Ответы на билеты по биологии. Билет1 Закономерности существования клетки во времени. Жизненный цикл клетки, его варианты. Основное содержание и значение периодов жизненного цикла клетки
 Скачать 2.17 Mb.
|
|
Дифференцировка признаков пола в онтогенезе Формирование половых признаков осуществляется под генетическим контролем. Генетический пол зародыша человека определяется набором половых хролмосом при слиянии гамет: ХХ и ХY. Зачатки гонад у ранних эмбрионов до 5-й или 6-й недели не различаются у разных полов и называются бисексуальными. Они состоят из внешнего слоя — кортекса (cortex) и внутреннего слоя – медула (medulla). Первичные клетки зародышевого пути обнаруживаются у человека на 3-й неделе эмбрионального развития в эктодерме желточного мешка. Затем под влиянием хемотаксических сигналов они мигрируют в гонады. Эта миграция не зависит от пола. Зачатки гонад могут развиваться в яичники или семенники. Дифференцировка мужской гонады наблюдается на 7-й неделе. На 36 день семенник начинает выделять андрогены (тестостерон), определяющий развитие мужского пола. Развитие женской гонады наблюдается на 8-й неделе. Результатом этого является образование женских гормонов – эстрагенов. В норме Х-хромосомы содержат ген-репрессор — ген тестикулярной феминизации Tfm. Нормальная аллель гена Tfm определяет синтез белкового рецептора для андрогенов. Развитие по мужскому фенотипу зависит от гена Y-хромосомы — H-y-антигена. Его секретируют первичные мужские клетки зародышевого пути. H-y-антиген отвечает за выработку тестостерона. Как только эти клетки попадают в зачатки гонад, начинается дифференцировка семенников. Н-Y-рецепторы имеются на поверхности клеток гонад обоих типов. Считалось, что мужской фенотип определяется всей мужской Y-хромосомой. Но в 1990 году был открыт ген (Sex Region Y), локализованный в кариотипе Y-хромосомы. При его отсутствии генотип XY дает женский фенотип. При сочетании половых хромосом ХУ, белки-рецепторы воспринимают андрогены. Формируется нормальный мужской фенотип. В случае рецессивной мутации (tfm) рецепторы на поверхности клеток не синтезируются, гормон не воспринимается. Возникает не соответствие между мужским генотипомХ tfmУ и формирующимся женским фенотипом. РАЗВИТИЕ ГОНАД Зачаточная гонада – бисексуальна до 6-й недели внутриутробного развития.
Гонады детерминируют развитие первичных и вторичных половых признаков. Половые железы выделяют гормоны, которые вместе с гормонами эндокринных желез контролирую пути дифференцировки пола. Уровень гормонов в свою очередь контролируется генами. Таким образом, процесс половой дифференцировки включает:
Существует теория действия гормонов в качестве регуляторных факторов на гены. Они действуют только на специфические клетки-мишени. В клетке вырабатывается особый белок — рецептор, связывающийся с гормоном по заданному типу развития. После чего гормон приобретает свойства индуцировать работу одного или нескольких генов в хромосомах. Клетки-мишени женского организма воспринимают гормоны по женскому типу в большей степени, а клетки-мишени мужского организма – мужской гормон. Соответственно в норме формируется женский или мужской фенотип. Таким образом существует следующая схема:
Переопределение пола. Роль половых гормонов в дифференцировке пола. Изначальная генетическая бисексуальность гонад является основой переопределения пола. В результате нарушения воздействия гормонов или функций рецепторов клеток-мишеней может происходить переопределение пола. В природе много факторов, ослабляющих действие генов, которые контролируют развитие пола. Например, у человека в гонадах одной особи могут развиваться в равной степени семенниковая и яичниковая часть. Гермафродитизм — явление интерсексуальности. На основании клинических данных различают 3 типа интерсексов:
Соотношение полов. Первичное соотношение полов: в момент оплодотворения соотношение должно быть близким 1:1, так как встреча половых хромосом равновероятна. При обследовании у человека обнаружено, что на 100 женских зигот образуется 140-160 мужских. Сперматозоиды, содержащие Y-хромосому, легче, подвижнее и имеют большой отрицательный заряд, в то время как яйцеклетка имеет положительный заряд. Поэтому, Y-содержащие сперматозоиды чаще оплодотворяют яйцеклетку. Вторичное - к моменту рождения на 100 девочек рождается 103-105 мальчиков. Объясняется жизнестойкостью женских гамет и чужеродностью белков мужских зародышей. К 20 годам на 100 девушек приходится 100 юношей. Третичное - к 50 годам на 100 женщин приходится 85 мужчин, а к 85 годам на 100 женщин — 50 мужчин. Считается, что женский организм более приспособленный, что может быть объяснено наряду с другими причинами мозаицизмом женского организма по половым хромосомам. В начале развития у женского зародыша функционируют обе Х-хромосомы, т.