Биология человека

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации 
Федеральное государственное бюджетное образовательное  
учреждение высшего образования 
«Самарский государственный аграрный университет» 
 
 
 
 
 
 
 
 
О. А. Малахова, Л. П. Гниломедова 
 
 
 
БИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА 
 
Учебное пособие 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Кинель 2023 
 
 

УДК 572 (075) 
ББК 28.7 
М18 
 
 
Рекомендовано учебно-методическим советом Самарского ГАУ 
 
 
Рецензенты: 
В. В. Зайцев, зав. кафедрой «Биоэкология и физиология сельскохозяйственных животных», ФГБОУ ВО Самарский ГАУ, д-р биол. 
наук, проф.; 
О. Н. Макурина, профессор кафедры «Экология, ботаника и 
охрана природы», Самарский университет, д-р биол. наук 
 
 
 
 
Малахова, О. А. 
М18          Биология человека : учебное пособие / О. А. Малахова, Л. П. Гниломедова. – Кинель : ИБЦ Самарского ГАУ, 2023. – 178 с. 
ISBN 978-5-88575-721-8 
 
Учебное пособие по дисциплине «Биология человека» содержит теоретический материал для аудиторной и самостоятельной работы обучающихся, контрольные вопросы. 
Издание предназначено для бакалавров, обучающихся по направлению подготовки 06.03.01 «Биология». 
 
УДК 572 (075) 
ББК 28.7 
 
 
 
 
 
 
© ФГБОУ ВО Самарский ГАУ, 2023 
© Малахова О. А.,  
ISBN 978-5-88575-721-8               Гниломедова Л. П., 2023 
 
 
2 

Предисловие 
 
В учебном пособии рассмотрены основные теоретические положения биологии человека, раскрыты основополагающие понятия 
строения организма человека, его основных структурных единиц и 
систем органов в целом. Учебный материал структурирован и представлен в виде отдельных занятий по соответствующей тематике. 
Цель учебного пособия – дать обучающимся теоретические 
знания по вопросам, изучающим место человека в органическом 
мире. Рассматривается строение основных систем органов и отдельных органов человека.  
В процессе освоения дисциплины «Биология человека» обучающиеся знакомятся со строением таких систем, как: нервная, дыхательная, кровеносная, опорно-двигательная, пищеварительная; рассматривается строение и функции органы чувств человека, строение органов выделения, понятие о регуляции метаболизма. Рассматривается понятие «здоровье» и факторы риска, процессы адаптации 
и адаптивные возможности человека, рассматриваются процессы 
стресса и осуществление стрессовых факторов, а также пути их преодоления. 
Представленный в учебном пособии материал, соответствует 
федеральному государственному образовательному стандарту высшего образования и требованиям к результатам освоения основной 
профессиональной образовательной программы по направлению 
06.03.01 «Биология» способствует формированию профессиональных навыков проведения экологического мониторинга, формированию базы знаний о лабораторных исследованиях и о лабораторных 
приборах и оборудовании. 
 
 
 
3 

Занятие 1. Науки, изучающие человека.  
Методы изучения в антропологии 
 
Цель занятия – изучить науки, изучающие происхождение человека и методы изучения в антропологии. 
 
Анатомия и физиология – это науки о строении и функциях человеческого организма. 
Анатомия человека (от греч. anatome – рассечение, расчленение) – это наука о формах и строении, происхождении и развитии 
человеческого организма, его систем и органов.  
Анатомия изучает внешние формы тела человека, его органы, 
их микроскопическое и ультрамикроскопическое строение. Анатомия изучает человеческий организм в различные периоды жизни, 
начиная от зарождения и формирования органов и систем у зародыша и плода и до старческого возраста, изучает человека в условиях влияния внешней среды. 
Физиология (от греч. physis – природа, logos – наука) изучает 
функции, процессы жизнедеятельности всего организма, его органов, 
клеток, взаимосвязей и взаимодействия в теле человека в различные 
возрастные периоды и в условиях изменяющейся внешней среды. 
Это позволяет понять механизмы процессов, происходящих в организме, изучить взаимосвязи человека с внешней средой, происхождение вариантов телосложения, аномалий и пороков развития. 
Нормальным считают такое строение тела человека, его органов, при котором функции их не нарушены и встречаются у большинства. Однако имеется понятие об индивидуальной изменчивости (вариантах нормы), когда масса тела, рост, телосложение, интенсивность обмена веществ отклоняются в ту или иную сторону от 
наиболее часто встречающихся показателей. Сильно выраженные 
отклонения от нормального строения называются аномалиями (от 
греч. anomalia – неправильность, ненормальность). Если аномалия 
имеет внешнее проявление, искажающее вид человека, то тогда говорят о пороках развития, об уродствах, происхождение и строение 
которых изучает наука тератология (от греч. teras – урод). 
Анатомия человека служит основой для других биологических 
наук:  
4 

