ответы экзамен. Эволюция пищеварительной системы и особенности питания у представителей разных классов позвоночных животных
 Скачать 7.56 Mb.
|
|
67. Стадии оогенеза: размножение, рост, созревание. Особенности протекания. Процесс образования половых клеток называется гаметогенезом.Этот процесс протекает в половых железах (семенниках и яичниках) и подразделяется на сперматогенез – образование сперматозоидов и оогенез – образование яйцеклеток. Оогенез – совокупность последовательных процессов развития женской половой клетки. Оогенез включает периоды размножения, роста и созревания (Табл. 13). В период размножения путем митозов увеличивается число диплоидных половых клеток – оогоний; после прекращения митозов и репликации ДНК в премейотической интерфазе они вступают в профазу мейоза, совпадающую с периодом роста клеток, называемых ооцитами I порядка. В начале периода роста (фаза медленного роста) ооцит увеличивается незначительно, в его ядре происходят конъюгация гомологичных хромосом и кроссинговер. В цитоплазме увеличивается количество органоидов. Эта фаза у человека длится годами. В фазе быстрого роста объем ооцитов увеличивается в сотни и более раз в основном за счет накопления рибосом и желтка. В период созревания происходит 2 деления мейоза. В результате 1-го деления образуется ооцит II порядка и редукционное тельце. К концу периода созревания ооциты приобретают способность оплодотворяться, а дальнейшее деление их ядер блокируется. Мейоз завершается в процессе оплодотворения образованием одной яйцеклетки и выделением 3-х редукционных телец. Последние в дальнейшем дегенерируют. Таблица 13 — Этапы оогенеза
Отличия оогенеза от сперматогенеза: 1. Период размножения оогониев заканчивается к моменту рождения. 2. Период роста при оогенезе длиннее, чем при сперматогенезе и имеет период медленного роста, когда происходит увеличение размеров ядра и цитоплазмы, и период быстрого роста – накопление желточных включений. 3. При оогенезе из одного ооцита I образуется одна полноценная половая клетка, при сперматогенезе из сперматоцита I – четыре. 4. Фаза формирования характерна только для сперматогенеза. Формирование яйцеклетки происходит в период оплодотворения. У человека яйцеклетки и сперматозоиды развиваются из первичных половых клеток, которые образуются во внезародышевой мезодерме. Первичные половые клетки впоследствии мигрируют к месту своей окончательной локализации – в бисексуальную гонаду. У многих животных участки цитоплазмы, ответственные за выделение первичных половых клеток, отличаются пигментацией или гранулами. Это половые детерминанты. Половая цитоплазма сосредотачивается на вегетативном полюсе клетки. 68. Типы дробления. Принципы, положенные в основу их классификации. После объединения хромосомных наборов обоих пронуклеусов сразу же начинается митотическое деление ядра зиготы. За этим следует серия делений, обладающих рядом особенностей. В первую очередь обращает на себя внимание следующее: 1) Образовавшиеся клетки зародыша не растут – в промежутке между делениями масса их цитоплазмы не увеличивается. В результате суммарный объём и масса всех возникших клеток не превышает объёма и исходной массы зиготы. 2) Между тем количество ДНК в ядре удваивается после каждого деления, как и при обычном митозе. Эта серия делений называется дроблением, так как, в отличие от обычного митоза, зигота как бы дробится на всё более мелкие клетки. Последние называются бластомерами, а разделяющие их плоскости – бороздами дробления. Следовательно, дробление – это многократные митотические деления зиготы, в результате которых зародыш становится многоклеточным, не меняя при этом существенно своего объёма. Таким образом, в ходе дробления восстанавливается характерное для соматических клеток соотношение объёмов ядра и цитоплазмы. Типы дробления Различают дробление: - полное (голобластическое), - неполное – (меробластическое) и - поверхностное – абластическое. Полным называется дробление, при котором яйцо делится на бластомеры целиком. Такое дробление характерно для олиго- и мезолецитальных, а также для умеренно телолецитальных яиц. В свою очередь, дробление, в результате которого образуются бластомеры примерно одинаковых размеров, называют равномерным; если же бластомеры явно различаются по величине – неравномерным. Неравномерность дробления может быть связана с концентрацией желтка в вегетативном полушарии; иногда она обусловлена сосредоточением в отдельных бластомерах больших объёмов специализированной цитоплазмы, например, цитоплазмы полярной лопасти у некоторых моллюсков, или иными причинами, как в случае образования микромеров у морского ежа. У головоногих моллюсков, многих рыб, а также у рептилий и птиц дробление происходит только в относительно небольшой части яйца, образующей как бы диск на поверхности яйцеклетки, отчего и называется дискоидальным. Абластическое (поверхностное) дробление характерно для центролецитальных яиц насекомых, поэтому его называют также центролецитальным. В этом случае цитокинез и деление цитоплазмы не происходят, происходит только кариокинез: делятся только ядра, которые находятся в центральной области яйца, откуда они мигрируют по цитоплазматическим тяжам, пронизывающим яйцо, на поверхность. Таким образом, длительное время зародыш имеет синцитиальную структуру. Попав в поверхностную цитоплазматическую бластему (или периплазму), ядра образуют синцитиальную бластодерму. Далее она разделяется на отдельные клетки