Проблема старения и смерти живых организмов

Содержание
Введение 3
Глава 1 Система живой природы 5
1.1 Особенности организации системы живой природы 7
1.2 Признаки биологических систем 10
Глава 2 Процесс старения 12
2.1 Теории старения 15
2.1.1 Эволюционно-генетический подход 18
2.1.2 Эволюционно-физиологический подход 19
Заключение 21
Список использованной литературы 23

Mutationsaccumulationtheory). Первоначально ученый обратил внимание, что животные в естественной средедовольно редко доживают до возраста, когда старение становится заметным. Это наблюдение легло в основу идеи, согласно которой аллели, которые проявляются на протяжении поздних периодов жизни и возникающие как результат мутаций зародышевых клеток, подвергаются весьма слабому эволюционному давлению, даже если в результате их действия страдают так свойства, как выживание и размножение. Соответственно, эти мутации могут накапливаться в геноме на протяжении многих поколений. Тем не менее, любая особь, которая сумела избежать смерти на протяжении долгого времени, испытывает на себе их действие, что проявляется как старение. То же самое верно и для животных в защищённых условиях.Дальнейшим развитием стало предположение, сделанное в 1957 году Д. Вильямсом, которое заключалось в идее существования таких генов (получивших название плейотропных), эффект которых для выживания организмов на протяжении разных периодов жизни был бы различным, что фактически могло бы означать пользу их наличия в молодом возрасте, когда эффект естественного отбора сильный, и вред позднее, когда эффект естественного отбора слабый.Название данная теория получила «антагонистическая плейотропия».Вместе эти две теории составляют основу современных представлений о генетике старения. Идентификация ответственны генов имела лишь ограниченный успех. Свидетельства о накоплении мутаций остаются спорными, тогда как свидетельства наличия плейтропных генов сильнее, но и они недостаточно обоснованы. Примерами плейтропных генов можно назвать ген теломеразы у эукариотов и сигма-фактор σ70 у бактерий. Хотя известно много генов, которые влияют на продолжительность жизни разных организмов, других чётких примеров плейтропных генов всё ещё не обнаружено.2.1.2 Эволюционно-физиологический подходТеория антагонистической плейотропии предсказывает, что должны существовать гены с плейтропным эффектом, естественный отбор которых и приводит к возникновению старения. Несколько генов с плейтропным эффектом на разных стадиях жизни действительно найдены — сигма-70 у E. coli, теломераза у эукариотов, но непосредственной связи со старением показано не было, тем более не было показан, это типично явление для всех организмов, ответственное за все эффекты старения. То есть эти гены могут рассматриваться лишь как кандидаты на роль генов, предсказанных теорией. С другой стороны, ряд физиологических эффектов показаны без определения генов, ответственных за них. Поддержание тела должно осуществляться только настолько, насколько это необходимо на протяжении обычно времени выживания в природе. Например, поскольку 90% диких мышей умирает на протяжении первого года жизни, преимущественно от холода, инвестиции ресурсов в выживание на протяжении дольше времени будут касаться небольшого процента, гораздо меньше против большинства, например, около только 10% популяции. Таким образом, трёхлетняя продолжительность жизни мышей полностью достаточна для всех потребностей в природе, а с точки зрения эволюции, ресурсы следует тратить, например, на улучшение сохранения тепла или размножения, вместо борьбы со старостью. Таким образом, продолжительность жизни мыши наилучшим образом отвечает экологическим условиям её жизни.Теория «одноразового тела» делает несколько допущений, которые касаются физиологи процесса старения. Теория эта гласит, что старение возникает в результате неидеальны функций ремонта и поддержки соматических клеток, которые адаптированы для удовлетворения экологических потребностей. Повреждения же являются результатом стохастических процессов, связаны с жизнедеятельностью клеток. Долголетие контролируется за счёт контроля генов, которые отвечают за эти функции, а бессмертие генеративных клеток, в отличие от соматических, является результатом больших затрат ресурсов и, возможно, отсутствия некоторых источников повреждений.ЗаключениеЛюбопытство человека, возможно, выведет в итоге человечество на новый уровень развития, ведь, как известно, человеческой истории присуща цикличность в ее развитии. Возможно, генетические поиски или физиологические эксперименты рано или поздно дадут свои плоды, и человек станет бессмертным, но даже продление жизни человека или, хотя бы уменьшение мук в процессе жизнедеятельности, научно говоря, повышение эффективности жизни, не могут не радовать. Результат, который имеет общебиологическое и практическое значение, - вариабельность генома. Известно, что структура ДНК практически не допускает мутаций, так как они способны повредить его, что непременно приведет к дефекту или гибели организма, или пустыми с точки зрения практического значения, то есть эффект будет нейтральным по значению. В отсутствии фенотипического проявления нейтральные мутации не подвергаются генетическому отбору, но могут распространяться в популяции, при условии их превышения одного процента говорят о полиморфизме, иначе говоря, многообразии генома.