биология первая итоговая. 1 Эволюционно обусловленные уровни организации жизни молекулярногенетический, клеточный, организменный, популяционновидовой, биоценотический, биосферный
 Скачать 0.75 Mb.
|
|
22) Гаструла, ее строение и способы образования мезодермы Гаструла-трехслойный зародыш. Гастула состоит из экто-, мезо- и энтодермы. Способы гаструляции: 1. Инвагинация. Осуществляеься путём впячивания клеточного пласта вегетативной стенки бластулы, не утратившего эпителиальной структуры, внутрь бластоцеля (полость дробления). Полость вворачивания называется гастроцелем, а ведущее в неё отверстие — бластопором (первичным ртом). Края бластопора называются его губами. 2. деламинация - расслоение; - один из типов гаструляции, заключающийся в расщеплении бластодермы на два слоя клеток (наружный и внутренний), которые соответствуют эктодерме и эндодерме. Такой тип образования гаструлы присущ высшим млекопитающим, в том числе и человеку. 3. эпиболия - обрастание; - обрастание одних клеток быстро делящимися другими клетками или обрастание клетками внутренней массы желтка (при неполном дроблении). 4. иммиграция - проникновение внутрь; - миграция отдельных клеток стенки бластулы внутрь бластоцеля. 23) Гисто-органогенез. Понятие об эмбриональной индукции. Гucто- и органогенeз (дифференцировка зародышевых листков) представляет собой процесс превращения зачатков тканей в ткани и органы, а затем и формирование функциональных систем организма В основе гисто- и органогенеза лежат следующие процессы: митогическое деление (пролиферация); индукция, детерминация рост играция дифференцировка клеток. В результате этих процессов вначале образуются осевые зачатки комплексов органов (хорда, нервная трубка, кишечная трубка, мезодермальные комплексы). Одновременно постепенно формируются различные ткани, а из сочетания тканей закладываются органы, объединяющиеся в функциональные системы-пищеварительную, дыхательную, половую и др. Эмбриональная индукция — это взаимодействие между частями эмбриона, в процессе которого одна его часть — индуктор, — контактируя с другой частью — реагирующей системой, — определяет направление развития последней. Явление индукции было открыто Х. Шпеманом в 1901 г. при изучении образования хрусталика глаза из эктодермального эпителия у эмбрионов земноводных. В 1924 г. были опубликованы результаты опытов Х. Шпемана и Г. Мангольда, считающихся классическим доказательством существования эмбриональной индукции. На стадии ранней гаструлы зачаток эктодермы, который в нормальных условиях должен был развиться в структуры нервной системы, из зародыша гребенчатого (непигментированного) тритона пересаживался под эктодерму брюшной стороны, дающую начало эпидермису кожи, зародыша обыкновенного (пигментированного) тритона. В итоге на брюшной стороне зародыша-реципиента возникали сначала нервная трубка и другие компоненты комплекса осевых органов, а затем формировался дополнительный зародыш. Причем, наблюдения показали, что ткани дополнительного зародыша формируются почти исключительно из клеточного материала реципиента. Если на стадии ранней гаструлы полностью удалить зачаток хорды, то нервная трубка не развивается. Эктодерма на спинной стороне зародыша, из которой в норме формируется нервная трубка, образует кожный эпителий. При дальнейшем изучении развития зародышей оказалось, что зачаток хордомезодермы, представляя собой индуктор нервной трубки, для дифференцировки нуждается в индуцирующем влиянии со стороны зачатка нервной системы. 24) Закладка осевых органов. Нейрула, ее строение у животных. Закладка осевых органов. Из эктодермы: Нервная система (ЦНС, переферическая, органы чувств) Кожный эпидермис Производные эпидермиса Из энтодермы: Эпителий легких Пищеварительная система (ЖКТ, пищеварительные железы) Из мезодермы: Хрящевая ткань Мочевыделительная система Дерма Половая система Эндокринная система Кровеносная система+кровь Кости Мышцы На стадии нейрулы происходит образование нервного диска (над хордой). Хорда-опорный тяж энтодермального происхождения. Хордазакладывается у всех представителей типа «хордовые» в эмбриональном развитии, но сохраняется на протяжении всей жизни только у ланцетника. У подтипа позвоночных хорда ы постэмбриональном развитии заменяется на позвоночник. Нервный диск углубляется, образуя нервный желобок, края которого смыкаются, и оюразуется нервная трубка-нейруляция. Нервная трубка(из эктодермы),хорда(из энтодермы),кишечная трубка(из энтодермы),брюшая аорта-комплект осевых органов. 