е. вдвое больше, чем у мужчины генов. Этим можно объяснить большую жизнеспособность женских зигот. В 1962 году М.Лайон высказал гипотезу об инактивации одной Х-хромосомы у женского организма млекопитающих. У женского зародыша функционируют обе хромосомы до 16 дня эмбрионального развития. На 16-й день происходит инактивация одной хромосомы с образованием полового хроматина. Процесс этот случайный, поэтому примерно в 1/2 клеток активной сохраняется материнская Х-хромосома ХХ, а отцовская инактивируется. В других — отцовская активна (ХО), а материнская — инактивируется. Переактивация не происходит. Материнская и отцовская Х-хромосома содержат аллельные, но не абсолютно одинаковые гены, т.е. в одной хромосоме локализован доминантный аллель, другой — рецессивный. Обладание дополнительными генами расширяет приспособительные возможности организма. Женский организм более устойчив к холоду, ионизирующему излучению, эмоциональным перегрузкам (Женщины плачут чаще, вместе со слезами выделяются активные амины, в результате снижается кровяное давление). Однако если бы гипотеза работала без ограничений, то не было бы фенотипических различий между здоровыми женщинами, с двумя Х-хромосомами и больными ХО, или у мужчин XY/XXYY. Очевидно, Х-хромосома инактивируется не полностью.
ЭКОЛОГИЯ СОСАЛЬЩИКОВ Тип: Плоские черви (Plathelminthes) Класс: Сосальщики (Trematodes) 1.1 Характерные черты организации класса Сосальщики. Возбудители трематодозов человека. Морфология, циклы развития, патогенное действие сосальщиков. Диагностика и профилактика трематодозов. Для сосальщиков характерны определенная специализация и упрощение в строении некоторых органов, обусловленные паразитическим образом жизни. Специализация проявляется наличием присосок, шипов, крючьев и других образований на поверхности тела, необходимых для фиксации в организме хозяина, мощным развитием половых органов, наличием сложных жизненных циклов и интенсивным размножением на различных стадиях жизненного цикла. Морфологическая дегенерация( упрощение организации) выражается в отсутствии органов чувств у половозрелых форм, являющихся эндопаразитами. Класс Сосальщики включает около 4000 видов. Распространены по всему земному шару. Все виды-биогельминты, являются паразитами. Отсутствие свободноживущих форм в этом классе, сложный цикл развития, в котором участвуют специфические промежуточные и основные хозяева, огромная плодовитость и сохранившаяся связь с водной средой обитания свидетельствуют о древности паразитического образа жизни этих организмов. Сосальщики, обитающие у человека, поражают также многие виды млекопитающих соответствующие трематодозы относят к природноочаговым зоозным заболеваниям, поэтому их полная ликвидация практически невозможна. Сосальщики-гельминты небольшого размера с плоским листовидным или ланцетовидным телом, лишенным членистости. Половозрелая гермафродитная стадия сосальщиков носит название мариты. Тело мариты споющено в дорсовентральном направлении. Рот расположен терминально, на переднем конце тела и окружен мощной мускулистой присоской. Вторая присоска расположена на брюшной стороне и служит для прикрепления к органам хозяина. Стенку тела трематод составляет кожно-мускульный мешок. Наружный покров представляет собой тегумент. Он состоит из слоя клеток, слившихся между собой так, что образовалась общая масса протоплазмы (синцитий). Наружная часть тегумента- это безъядерная цитоплазма, содержащая большое число митохондрий. Глубокая внутренняя часть тегумента содержит ядра. Под тегументом находится базальная мембрана, за которой расположена гладкая мускулатура, состоящая из кольцевых, продольных и диагональных мышечных волокон. У сосальщиков развиты следующие системы органов: пищеварительная, выделительная, нервная, половая. Пищеварительная система состоит из двух отделов: переднего (эктодермального) и среднего (энтодермального).Задний отдел отсутствует. Ротовое отверстие ведет в мускулистую глотку. За глоткой следует пищевод и обычно разветвленный, слепо заканчивающийся кишечник. Непереваренные остатки пищи за счет антиперистальтических движений выбрасываются через рот. Пищей для сосальщиков является содержимое кишечника хозяина, клеточные элементы, слизь, жидкая часть крови и т.