и даёт начало клеточной бластодерме зародыша. По характеру расположения бластомеров в развивающемся зародыше также различают: а) радиальное, б) бирадиальное, в) спиральное, г) билатеральное, д) ротационное, е) неупорядоченное дробление, ж) табличную палинтомию, з) полиаксиальный тип дробления Радиальное дробление. У многих животных (книдарии, иглокожие, некоторые первичнохордовые, рыбы, амфибии) дробящееся яйцо имеет радиальную ось симметрии, при которой плоскость, проходящая через любой меридиан, делит зародыш на две геометрически тождественные половины. В этом случае два первых деления проходят во взаимно перпендикулярных меридиональных плоскостях, а третье – в экваториальной плоскости. Последующие деления чередуются в широтной и меридиональной плоскостях. Если третье деление происходит в экваториальной плоскости, то дробление называется равномерным,если же плоскость этого деления смещена в анимальное полушарие, то дробление называется неравномерным и ведёт к образованию микромеров в анимальном и макромеров в вегетативном Спиральное дробление. У аннелид и моллюсков в результате первых двух взаимно перпендикулярных меридиональных делений образуются четыре бластомера. Начиная с третьего деления митотические веретёна располагаются под некоторым углом к меридиональной плоскости. Благодаря этому образующиеся четыре клетки анимального полушария несколько смещаются относительно клеток вегетативного квартета и располагаются в промежутках между его бластомерами-квадрантами. Если смещение происходит по часовой стрелке (при наблюдении с аномального полюса), дробление называют дексиотропным; если же смещение происходит в противоположном направлении – леотропным. При последующих делениях наклоны веретён чередуются: за дексиотропным следует леотропное деление и наоборот. В случае спирального дробления его неравномерность может обнаружиться уже после первого деления дробления. Если на стадии четырёх бластомеров все клетки одинаковых размеров, говорят о гомоквадрантном дроблении, если же они различаются по размерам, то – о гетероквадрантном . Неравномерность дробления может проявляться и вдоль анимальновегетативной оси: при достаточно больших запасах желтка основной (вегетативный) квартет представлен макромерами, а анимальный –микромерами. В ходе спирального дробления бластомеры занимают строго фиксированное положение в системе и обозначаются специальными индексами. Билатеральный тип дробления характерен для нематод, а также для многих личиночнохордовых и бесчерепных. Его особенность – раннее проявление билатеральной симметрии. Например, у оболочников подразделение на левую и правую части происходит уже при первом меридиональном делении. Некоторые авторы выделяют в особый, ротационный, тип дробления млекопитающих, у которых бластомеры при втором дроблении делятся во взаимно перпендикулярных плоскостях. Наконец, у некоторых животных описано вращение бластомеров; изменение положения бластомеров относительно анимально-вегетативной оси, вероятно, характерно для ряда кишечнополостных. 69. Характеристика репаративной регенерации. Типы регенерации. Регенера́ция (восстановление) — способность живыхорганизмов со временем восстанавливать повреждённыеткани, а иногда и целые потерянныеорганы. Регенерацией также называется восстановление целого организма из его искусственно отделённого фрагмента (например, восстановление гидры из небольшого фрагмента тела или диссоциированных клеток). Бывает физиологическая и репаративная. Регенерацию в процессе нормальной жизнедеятельности организма, обычно не связанную с повреждениями или утратой, называют физиологической. Репаративной называют регенерацию, происходящую после повреждения или утраты какой-либо части тела. Выделяют типичную и атипичную репаративную регенерацию. При типичной регенерации утраченная часть замещается путём развития точно такой же части. Причиной утраты может быть внешнее воздействие (например, ампутация), или же животное намеренно отрывает часть своего тела (автотомия), как ящерица, обламывающая часть своего хвоста, спасаясь от врага. При атипичной регенерации утраченная часть замещается структурой, отличающейся от первоначальной количественно или качественно. У регенерировавшей конечности головастикачисло пальцев может оказаться меньше исходного, а укреветкивместо ампутированного глаза может вырасти антенна. Эпиморфо́з — вариант процесса регенерацииоргана при потере части органа, характеризующийся, в отличие отморфаллаксиса, отрастанием недостающей части органа без изменения формы и размера оставшейся части органа. Морфаллаксис(от греч. morphe - вид, форма и allaxis - изменение), один из способов регенерации у животных, при котором образование целого организма или его органа из оставшегося после повреждения участка тела или органа происходит путём перестройки этого участка (ср.Эпиморфоз). М. наблюдается у многих кишечнополостных, плоских и кольчатых червей, членистоногих, а также у оболочников. Гомоморфоз (полная регенерация, реституция) — завершение процесса регенерации удаленного органа восстановлением идентичного по форме, размерам и функциональности органа. Гипоморфоз (от гипо...и греч. morphe — форма, вид), путь филогенетического развития организмов, ведущий к упрощению их организации. Имеет место в связи с выпадением смены среды, характерной дляонтогенезапредков (например,неотенияводных хвостатых земноводных), или упрощением условий существования (например, при паразитизме), при уменьшении размеров тела Гетероморфо́з (неполная регенерация, реституция) — завершение процесса регенерации удаленногоорганавосстановлением органа, отличающегося от исходного функциональностью (образование другого органа). Гиперморфоз (от гипер...