25) Провизорные органы зародыша Провизорные, или временные, органы образуются в эмбриогенезе ряда представителей позвоночных для обеспечения жизненно важных функций, таких, как дыхание, питание, выделение, движение и др. 1. Амнион представляет собой эктодермальный мешок, заключающий зародыша и заполненный амниотической жидкостью. Амниотическая оболочка специализирована для секреции и поглощения амниотической жидкости, омывающей зародыш. Амнион играет первостепенную роль в защите зародыша от высыхания и от механических повреждений, создавая для него наиболее благоприятную и естественную водную среду. 2. Желточный мешок. Связан с кишечной трубкой зародыша. У зародышей с большим количеством желтка он принимает участие в питании. У млекопитающих нет запасов желтка и сохранение желточного мешка может быть связано с важными вторичными функциями. Энтодерма желточного мешка служит местом образования первичных половых клеток, мезодерма дает форменные элементы крови зародыша. Кроме того, желточный мешок млекопитающих заполнен жидкостью, отличающейся высокой концентрацией аминокислот и глюкозы, что указывает на возможность обмена белков в желточном мешке. 3. Аллантоис. Это вместилище для мочевины и мочевой кислоты, которые представляют собой конечные продукты обмена азотсодержащих органических веществ. В аллантоисе хорошо развита сосудистая сеть, благодаря чему вместе с хорионом он участвует в газообмене. 4.Пупочный канатик. Связывает эмбриона с плацентой и проводит из ее нее к телу эмбриона кровеносных сосудов. 5. Плацента.через нее поступают питательные вещества. В ней накапливаются макро- и микроэлементы, витамины. Выступает как орган дыхания. Выделает из организма плода в кровь матери конечных продуктов обмена. Также плацента берет на себя выработку многих гормонов, регулирующих развития плода и протекание беременности. 26) Критические периоды развития Гаметогенез (сперматогенез и овогенез) Оплодотворение Имплантация Плацентация и закладка осевых комплексов Стадия усиленного роста головного мозга Формирование полового аппарата и других функциональных систем Рождение ребенка Период новорожденности Период полового созревания 27) Постэмбриональный онтогенез, его периодизация у человека Период новорожденности -1 месяц после рождения Период грудного возраста- до 1 года Период раннего детства- от 1 до 3 лет Период первого детства- от 4 до 7 лет Период второго детства- от 8 до 12 лет у мальчиков, от 8 до 11 лет у девочек Подростковый период от 13 до 16 лет у мальчиков, от 12 до 15 у девочек Юношеский период- от 17 до 21 года у юноше, от 16 до 20 у девушек Первая зрелость- от 20 до 35 лет Вторая зрелость- от 50 до 60 лет Период пожилого возраста- от 61 до 75 лет Старческий период- от 75 до 90 лет Долгожительство- более 90 лет. 28) Характеристика основных процессов: рост, формирование дефинитивных структур, половое созревание, репродукция, старение. Рост — это увеличение массы и линейных размеров особи (организма) за счёт увеличения массы, но главным образом количества клеток, а также неклеточных образований. Для описания роста используют кривые роста (изменение массы или длины тела в течение онтогенеза), показатели абсолютного и относительного прироста за определённый промежуток времени, удельную скорость роста. Стадия дефинитивного (окончательного) органогенеза, на которой происходит формирование постоянных органов. Половое созревание - процесс формирования воспроизводящей функции организма человека, проявляющийся постепенным развитием вторичных половых признаков и завершающийся наступлением половой зрелости. У человека период полового созревания называют переходным, или пубертатным, его продолжительность составляет в среднем около 5 лет. Возрастные рамки полового созревания подвержены индивидуальным колебаниям (у девочек от 8 — 10 до 16 — 17 лет, у мальчиков от 10 — 12 до 19 — 20 лет). Появление вторичных половых признаков у девочек в период от 8 до 10 лет, у мальчиков от 10 до 12 лет называют ранним половым созреванием (оно связано обычно с конституциональными факторами). Репродуктивная функция человека – воспроизведение себе подобных. Способность человека как вида передавать одну половину генетической информации будущего поколения от отца к матери обеспечивается физиологическими особенностями репродуктивной функции мужского организма. Репродуктивная функция женского организма обеспечивает процесс фертилизации, внутриутробное развитие плода, рождение ребенка и его вскармливание грудным молоком. Отличительной особенностью репродуктивной функции человека от других физиологических функций организма является то, что ее нормальное функционирование проводит к слиянию половых клеток мужского и женского организмов в процессе половой репродукции. Ооциты