Геном человека отличается большим разнообраазием участков, отличающихся между собой парой или всего одним нуклеотидов, которые при этом передаются из поколения в поколение. Данный феномен как мешает исследователю, поскольку необходимо тратить время на дополнительные исследования, истинный ли это полиморфизм или ошибка секвенирования, так и является уникальной возможностью для молекулярной идентификации отдельного организма. С теоретической точки зрения, вариабельность генома создает основу генетики популяций, которая ранее основывалась на чисто генетических и статистических данных.Проблема старения важна во многих аспектах жизни современного общества. Государство нуждается в эффективном населении территории, ведь это сулит экономическую выгоду для будущего развития и перспективы. Культурное развитие общества, передача традиций, единение поколений, перспектива использования биологического потенциала человека и других живых существ таят в себе манящие дали, которые рано или поздно, а, возможно, никогда, претворяться в жизнь.Проблема старения находится сразу в нескольких плоскостях интересов общества, так как касается различных аспектов жизни как здорового населения, так и населения, имеющего проблемы со здоровьем и нуждающимися в поиске необходимых лекарств. К тому же, помимо чисто биологической постановки задач, данная проблема также касается этической и моральной сферы. Поэтому тема смерти так близка философии и религии. Пожалуй, эта область эзотерическая и на данный момент мало изученная.Будь человек существом безсознательным, не обладающим высоко развитыми нервными структурами, способными к познанию окружающего его мира, вероятно, эти вопросы так и остались бы не тронутыми, однако биологическая сущность человека содержит такого рода структуры. Именно природа наградила человека, как биологическое существо способностью к осмыслению бытия, а следовательно, невозможно представить, чтобы вопрос механизмов старения, как и тема смерти оставались не изученными.Рассуждения, в некотором смысле, носят даже философский характер, даже в разрезе биологии, хотя здесь присутствуют весьма конкретные термины, характеризующие определенные процессы, имеющие место быть в реальности. Тем не менее, непознанные области остаются и для человека представляются своего рода областями тьмы, о которых невозможно не рассуждать и не теоретизировать.Список использованной литературыИорданский, Н.Е. Эволюционное учение [Текст] / Москва, Владос, 2001. – 258 с.Дерягина, М.А. Эволюционная антропология: биологические и культурные аспекты. Учебное пособие [Текст] / Москва, УРАО, 1999. – 248 с.Симонова, Л.Н. Общая биология под редакцией [Текст] / Саратов, 1998. – 145с.Заплатин, Б.П. Проблема вида и видообразования[Текст] / Учебное пособие. – Пенза, 2000. – 352 с.Баранов, В.С. Геном человека и гены "предрасположенности" [Текст] / Баранов В.С., Баранова Е.В., Иващенко Т.Э., Асеев М.В. // Введение в предиктивную медицину. СПб, 2000. – С. 14-21.Боринская, С.А. Структура генома прокариот [Текст] / Боринская С.А., Янковский Н.К. // Молекулярная биология. Т. 33, № 6, 1999. – С. 35-41.Бочков, Н.П. Генетика человека и клиническая медицина [Текст] / Бочков Н.П. // Вестник РАМН. №10, 2001. – С. 32-34.Генная терапия - медицина будущего [Текст] / Под ред. А.В. Зеленина. М., 2000. – 302 с.Горбунова, В.Н. Введение в молекулярную диагностику и генотерапию наследственных заболеваний [Текст] / Горбунова В.Н., Баранов В.С. // Вестник РАМН. СПБ, 1997. – С. 52-58.Пузырев, В.П. Патологическая анатомия генома человека [Текст] / Пузырев В.П., Степанов В.А. // Новосибирск, 1997. – 208 с.Тяжелова, Т.В. Новые гены человека в области 13q14.3, обнаруженные insilico [Текст] / Тяжелова Т.В., Иванов Д.В., Баранова А.В., Янковский Н.К. // Генетика. Т. 39, №6, 2003. – С. 45-52.Янковский, Н.К. Геном человека: научные и практические достижения и перспективы: Аналитический обзор [Текст] / Янковский Н.К., Боринская С.А. // Вестник РФФИ. № 2, 2003. – С. 15-19.Ботаника с основами экологии: Учеб. Пособие для студентов пед. ин-тов /Л.В. Кудряшов и др. – М.: Просвещение,1979Горышина Т.К. Экология растений. – М.: Высшая школа,1979Гусев Н.А. Некоторые закономерности водного режима растений. – М.: Изд-во АН СССР, 1959.Двораковский М.С. Экология растений. –   М.: Просвещение 1964Жданов В.С. Аквариумные растения. / Под.ред. Коровина. -   М.: Лесн. пром-ть , 1981Крафтс А. Вода и ее значение в жизни растений. –   М.: Иност. лит., 1951