и потоотделение. Экскреторная функция печени и легких.

Физиология сенсорных систем. Понятие о рецепторах и анализаторах. Классификация рецепторов и анализаторов. Строение и функции вестибулярного аппарата. Вкусовые и обонятельные рецепторы. Орган слуха – строение и функционирование. Глаз, его строение и функционирование. Взаимодействие органов чувств. Комплексность и адекватность восприятия раздражителей внешнего мира.

ФИЗИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ

Введение. Место физиологии растений в системе наук. Физиология как экспериментальная наука.

Физиология растительной клетки. Клетка как основная структурная и физиологическая единица растительного организма.

Химические вещества, входящие в состав растительной клетки. Обмен веществ. Особенности обмена веществ растительной клетки.

Основные структурные компоненты растительной клетки. Клеточная оболочка, ее структура. Цитоплазма как коллоидная система.

Молекулярные основы хранения и реализации наследственной информации. Роль ДНК в передаче наследственной информации. Особенности биосинтеза белка.

Поступление воды в растительную клетку. Диффузия, понятие химического потенциала.

Поступление солей в растительную клетку. Способность к избирательному накоплению солей клеткой. Влияние условий на поступление солей. Пассивное и активное поступление.

Морфология и физиология бактериальных организмов. Форма и размер бактериальных организмов. Внутреннее строение. Деление бактерий. Строение бактериальной клетки.

Водный режим растений. Структура и свойства воды. Значение воды в жизни клетки и организма.

Испарение воды растением – транспирация. Понятие о транспирации, ее значение. Устьица. Методы учета транспирации. Посткпление и передвижение воды в растении. Передвижение воды до сосудов корня.

Физиологические основы устойчивости растений к засухе. Атмосферная и почвенная засуха. Водный дефицит. Водный обмен различных экологических групп растений: гигрофиты, мезофиты, ксерофиты. Растения, устойчивые к обезвоживанию.

Углеродное питание растений. Фотосинтез. Фотосинтез, общее уравнение фотосинтеза. Хлоропласты и их роль в процессе фотосинтеза.

Энергетика фотосинтеза. Характеристика различных участков солнечного спектра и их значение в процессе фотосинтеза. Химизм процесса фотосинтеза. Фотосинтез как сочетание световых и темновых реакций. Темновая фаза фотосинтеза. Методы изучения метаболизма углерода при фотосинтезе.

Поступление и передвижение веществ. История изучения процессов корневого питания. Элементы входящие в состав растительного организма.

Минеральные соли как основная форма питания растений. Стерильные культуры. Связь поступления солей с жизнедеятельностью клеток корня.

Особенности питания растений азотом. Физиологическая роль азота. Усвоение молекулярного азота.

Поступление питательных веществ в растения. Минеральные соли как основная форма питания растений. Стерильные культуры.

Передвижение питательных веществ в растении. Восходящий ток питательных веществ.

Почва как источник питательных веществ. Питательные вещества почвы и их усвояемость.

Дыхание растений. Дыхание и его значение в жизни растительного организма.

Влияние различных факторов на интенсивность дыхания. Методы измерения интенсивности дыхания. Влияние на процесс дыхания внешних условий: температуры, снабжения кислородом, углекислого газа, воды, питательных солей.

Превращение веществ в растительном организме. Ассимилляция и диссимиляция. Ферменты и их роль в обмене веществ. Химический состав растений. Жиры и их ферментативные превращения.

Рост и развитие растений. Гормоны растений (фитогормоны) как основные регуляторы процессов роста и развития.Общие представления о гормонах. Ауксины, история их открытия, химический состав. Эволюция регуляторных систем. Взаимодействие фитогормонов. Особенности роста растительного организма. Гормональная теория регуляции прорастания. Дифференциация клеток и тканей. Методы измерения роста. Большая кривая роста. Влияние температуры на рост. Влияние света на процесс роста. Физиологическая природа покоя у растений.

Развитие растений. Теория циклического старения и омоложения (исследование Н.П. Кренке). Монокарпические и поликарпические растения. Яровизация – зависимость развития от воздействия пониженной температуры.

Движение растений. Движения у низших растений: бактерий, водорослей, слизевиков. Органоиды движения. Таксисы (фототаксис, хемотаксис). Пассивные гигроскопические движения у высших растений. Активные движения: ростовые и тургорные. Тропизмы. Фототропизм, геотропизм, хемотропизм, гидротропизм, магнитотропизм.

Физиологические основы устойчивости растений. Различные виды устойчивости. Условность понятия устойчивости. Устойчивость растений к низкой отрицательной температуре. Причины гибели растений при температуре ниже нуля. Морозоустойчивость. Зимостойкость растений. Причины гибели растений от неблагоприятных зимних условий. Холодоустойчивость. Солеустойчивость растений. Физиология устойчивости растений против заболеваний (иммунитет). Другие виды устойчивости: устойчивость к радиации, газоустойчивость, жаростойкость и т.п. Жизнь растений как единого целого. Взаимосвязь и регуляция физиологических процессов в растениях.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ

Важнейшие достижения, современные теоретические и практические задачи молекулярной биологии. Методы молекулярной биологии. Основы генетической инженерии: рестрикционный анализ, клонирование, гибридизация, определение нуклеотидных последовательностей ДНК и РНК, химический синтез генов. Создание искусственных генетических программ. Структура геномов про- и эукариот. Уникальные и повторяющиеся гены. Гомеозисные гены. Неядерные геномы. ДНК митохондрий и хлоропластов. Сателлитная ДНК. ДНК-содержащие вирусы и фаги. Банки нуклеотидных последовательностей, программа “Геном человека”. Геномная дактилоскопия. Генетически детерминируемые болезни. Подвижные генетические элементы и эволюция геномов. Структура хроматина. Полиморфизм ДНК. Репликация различных ДНК и ее регуляция. Теломерные последовательности ДНК. Повреждения и репарация ДНК. Структура транскриптонов и регуляция транскрипции у про- и эукариот. Процессинг РНК. Сплайсинг и его виды. Рибозимы. Обратная транскрипция. РНК-содержащие вирусы. Молекулярные основы канцерогенеза. Онкогены. Связь структуры и функции белков. Белковая инженерия. Внеклеточный синтез белков. Межмолекулярные взаимодействия и их роль в функционировании живых систем. Молекулярные основы эволюции, дифференцировки развития и старения. Молекулярные механизмы регуляции клеточного цикла. Программируемая клеточная гибель.