и сперматозоиды называются женскими и мужскими половыми клетками, или гаметами. Мужские и женские гаметы в зрелой форме содержат гаплоидное число хромосом, т. е. половину нормального числа. Гаплоидное число хромосом в гаметах формируется в процессе сперматогенеза и оогенеза (рис. 16.1). В мужском организме мейотическое деление сперматогенных клеток происходит постоянно на протяжении всей жизни после начала периода полового созревания (пубертатный период). Напротив, в ооците гаплоидное число хромосом образуется непосредственно перед овуляцией яйцеклетки из фолликула. В результате способности ооцита и сперматозоида соединяться друг с другом во время оплодотворения в женском половом тракте происходит образование зиготы. Этот процесс называется фертилизацией. В зиготе содержится диплоидное число хромосом, как в любой соматической клетке организма человека и животных. Две хромосомы из диплоидного числа в зиготе, а именно половые Х- и Y-хромосомы, обусловливают мужской или женский пол будущей особи в новом поколении. Женская половая клетка содержит только Х-хромосомы, а мужская — Х- и Y-хромосомы. Хромосомы заключают в себе гены, которые передают генетические особенности одного поколения другому. Старение – это необратимый процесс постепенного угнетения основных функций организма (регенерационных, репродуктивных и др.), вследствие которого организм теряет способность поддерживать гомеостаз, противостоять стрессам, болезням и травмам, что делает гибель неизбежной. 29) Старение как закономерный этап онтогенеза. Проявление старения на всех организации жизни. Старость - естественный этап онтогенеза, заканчивающийся смертью. Старость – следствие старения. Старение происходит на всех уровнях 1. Во внешних признаках: изменяется осанка, форма тела появляется седина теряется эластичность кожи, что приводит к появлению морщин ослабляется зрение и слух ухудшается память психомоторная реакция начинает замедляться к 25 – 30 годам, память – к 30 годам, способность к обучению – к 20 годам 2. На уровне органов уменьшается жизненная емкость легких повышается артериальное давление развивается атеросклероз происходит инволюция половых желез уменьшается продукция половых желез и гормонов щитовидной железы падает основный обмен уменьшается работа желудочно–кишечного тракта. 3. На уровне клеток падает количество воды уменьшается активность окислительного фосфорилирования в ферментных системах уменьшается репликация ДНК падает активность синтеза РНК увеличивается количество генных и хромосомных мутаций из-за снижения эффективности процесса репарации. 30) Влияние генетических факторов, условий и образа жизни на процесс старения. Теории старения. Зависимость проявления старения от генотипа: Ряд наблюдений легли в основу достаточно распространённой точки зрения о наследуемости продолжительности жизни и наличии генетического контроля или даже особой генетической программы старения. 1)Максимальная продолжительность жизни ведёт себя как видовой признак. 2)Величины продолжительности жизни у однояйцовых близнецов более близки (конкордантны), чем у разнояйцовых. Попарные различия по этому показателю составляют в среднем 14,5 года для первых и 18,7 года для вторых. 3)Описаны наследственные болезни с ранним проявлением признаков старости и одновременно резким сокращением продолжительности жизни. Например, при синдроме Хатчинсона –Гилфорда (постарение в детском возрасте) уже на первом году жизни отмечаются задержка роста, раннее облысение, морщины, атеросклероз. Половой зрелости такие субъекты не достигают , и смерть наступает в возрасте до 30 лет. Для этого синдрома установлено аутосомно – доминантное наследование. 4)В лабораторных условиях путём близкородственных скрещиваний получены инбредные линии плодовой мухи и мыши, существенно различающиеся по средней и максимальной продолжительности жизни. Гибриды 1-го поколения от скрещивания родителей из разных короткоживущих линий живут дольше родителей, что расценивают как явление гетерозиса. 5)Замечено, что среди плодовых мух особи, гомозиготные по аллелю зачаточных крыльев, имеют меньшую продолжительность жизни, чем мухи дикого типа (плейотропия). Сходным примером у человека является мутация, приводящая к развитию синдрома Марфана и фенотипически проявляющаяся в дефектном развитии соединительной ткани: наряду с «паучьими» пальцами, подвывихом хрусталика, пороком сердца, повышенным выбросом адреналина в кровь такие субъекты отличаются сокращённой продолжительностью жизни. 