УДК  575

ББК   28.04:52.5

Ф92

Фросин В.Н.

Ф92     Введение в биологию человека: 3. Экология / В.Н.Фросин – Казань: Диалог-Компьютерс, 2007. – 277 с.: ил.

   Издание второе, исправленное и дополненное

 Учебное пособие содержит изложение современных представлений о структуре и функционировании популяций, биоценозов и экологических систем,  закономерностях взаимодействия организма и окружающей среды,  Особое внимание уделено молекулярно-генетическим основам экологии бактерий и вирусов, взаимоотношениям в системе “человек-биосфера”. 

Учебное пособие предназначено для студентов вузов, учащихся и преподавателей медицинских училищ,  учреждений общего образования и слушателей подготовительных курсов вузов.

© В.Н.Фросин

Оглавление

Глава 24. Природа живого и окружающая среда .......................................................................... 24.1. Золотое сечение, ряд Фибоначчи, фракталы, живые организмы и окружающая среда 24.2. Диссипативные системы и самоорганизация в неживой природе …………………….. 24.3. Основные свойства и признаки живого  …………………………………………………   Глава 25. Основы общей экологии.……………………….…………………………………………..	7 7 15 21   28
25.1. Структура экологии ……………………………………….…........………………………	28
25.2. Основы аутэкологии. Среда обитания. Экологические факторы. ……………………. 25.2.1. Среда обитания, организмы и экологические факторы ………………………….. 25.2.2. Общие закономерности воздействия факторов среды на организмы.             Основные принципы аутэкологии …………………………………………..…… 25.2.3. Приспособление организмов к неблагоприятным факторам среды …………….. 25.2.4. Экологическая ниша организма …………………………………………………… 25.2.5. Экологические, или жизненные формы ………………………………………….. 25.2.6. Организмы как индикаторы качества среды ……..……………………………… 25.3. Демэкология, или экология популяций ………………………………………………… 25.3.1. Численность популяции. Популяционные законы ……………………………… 25.3.2. Структура популяции ……………………………………………………………… 25.3.2.1. Возрастная структура популяции ………………………………………. 25.3.2.2. Половая структура популяции ………………………………………….. 25.3.2.3. Пространственная структура популяций ………………………………. 25.3.2.4. Этологическая структура популяций ……………………………………. 25.3.2.5. Генетическая структура популяций …………………………………….. 25.3.3. Динамика популяций ……………………………………………………………… 25.3.3.1. Кривые выживания ……………………………………………………… 25.3.3.2. Рост популяции и кривые роста ………………………………………… 25.3.3.3. Колебания численности популяций ……………………………………. 25.3.4. Типы стратегии жизни …………………………………………………………….. 25.4. Синэкология, или экология сообществ ………………………………………………. 25.4.1. Понятие о сообществах организмов, биоценозе и биотопе ……………………. 25.4.2. Структура биоценоза ……………………………………………………………. 25.4.2.1. Экологическая структура биоценоза …………………………………….. 25.4.2.2. Типы биотических связей в биоценозе ………………………………….. 25.4.2.3. Взаимоотношения организмов разных видов в биоценозе …………… 25.4.2.4. Трофическая структура биоценозов ……………………………………… 25.4.2.5. Видовая структура биоценозов ……………………………………………. 25.4.2.6. Пространственная структура биоценозов …………………………………. 25.4.3. Закономерности саморегуляции биоценозов. Экологическое дублирование …. 25.5. Экологические системы ………………………………………………………………… 25.6. Биосфера …………………………………………………………………………………. 25.6.1. Структура и границы биосферы ………………………………………………… 25.6.2. Геосферные оболочки Земли …………………………………………………….. 25.6.2.1. Атмосфера ………………………………………………………………… 25.6.2.2. Гидросфера ………………………………………………………………… 25.6.2.3. Литосфера ………………………………………………………………… 25.6.2.4. Магнитосфера …………………………………………………………….. 25.6.3. Живое вещество биосферы ……………………………………………………	30 30   33 35 36 37 38 39 39 39 39 40 40 42 43 43 44 44 47 48 49 49 49 49 50 50 51 54 55 56 57 62 62 62 63 66 69 71 71