д. Нервная система состоит из окологлоточного нервного кольца и отходящих от него трех пар нервных стволов, из которых лучше развиты боковые. Нервные стволы связаны между собой комиссурами. Благодаря этому нервная система напоминает решетку. Органы чувств развиты слабо. Имеются осязательные клетки (сенсиллы) и органы химического чувства. Выделительна система представлена мощно развитыми протонефридиями. Протонефридии представляют собой клетки звездчатой формы (терминальные клетки), расположенные в паренхиме. В клетках имеются канальцы, снабженные ресничками. Канальцы, отходящие от терминальных клеток пронизывают все тело сосальщиков, сливаются в более крупные каналы, затем в центральный выделительный канал, который открывается наружу выделительной порой. Центральный выделительный канал проходит по середине тела. Дессимиляция осуществляется анаэробным путем, энергия освобождается за счет расщепления гликогена клеток паренхимы. Почти все сосальщики-гермафродиты. Мужская половая система состоит из пары семенников, двух семяпроводов, сливающихся в семяизвергательный канал, и копулятивного органа (циррус). женская половая система устроена сложно. Яичник, желточники, семяприемник открывается в оотип, где совершаются оплодотворение и окончательное формирование оплодотворенных яиц. Из желточников поступает питательный материал для яиц. Сюда же попадают выделения специальной железы-тельца Мелиса. От оотипа отходит короткий канал-Лауреров канал, выполняющий дренажную функцию. Из оотипа яйца перемещаются в матку и выводятся наружу через половое отверстие. У некоторых сосальщиков оплодотворение происходит в семяприемнике. Осеменение обычно перекрестное. Реже наблюдается самоосеменение. В зависимости от особенностей цикла развития сосальщиков, паразитирующих у человека, их можно разделить на следующие группы: -развивающиеся с одним промежуточным хозяином и обитающие в пищеварительной системе; -развивающиеся в одним промежуточным хозяином и обитающие в кровеносных сосудах; -развивающиеся с двумя промежуточными хозяевами. Сосальщики, обитающие в желчных ходах печени Кошачий сосальщик (Opisthorchis felineus)- возбудитель описторхоза. Тело имеет листовидную форму, постепенно расширяется к заднему концу. Длина тела дл 13мм. Характерная особенность-два хорошо окрашивающихся лопастных семенника на заднем конце тела и матка в средней части. Каналы кишечника не разветвленные, доходят до заднего конца тела. Яичник округлый, семяприемник бобовидный. Желточники находятся между каналами кишечника и краем тела. Выделительный канал S-образно изогнут. Яйца длиной 26-30мкм, с крышечкой. Описторхоз-эндемичное для России заболевание. Встречается у человека наиболее часто в Западной Сибири, но изредка проявляется и в европейской части СНГ-в Волжско-Камском бассейне, в бассейне рек Дона, Днепра, Днестра и Северного Донца. Окончательные хозяева- человек и различные дикие и домашние плотоядные млекопитающие (кошка, собака, лисица, песец и др.) Первый промежуточный хозяин кошачьего сосальщика- пресноводный моллюск Bithynia leachi, второй- карповые рыбы (язь, плотва, сазан, вобла и др.), в мышцах которых локализуются метацеркарии паразита. Через желчные протоки окончательного хозяина яйца попадают в кишечник и с фекалиями выносятся наружу. Для развития яйцо должно попасть в воду и быть заглочено моллюском, в организме которого из яйца выходит мирацидий (паразитирующий) затем паразит последовательно проходит ряд стадий: спороциста- редии- церкарии (размножение партеногенетическое в течение 2 месяцев). Затем церкарии покидают моллюска и внедряются в тело второго промежуточного хозяина- карповых рыб, где в подкожной клетчатке или мышцах превращаются в метацеркарии, являющиеся инвазионными для окончательного хозяина. Человек заражается при употреблении в пищу малосольной, слабо провяленной, подвергнутой недостаточной термической обработке или сырой рыбой (строганины). В кишечнике человека личинки освобождаются от оболочки, проникают через общий желчный проток в печень, желчный пузырь и поджелудочную железу. Через месяц личинки достигают половой зрелости. Таким образом, основным фактором заражения описторхозом является употребление в пищу не обезвреженной рыбы. Заражение рыбы происходит при спуске в водоем необеззараженных сточных вод. Длительное паразитирование описторхов в организме человека приводит к тяжелым, часто необратимым изменениям во многих системах и органах. В печени наблюдаются дистрофические и некробиотические процессы. Наиболее частые осложнения описторхоза- гнойный холангит с возможным образованием абсцессов печени, перфорация желчных протоков, развитие перитонита. Абсцесс печени может перфорировать в брюшную по-лость, в полость плевры. Поражение описторхозом поджелудочной железы- вызывает острый панкреотит. В зоне эпидемий описторхоза в Западной Сибири регистрируется самый высокий уровень заболеваний