гистология (от греч. histos – ткань) – учение о тканях человеческого организма, из которых построены органы;  
цитология (от греч. kytus – клетка) – наука о строении и жизнедеятельности различных видов клеток;  
эмбриология (от греч. эмбоион – зародыш) – наука, исследующая развитие человека (и животных) во внутриутробном периоде 
жизни, образование, формирование отдельных органов и организма 
в целом.  
антропология – (греч. антропо – человек) межотраслевая дисциплина исследующая происхождение и эволюцию человека, образование человеческих рас, нормальную полиморфность в расах, 
экологические адаптации групп. 
геронтология (от греч. geron – старик) специальная наука, которая изучает возрастные перестройки.  
Генетика, психология, социология, экология человека, медицина, валеология, и многие другие. Все эти науки являются частью 
общего учения о человеке.  
Анатомия и физиология пользуются различными экспериментальными методами, что дает возможность исследовать и понять 
механизмы изменений и приспособительных процессов в органах и 
тканях, изучить резервные возможности их жизнедеятельности. 
Анатомия и физиология изучают строение и функции тела человека по частям, вначале – отдельные его органы, системы и аппараты органов. Анализируя полученные результаты, анатомия и физиология изучают, в конечном итоге, целостный человеческий организм. 
 
Методы изучения происхождения человека. 
Палеонтологический метод – изучает ископаемые организмы, 
выявляет переходные формы, восстанавливает филогенетический 
ряд и последовательность исчезнувших форм. 
Сравнительно-морфологический метод – сравнение общих планов строения органов, их соотношение с другими органами, связь 
строения с функцией, определение гомологичных и аналогичных органов, рудиментарных органов и атавизмов (лат. atavus –предок). 
Эмбриологический метод – изучает этапы эмбрионального развития и выявляет черты зародышевого сходства. 
5 

Генетический метод – проводит анализ цитогенетических особенностей вида, изучает разнообразие и распространение мутаций, 
их значение в эволюции. Изучение хромосомного материала цитогенетическим методом позволяет не только сопоставлять хромосомы разных видов современных приматов и человека, а также изучать хромосомный полиморфизм современного человека, но и решать некоторые вопросы эволюции. 
Однако между эволюцией структуры генома в виде накопления 
генных мутаций и морфофизиологической эволюцией часто нет 
прямой зависимости. Это может быть связано с тем, что в формировании практически всех сложных фенотипических признаков принимают участие различные генные системы. Таким образом, скорость эволюции белков у двух разных родственных видов может 
быть одинакова, а скорость эволюции в целом, оцененная по комплексу фенотипических признаков, при этом оказывается различной. Сравнение аминокислотных последовательностей белков шимпанзе и человека привело к выводу, что около 99% их белков абсолютно идентичны.  
Эволюция генов и белков часто может опережать реальное расхождение популяций, в первую очередь за счет адаптивного генетического полиморфизма. Однако молекулярно-биологические методы применимы для оценки родства и времени дивергенции в качестве приблизительных «молекулярных часов» при сравнении 
средних скоростей замен нуклеотидов в ДНК в целом и аминокислот во многих белках за длительные интервалы времени. Гибридизация ДНК человека и шимпанзе показала, что момент дивергенции 
их эволюционных ветвей наступил 6,5-7 млн. лет назад (рис. 1). 
 
 
Наименование группы 
 
Рис. 1. Среднее время дивергенции высших приматов по часам ДНК 
6 

Биомолекулярный подход – один из путей определения эволюционных расстояний, который работает наряду с классическими методами палеонтологии и антропологи, причем в результатах при 
этом возможны серьезные расхождения.  
Выяснено, что кариотип человекообразных обезьян отличается 
по количеству хромосом от кариотипа человека на одну пару  
(23 пары хромосом человека и 24 пары шимпанзе). У человека и 
шимпанзе идентичны 13 пар хромосом. Хромосома 2-й пары человека точно соответствует двум соединенным хромосомам шимпанзе, а остальные хромосомы отличаются друг от друга незначительно. Так, хромосома 5-й пары шимпанзе соответствует такой же 
хромосоме человека, но небольшой ее перицентрический участок 
инвертирован на 180° по сравнению с человеческой хромосомой. 
Инверсии такого рода обнаружены в кариотипах человека и шимпанзе еще в восьми хромосомах. Эти данные вместе с указаниями 
на сходство белков человека и шимпанзе свидетельствуют об их 
значительной эволюционной близости. Между эволюцией структуры генома в виде накопления генных мутаций и морфофизиологической эволюцией часто нет прямой зависимости (рис. 2). 
 