6) Для людей выявлена положительная связь между длительностью жизни родителей и потомков. Представления о величине продолжительности жизни получают, определяя коэффициент наследуемости. Он отражает меру сходства между родственниками по изучаемому признаку. Результаты оценки степени генетического контроля старения путём расчёта коэффициента наследуемости долгожительства указывают на отсутствие специальной генетической программы старения. Между тем первостепенный интерес для медицины представляет вопрос о факторах, влияющих на скорость этого процесса, среди которых могут быть и генетические. Общий вывод заключается в том, что при отсутствии специальных генов или целой программы, прямо определяющих развитие старческих признаков, процесс старения находится тем не менее под генетическим контролем путём изменения его скорости. Называют разные пути такого контроля. 1)Плейотропное действие, свойственное многим генам.Например, один из плейотропно действующих генов оказывает выраженное положительное влияние на ранних стадиях индивидуального развития, но ряд связанных с ним фенотипических проявлений носит отрицательный характер. Для сохранения полезных свойств гена и ослабления вредных в генотипе появляются и закрепляются отбором гены – модификаторы, ослабляющие неблагоприятное действие в раннем онтогенезе. В пострепродуктивном периоде онтогенеза действие модификаторов , уже не поддерживаемое отбором, снижается. Это даёт возможность неблагоприятным свойствам гена проявить себя, ускоряя старение. 2)Со временем в генотипах соматических клеток, особенно в области регуляторных нуклеотидных последовательностей, накапливаются ошибки ( мутации). Следствием этого является нарастающее с возрастом нарушение работы внутриклеточных механизмов, процессов репликации, репарации, транскрипции ДНК. 3)генетические влияния на скорость старения могут быть связаны с генами предрасположенности к хроническим заболеваниям, таким, как ишемическая болезнь сердца, атеросклероз сосудов головного мозга, гипертония, наследуемым по полигенному типу. Влияние на процесс старения условий жизни: Условия жизни относятся к категории понятий, отличающихся широтой и некоторой размытостью границ. Если для животных оно включает природно-географические, прежде всего климатические факторы, то в отношении человека необходимо учитывать также и социально экономические факторы. В исследованиях зависимости скорости старения от условий жизни, проводимых на лабораторных животных, используют следующие признаки: 1)состояние белков соединительной ткани коллагена и эластина; 2)показатели сердечой деятельности и кровообращения; 3)содержание пигмента липофусцина в клетках нервной системы и сердца; 4)показатели произвольной двигательной активности; 5)способность к обучению. Изучали влияние на скорость старения многих условий жизни: пониженной температуры окружающей среды, изменённого режима двигательной активности, воздействий ионизирующим облучением, повышенного парциального давления кислорода. В опытах на плодовых мухах установлено, что влияние в атмосфере в 3 раза концентрации кислорода приводит к ускоренному старению. В другом опыте кроликов с раннего возраста систематически и длительно подвергали повышенным двигательным нагрузкам. В этих условиях у них замедлялся ритм сердечных сокращений, снижалось артериальное давление. Это даёт судить о снижении скорости старения животных. Влияние социально – экономических условий на длительность жизни может быть оценено путём сравнения названного показателя для одной и той же популяции , но в разные исторические периоды или же путём сопоставления продолжительности жизни в двух популяциях, различающихся по жизненному уровню и сосуществующих в одно и то же историческое время.Например, в начале ХХ века средняя продолжительность жизни жителей России составляла 32 года, в 1987 г.-64 года у мужчин и 73 года у женщин. В экономически развитых странах средняя продолжительность жизни в целом превышает 70 лет, однако во многих развивающихся странах и в настоящий исторический период она не достигает40 лет. Испытания атомного и водородного оружия, развитие ядерной энергетики и технологий повышают уровень радиационного фона. Воздействие на живые ткани ионизирующего облучения приводит к образованию в них свободных радикалов, которые повышают риск развития сердечно – сосудистых заболеваний и рака. Нарастание риска этих заболеваний является показателем скорости старения. Определённые, хотя и ограниченные представления о влиянии условий жизни на процесс старения даёт изучение субпопуляций долгожителей. Долгожительство характеризует определённые этнические группы, проживающие в основном в сельской местности, для которых можно предполагать достаточно высокий уровень брачной изоляции. |