Старение как продолжение развития. Программные теории старения.

Наука, изучающая старение организма – геронтология.

Старение – неизбежно возникающий, закономерно развивающийся разрушительный процесс, снижающий приспособительные возможности организма, сокращающий продолжительность жизни и повышающий вероятность смерти.

В настоящее время выдвинуто более 200 гипотез, пытающихся объяснить механизмы старения. До настоящего времени эти гипотезы не в состоянии ответить на такой казалось бы простой вопрос: почему организмы разных видов характеризуются различной продолжительностью жизни: мыши живут 2 года; птицы от 8 до 70 лет в зависимости от вида; черепахи до 300 лет?

Выделяют хронологическую и биологическую продолжительность жизни.

Хронологическая продолжительность жизни – это средняя продолжительность жизни. Она составляет для развитых стран 71 год, для развивающихся – 52 года. В 1988 году СССР занимал 35 место по продолжительности жизни, в 2010г. мы занимали 162 место (из 224 стран).

Биологическая продолжительность жизни по разным авторам колеблется от 80 до 200 лет.

На скорость старения и продолжительность жизни оказывает влияние генотип, т.е. имеет место генетический контроль. Можно сказать, старение – закономерная стадия индивидуального развития, поэтому оно генетически предопределено. Об этом говорят следующие данные:

1. каждый вид организмов имеет определённый срок жизни.

2. люди с одинаковой генетической программой – монозиготные близнецы – как правило, доживают до одинакового возраста.

3. круглый червь ценорабдитес элеганс – самооплодотворяющийся гермафродит. Его длина всего 1мм, живёт червь 3,5 суток, умирает сразу после откладывания яиц. При такой короткой жизни, о каких повреждениях можно говорить. Налицо запрограммированная клеточная смерть – апоптоз.

Генетическая предопределённость старения составляет суть программной теория старения. Старение – это закономерная и неизбежная стадия индивидуального развития.

2. Старение как накопление ошибок в генетическом материале. Стохасти­ческие теории старения.

Стохастическая теория старения полагает, что старение связано с накоплением повреждений на разных уровнях организации организма, которые возникают случайно (стохастически) под действием внешних и внутренних факторов.

Эти повреждения в первую очередь происходят на молекулярном уровне (ДНК, белков, липидов, мембран). Изменения на молекулярном уровне приводят к нарушениям на уровне органелл, клеток, тканей и органов и систем органов. Это снижает жизнеспособность организма и повышает вероятности смерти.

Изменения, наблюдаемые в процессе старения организма

на разных уровнях организации

Внешние и внутренние факторы



молекулярные повреждения



изменение состояния органелл клеток



изменение состояния клеток



изменение состояния тканей и органов



изменение состояния систем организма



снижение жизнеспособности организма



увеличение вероятности смерти

2. Содержание

   • Тема занятия: Индивидуальное развитие (онтогенез). Общая характеристика эмбрионального развития.
   • 2 Стадия – активации гамет, наступает после их контакта. Активация сперматозоида называется акросомная реакция. Активация яйцеклетки – кортикальная реакция.
   • Общая характеристика гаструляции. Особенности гаструляции у амфибий и птиц. Гаструляция у высших (плацентарных) млекопитающих.
   • Морфогенез (формообразование), его основные процессы:
   • 5. Интеграция в развитии, целостность онтогенеза. Роль гормонов в ко­ординации процессов развития.
   • Генетический контроль роста. Роль нервной и эндокринной системы в регуляции процессов роста.
   • Взаимодействие биологического и социального в период детства и мо­лодости.
   • Старение как продолжение развития. Программные теории старения.
   • Процессы, ведущие к старению на генетическом, молекулярном, ткане­вом (органном) и системном уровнях организации.
   • Масштаб регенерации, его границы у разных видов животных.
   • Способы репаративной регенерации: эпиморфоз и морфоллаксис.
   • Регенерация органов и тканей у высокоорганизованных животных, чело­века. Её способы и масштабы.
   • Эволюция регенерационной способности.
   • Источники регенерационного материала при разных способах восстанов­ления.
   • Тема занятия: Гомеостаз. Трансплантация. Биоритмы.
   • Организм как открытая саморегулирующая система. Общие (кибернети­ческие) закономерности гомеостаза живых систем.
   • 4. Клеточные механизмы гомеостаза.
   • Системные механизмы гомеостаза:
   • Популяционная структура человечества. Демографические и генетичес­кие характеристики популяции людей. Демы, изоляты.
   • Дрейф генов и особенности генофондов изолятов.
   • Влияние мутационного процесса, миграции, изоляции, популяционных волн на генетическую конституцию людей.
   • Специфика действия естественного отбора в человеческих популяциях. Отбор против гетерозигот и гомозигот.
   • Отбор и контротбор. Факторы контротбора в отношении признака серпо­видноклеточности эритроцитов.
   • И кро­веносной систем хордовых.
   • Главные эволюционные характеристики органов и функций:
   • 2. Главные принципы эволюции органов и функций:
   • Филогенез органов дыхания хордовых
   • Филогенез органов кровообращения у хордовых:
   • И выделительной систем хордовых.
   • Филогенез пищеварительной системы хордовых:
   • 2. Филогенез выделительной системы хордовых:
   • Определение и структура экологии как науки, ее задачи, место в сис­теме биологических дисциплин.
   • Среда как экологическое понятие. Факторы среды: абиотические, биотические, антропогенные. Понятие экологической валентности.
   • Понятие экосистемы, биогеоценоза, антропобиогеоценоза. Трофические структуры экосистемы: продуценты, консументы, редуценты.
   • Изменение биоценозов во времени. Экологические сукцессии.
   • Биосфера как естественноисторическая система. Современные концеп­ции биосферы: биохимическая, биогеоценотическая, термодинамическая, геофизичес-
   • Живое вещество: количественная и качественная характеристика. Роль в природе планеты.
   • Функции биосферы в развитии природы Земли и поддержка в ней динами­ческих равновесий: окислительно-восстановительная, газообмен, кон­центрирова-
   • Круговорот химических элементов как главная функция биосферы. Кру­говорот воды, углерода, азота.
   • Эволюция биосферы. Основные направления: видообразование и прогрес­сивное изменение биогеоценозов.
   • Возрастающее влияние человека на биосферу. Экологические последс­твия.
   • Возникновение и развитие ноосферы. Понятие биотехносферы.
   • Предмет и задачи экологии человека.
   • Общая характеристика среды обитания людей.
   • Человек как творческий экологический фактор. Основные направления и результаты антропогенных изменений в окружающей среде. Антропоген­ные экосистемы.
   • Адаптация человека к среде обитания: биологические и социальные ас­пекты.
   • Проблемы охраны окружающей среды и рационального природопользования.