Глава 26. Человек и биосфера ………….…………………….………..........……………………. 26.1. Экология человека ……………………………………………………………………… 26.1.1. Человек как биологический вид, его среда обитания и биологические потребности………………………………………………………. 26.1.2. Общая характеристика антропоэкосистем ……………………………………… 26.1.3. Экологические факторы и здоровье человека ………………………………. 26.1.4. Болезнь человека как экологическое явление ………………………………… 26.1.5. Элементы экологии внутренней среды человека ………………………………. 26.1.6. Адаптивные экологические типы людей. Адаптация человека к экстремальным условиям ………………………………………………………. 26.1.7. Образ жизни и качество жизни населения …………………………………….. 26.1.8. Структура и функция семьи   …………………………………………………….. 26.1.9. Введение в аутэкологию человека и медицинскую экологию. ……………….. 26.1.9.1. Факторы риска атмосферного воздуха и питьевой воды ……………. 26.1.9.2. Факторы риска искусственной среды обитания жилых и общественных зданий ………………………………………………….. 26.1.9.3. Воздействие на человека физических факторов окружающей  среды …….................................................................................................. 26.1.9.4. Роль пищи в формировании заболеваемости населения и уменьшения ее риска …………………………………………………….. 26.1.10. Элементы синэкологии человека. Паразитизм …………………… 26.2. Демэкология человека. Экология человечества …………………………………….. 26.2.1. Популяционные характеристики человечества …………………………………. 26.2.2. Проблемы питания и производства продовольствия …………………………… 26.2.3. Факторы, лимитирующие развитие человечества …………………………….. 26.2.3.1. Рост населения планеты ………………………………………………… 26.2.3.2. Истощение ресурсов …………………………………………………….. 26.2.3.3. Антропогенное загрязнение окружающей среды …………………….. 26.3. Экологические кризисы биосферы ………………………………………………………. 26.4. Элементы социальной экологии …………………………………………………………. 26.5. Антропогенное загрязнение биосферы ………………………………………………… 26.5.1. Загрязнение атмосферы ……………………………………………………………… 26.5.1.1. Загрязнение атмосферы парниковыми газами ……………………. 26.5.1.2. Разрушение озонового слоя атмосферы …………………………….. 26.5.1.3. Кислотные осадки ……………………………………………………… 26.5.1.4. Другие химические загрязнения атмосферы ……………………………..  26.5.2. Загрязнение гидросферы ………………………………………………………… 26.5.3. Загрязнение литосферы ……………………………………………………….. 26.5.4. Воздействие на биосферу физических факторов. …………………………….. 26.5.5. Природные и антропогенные чрезвычайные ситуации ……………………….. 26.5.6. Военная деятельность в мирное время и проблемы экологии ………………… 26.5.7. Военные конфликты и биосфера …………………………………………………. 26.5.8. Информационная среда как источник опасности ……………………………… 26.5.9. Экологический риск и экологическая безопасность …………………………… 26.6. Пути и методы сохранения биосферы ……………………………………………….. 26.7. Основные закономерности экологии человека ………………………………………..   Глава 27. Биотехнология. Нанотехнология. …………………………………………………….                   27.1. Основные направления, методы и достижения биотехнологии ……………………..                   27.2. Биоиндустрия ферментов с момощью микроорганизмов …………………………….         27.2.1. Технология промышленного получения ферментов ……………………….         27.2.2. Иммобилизованные ферменты ………………………………………………… 27.3. Генетическая инженерия …………………………………………………………………. 27.3.1. Основные методы биотехнологии рекомбинантных ДНК ……………………… 27.3.2. Направления и достижения генетической инженерии …………………………. 27.3.2.1. Генетическая инженерии рокариот, растений и животных ……………. 27.3.2.2. Генетическая инженерия в медицине …………………………………… 27.4. Белковая инженерия …………………………………………………………………….. 27.5. Клеточные технологии. Клеточная и тканевая инженерия …………………………… 27. 5.1. Клеточные технологии в сельском хозяйстве …………………………………. 27.5.1.1. Клеточные технологии в растениеводстве …………………………….. 27.5.1.2 Клеточные технологии в животноводстве ……………………………… 27.5.2. Клеточные технологии в медицине …………………………………………….. 27.6. Биоинформатика …………………………………………………………………………. 27.7. Нанотехнология ……………………………………………………………………….. 27.7.1. Материалы нанотехнологии ……………………………………………………. 27.7.2. Наноэлектроника, микро  и нанолектромеханические системы ……………….. 27.7.3. Инструменты нанотехнологии ………………………………………………….. 27.7.4. Биотехнология и медицина ………………………………………………………….   Глава 28. Биологическая опасность. ……………………………………………………………….                     28.1. Биологические агенты естественного происхождения. Новые и вновь возникающие инфекции ………………………………………………………………..                     28.2. Генетически модифицированные организмы …………………………………………..                     28.3. Аварии на предприятиях биологического профиля …………………………………..                     28.4. Биологическое оружие. Биологический терроризм ……………………………………                     28.5. Меры противодействия биологической опасности ……………………………………. Глава 29. Молекулярно-генетические основы экологии и эволюции бактерий ………. ….                     