Время 
 
 
 
 
а 
б 
 
Рис. 2. Соотношение скоростей эволюции: 
а –морфофизиологической б – молекулярной 
 
Сопоставление кариотипов людей, происходящих из разных 
популяций, приводит к выводу о полиморфизме хромосом, в 
первую очередь по размерам гетерохроматиновых участков. Наследуемость индивидуальных вариаций хромосом и их неравномерное 
распределение в разных популяциях (в частности, расовые различия 
7 

по размерам длинного плеча Y-хромосомы) делают возможным  
популяционно-цитогенетический подход в изучении эволюции современного человека. 
Биохимический метод – сравнивает группы крови, состав белков крови и др. биомолекул, тем самым подтверждает выводы систематики об эволюционном происхождении современного человека. В антропологии применяют несколько методов оценки степени дифференцированности таксонов, дополняющих друг друга: 
гибридизация ДНК, определение аминокислотных последовательностей белков, изучение генов гистосовместимости и т.д. Наиболее 
достоверные данные получены путем гибридизации ДНК, так как 
скорость эволюции ДНК в целом более постоянна, чем скорость изменения белков. Гибридизация ДНК показала, что момент дивергенции эволюционных ветвей человека и шимпанзе наступил  
6,5-6,7 млн. лет назад. 
Иммунологический метод – используя специальные методы 
биохимического анализа, выявляет «кровное родство» различных 
групп. Для определения прямого родства организмов друг с другом 
используют иммунологический метод, основанный на изучении иммунологических реакций антиген-антитело. Его можно применять 
для изучения степени родства не только современного человека с 
человекообразными обезьянами, но и ныне живущих видов с ископаемыми. Для этого следовые количества белка, извлекаемые из костей ископаемых форм, используют для получения антител, которые и применяют в иммунных реакциях с белками современных видов. Из современных человекообразных обезьян к человеку иммунологически наиболее близок шимпанзе, наиболее далеко от человека отстоит орангутанг. 
Иммунологическим методом было обнаружено, что белки рамапитека, человекообразной обезьяны Южной Азии (абсолютный 
возраст 13 млн. лет), более сходны с белками орангутанга, чем человека и шимпанзе. Эти данные вместе с результатами морфологических и палеонтологических сопоставлений заставили отказаться 
от представления о том, что рамапитек является прямым предком 
человека, и связать его с эволюционной линией орангутанга. Из 
этого следует, что разделение человеческой линии эволюции с африканскими человекообразными обезьянами произошло значительно позже, чем 13 млн. лет назад. 
8 

Экологический метод – изучает условия существования и совершенствование адаптаций рас и народностей вида HOMO SAPIENS, 
процессы возникновения и направленность приспособлений. 
 
Контрольные вопросы 
1. Какое строение человека считают «нормальным»? 
2. Какие методы изучения строения человека вы знаете? 
3. Раскройте понятие зависимости времени дивергенции высших приматов по часам ДНК. 
4. В чем суть проведения биохимического метода происхождения человека? 
5. Перечислите науки, изучающие происхождение человека. 
6. Что изучает анатомия и физиология человека? 
 
 
9 

Занятие 2. Место человека в органическом мире.  
Черты сходства и отличия человека и животных 
 
Цель занятия – изучить основные черты сходства и отличия человека и животных. Рассмотреть место человека в органическом мире. 
 
К. Гален (130-200 гг. н.э.) признал, что человек близок к животным на основе вскрытия низших обезьян. 
К. Линней (1707-1778 гг.) впервые отвел место человеку в отряде приматов класса млекопитающих и дал ему видовое название 
HOMO SAPIENS человек разумный. Показал сходство строения организма и морфологии обезьян и человека, выделил отряд Приматов, отнеся туда обезьян, полу обезьян, род человека. 
Вид ЧЕЛОВЕК РАЗУМНЫЙ – HOMO SAPIENS  
Род ЧЕЛОВЕК 
Семейство ГОМИНИДЫ 
Надсемейство ВЫСШИЕ УЗКОНОСЫЕ ОБЕЗЬЯНЫ /гоминоиды 
Секция УЗКОНОСЫЕ 
Подотряд ОБЕЗЬЯНЫ 
Отряд ПРИМАТЫ (Primates – князья) 
Класс ЗВЕРИ/МЛЕКОПИТАЮЩИЕ – MAMMАLIA 
Подтип ПОЗВОНОЧНЫЕ – VERTEBRATA 
Тип ХОРДОВЫЕ – CHORDATA  
Подцарство МНОГОКЛЕТОЧНЫЕ 
Царство ЖИВОТНЫЕ 
Человек как биологический вид относится к отряду приматов 
(рис. 3). 
Идею родства человека и обезьян поддерживали И. Кант,  
Д. Дидро, А. Н. Радищев, Ж.-Б. Ламарк. 
Считают, что первая гипотеза антропогенеза была сформулирована Ламарком – обозначив последовательность этапов эволюционных превращений, указал на значение перехода с древесного существования на жизнь на земле двуногих обезьян. Ламарк описал 
изменения скелета и мускулатуры в связи с прямохождением. Однако движущие силы эволюции определил неправильно. На рисунке 3 представлено место человека в отряде приматов. 
В основе современных представлений о происхождении человека лежит концепция, в соответствии с которой человек вышел из 
мира животных, причем первые научные доказательства в пользу 
10