раком желчных протоков и гепатокарциномой, возможен также цирроз. В ранней стадии описторхоз отмечается повышение температуры, головные, мышечные, суставные боли, зудящая кожная сыпь, астматический бронхит, увеличение лимфатических узлов. В поздней (хронической) стадии беспокоят боли в правом подреберье, увеличение печени, поджелудочной железы и функциональные нарушения нервной системы. Описторхоз- природноочаговое заболевание. Известны антропогенные (источник инвазии- человек и домашние животные), природные (источник инвазии- дикие животные), смешанные очаги описторхоза. Диагностика описторхоза, также как и фасцилеза и дикроцелиоза основана на эпидемиологических клинических данных и обнаружении яиц в дуоденальном содержимом и фекалиях. Рекомендации по профилактике: личная-не употреблять в пищу сырую, вяленую, копченую и малосоленую рыбу; перед употребление проводить термическую обработку рыбы. Общественная- соблюдение определенных условий посола рыбы, помещение рыбы в холодильнике камеры при температуре -25-400 на срок от 3 до 72 ч; охрана воды от загрязнения фекалиями, уничтожение моллюсков. Запрещается кормить сырыми рыбными отходами домашних животных и пушных зверей. Санитарно-просветительная работа. 4).Задача Нормальный слух у человека обусловлен двумя доминантными неаллельными аутосомными генами, один из которых определяет развитие улитки, а другой - слухового нерва. Какова вероятность рождения глухого ребенка в семье нормально слышащих родителей, если они дигетерозиготны в отношении указанных генов? Какой тип взаимодействия генов лежит в основе формирования нормального слуха у человека? Генотипы родителей: АаВв и АаВв Расщепление: 9:3:3:1, вероятность рождения глухого ребенка 6,25%. Тип взаимодействия неаллельных генов – эпистаз. Билет 25 1). Ведущие процессы постэмбрионального онтогенеза. Рост и конституция человека - важнейшие показатели здоровья. Заключительным этапом онтогенеза является постэмбриональный (постнатальный) период. Он характеризуется интенсивным ростом органов, установлением окончательных пропорций тела и переходом функций систем органов на режим взрослого организма. Постэмбриональный период включает в себя всю грести Ш жизнь человека от рождения до подразделяется следующим образом: - новорожденный (первый месяц после рождения); -грудной (до 12 месяцев);
юношеский (до 17 лет);
После рождения развитие конечно не останавливается. Пропорции тела у новорожденного сильно отличаются от взрослого. Зубы и половые органы у новорожденного сформированы еще не полностью. Г олова у новорожденного больше в 2 раза чем у взрослого человека. Руки достигают пропорциональной величины вскоре после рождения, ноги же -лишь примерно к 10 годам. В постнатальном периоде проявляется половой диморфизм S совокупность признаков, по которым один пол отличается от другого. Прежде всего сюда относятся первичные половые признаки - наличие гонад мужского или женского типа. Наружные половые органы начинают быстро расти только между 12-м и 14-м годами. В период полового созревания включается в работу большое количество генов, детерминирующих выработку половых гормонов. Ко времени полового созревания гипофиз начинает выделять гонадотропный гормон, стимулирующий развитие семенников и яичников, которые вырабатывают половые гормоны, обуславливающие развитие вторичных половых признаков. Половой диморфизм на этом этапе представляет собой совокупность фенотипических проявлений, по которым один пол отличается от другого. Рост, массивность костей скелета, объем мускулатуры, величина черепа у мужчин больше, чем у женщин. Следует отметить, что кроме гормонов гипофиза и половых желез на формирование вторичных половых признаков влияют гормоны надпочечников - андрогены и эстрогены. Андрогены стимулируют рост и развитие мужских половых признаков (первичных и вторичных), эстрогены усиливают развитие первичных и вторичных признаков по женскому типу. Ведущими процессами постэмбрионального онтогенеза являются рост и развитие живых организмов. Рост и конституция человека важнейшие показатели здоровья. В последнее время увеличилось количество лиц с пониженной массой тела, высоким ростом, избыточной массой тела и диспропорциональным развитием. В Самарском регионе, где уровень техногенного загрязнения достаточно высок, особую актуальность приобретают вопросы изучения влияния неблагоприятных экологических факторов на весь постнатальный онтогенез человека и такие показатели, как рост и конституция. Результаты анализа здоровья детского и взрослого населения могут быть использованы в качестве достоверных показателей критериев гигиенической оценки загрязнения среды обитания. |