29.1. Понятие о бактериях и сообществах бактерий …………………………………………                     29.2. Особенности бактериального генома ……………………………………………………….          29.2.1. Структура прокариотических генов ………………………………………………..          29.2.2. Бактериальные плазмиды …………………………………………………………….          29.2.3. Мобильные генетические элементы бактерий ………………………………….. 29.3. Молекулярно-генетические основы инфекционного процесса ………………………….. 29.4. Феномен “ощущение кворума”. Проявления и механизм кооперативной       чувствительности …………………………………………………….… 29.5. Микробные сообщества. Биопленки …………………………………………………….. 29.6. Микрофлора пищеварительного тракта человека ……………………………………… 29.7. Проблема устойчивости патогенных бактерий к лекарственным воздействиям. Бактерии – внутриклеточные и внеклеточные паразиты человека …………………….             29.7.1. Риккетсии ……………………………………………………………………………..             29.7.2. Хламидии ………………………………………………………………………….             29.7.3. Микобактерии …………………………………………………………………………             29.7.4. Микоплазмы …………………………………………………………………………             29.7.5. Холерный вибрион …………………………………………………………………. 29.8. Митохондрии как потомки бактерий – внутриклеточных симбионтов ……………….. 29.9. Бактерии, управляющие полом  членистоногих ………………………………………..            29.9.1. Эффекты вольбахий на размножение членистоногих ……………………………..            29.9.2. Особенности метаболизма вольбахий ……………………………………………..            29.9.3. Геном вольбахий и молекулярные механизмы воздействия вольбахий             на клетки хозяина …………………………………………………………….…. 29.10. Место бактерий в эволюции биосферы ……………………………………………..             29.10.1. Архебактерии …………………………………………………………………..             29.10.2. Эубактерии …………………………………………………………………….   Глава 30. Молекулярно-генетические основы экологии и эволюции вирусов …………..                     30.1. Понятие о вирусах и вирусоподобных инфекционных агентах …………………..                     30.2. Структурно-функциональная организация вирионов ………………………………..                     30.3. Взаимодействие вируса с клеткой-хозяином ………………………………………….             30.3.1. Типы взаимодействия вируса с клеткой …………………………………………             30.3.2. Этапы взаимодействия вируса с клеткой-хозяином ………………………….             30.3.2.1. Прикрепление вируса к клетке ……………………………………….             30.3.2.2. Проникновение вируса в клетку ………………………………………             30.3.2.3. Раздевание вируса ……………………………………………………..             30.3.2.4. Репликация вирусного генома и экспрессия генов ………………….             30.3.2.5. Сборка вирионов ……………………………………………………..             30.3.2.6. Созревание и выхлд вирионов из клетки ………………… 30.4. Молекулярные и клеточные механизмы защиты организма от вирусных инфекций …             30.4.1. Факторы защиты организма от вирусных инфекций …………………………….             30.4.2. Биологические свойства и механизм действия интерферона …………………… 30.5. Лечение и профилактика вирусных инфекций ………………………………………….                        30.5.1. Основные способы контроля вирусных инфекций ……………………                        30.5.2. Лечение и профилактика вирусных заболеваний с помощью вакцин ..                        30.5.3. Пассивная иммунизация при вирусных заболеваниях ……………….                        30.5.4. Применение интерферона и его индукторов ...........................………                        30.5.5. Химиотерапия вирусных инфекций ………………………………… 30.6. Краткая характеристика основных социально значимых вирусных инфекций           человека………………………………………………………………………………………            30.6.1. Грипп …………………………………………………………………………………            30.6.2. Вирусные гепатиты …………………………………………………………………..            30.6.3. Вирусы простого герпеса ………………………………………………………….            30.6.4. Вирус иммунодефицита человека …………………………………………………            30.6.5. Новые опасные вирусы ………………………………………………………………..      Литература ……………………………………………………………………………………………..	74 74   74 78 82 85 88   88 90 95 98 99   102   105   108 111 116 116 120 120 121 121 122 123 126 127 127 129 130 131 132 133 134 136 138 141 141 144 146 147 148   151 151 155 157 159 161 162 164 164 164 170 170 171 171 172 172 174 174 174 177 180 182   186   187 189 195 196 203 204 204 208 208 211 212 213   219 222 225   227 227 228 229 230 231 232 233 233 236   236 237 238 239   247 247 250 253 253 253 253 254 254 255 258 259   259 259 260 262 262 262 263 264 265   266 266 267 270 270 274   277