и греч. morphe — вид, форма), гипертелия, сверхспециализация, тип филогенетического развития, ведущий к нарушению отношений организма со средой вследствиегипертрофииотдельных органов (например, клыков у ископаемого саблезубого тигра —махайрода, рогов у гигантского оленя, клыков у современного кабана —бабируссыи т.п.). Частный случай Г. — общее увеличение размеров тела, ведущее к нарушению корреляций отдельных органов 70. Типы метаморфозов и их значение в развитии животных. Существует два основных типа развития: прямой (неличинковый, развитие без метаморфоза) и косвенное (личиночный, развитие с метаморфозом). Прямое развитие встречается у беспозвоночных (свободноживущие плоские черви, коловратки, малощетинковые черви (oligocheta), пиявки, паукообразные) и хордовых (круглоротые (миксины), часть рыб, пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие). При этом из яйцевых оболочек или организма матери выходит (рождается, вилупляеться) особь, внешне похожа на взрослый организм. Различия касаются главным образом, размеров тела, некоторых пропорций, недоразвития некоторых органов и систем органов, неспособностью к размножению (недоразвитая половая система). Непрямое развитие, или развитие с метаморфозом широко распространен среди беспозвоночных, есть он и у низших позвоночных (асцидий, части рыб, амфибий). Среди беспозвоночных развитие с метаморфозом встречается у губок, кишечнополостных, паразитических плоских червей, немертин, нематод, многощетинковых червей (polychaeta), большинству ракообразных, насекомых, моллюсков, полухордовых, иглокожих. При таком типе развития из яйца выходит личинка, внешне не похожа на взрослую особь. После определенного периода жизни личинка начинает превращаться во взрослую особь, этот процесс называется метаморфозом. Есть несколько типов метаморфоза: еволютивний (превращение личинки во взрослую особь происходит постепенно) (например, кольчатые черви, ракообразные), революционный (катастрофический) (происходит быстрое превращение личинки во взрослую особь) (например, насекомые с полным превращением), некробиотических (при метаморфозу дегенеративные изменения преобладают над прогрессивными) (например, в асцидий). Кроме того, метаморфоз подразделяют на первичный (у подавляющего большинства живых организмов, имеющих метаморфоз) и вторичный (например, у насекомых). Первичным называется метаморфоз, который изначально был присущ живым организмам. То есть, эти живые организмы не могут развиваться без метаморфозу, поскольку через малый запас питательных веществ в яйце и некоторые другие причины в них не может сразу в процессе эмбриогенеза образоваться особь такого уровня сложности как взрослая форма. В этом случае образуется сначала организм более простого строения, но способен к самостоятельному существованию - личинка. После некоторого периода жизни личинка накапливает питательные вещества, необходимые для своего дальнейшего развития, и после этого превращается во взрослую форму - происходит метаморфоз. Однако личинка более просто построенной, а значит менее приспособленной к существованию. А потому эволюционно выгодно большее количество стадий быстро пройти в яйце и создать более сложно построенную личинку, или вообще пройти все стадии развития в яйце и перейти, таким образом, к прямому типу развития. Подобная тенденция прослеживается у губок, кишечнополостных и ряда других организмов. Такое явление называется ембрионизациею личиночной стадии. Ембрионизация бывает неполной и полной. При неполной ембрионизации в эволюционных потомков большее количество стадий развития проходит в яйце и образуется более сложно построенная личинка сравнению с их эволюционными предками. При полной ембрионизации все личиночные стадии начинают происходить в яйце и из яйца выходит сразу организм такого уровня сложности как взрослая форма, т.е. происходит переход к прямому типу развития. Однако косвенный тип развития также имеет ряд преимуществ. Например, личиночная стадия может быть приспособлена для расселения (довольно часто сппостеригаеться у сидячих форм), для питания (в этом случае взрослая форма, как правило, приспособлена для размножения), для поиска нового хозяина (у паразитических форм). Наличие личинки и взрослой формы, которые ведут разный образ жизни, позволяет одному виду по сути занять две экологических ниши увеличивает эволюционную пластичность вида. А потому в части живых организмов косвенный тип развития сохраняется. Более того, некоторые живые организмы (например, насекомые) вновь переходят от прямого титпу ровитку к косвенному; такой метаморфоз и называется вторичным. Физиология и биохимия растений 71. Роль воды в жизни растений. Свойства воды, формы воды в растениях. Вода является одной из главных составных частей растений. Ее содержание неодинаково в разных органах растения (так, в листьях салата она составляет 95 %, а в сухих семенах ‒ не более 10 % от массы ткани) и зависит от условий внешней среды, вида и возраста растения. Для своего нормального существования растение должно содержать определенное количество воды, в среднем 75–80 % массы растительной ткани. Содержание воды в различных органах растений колеблется в довольно широких пределах. Оно изменяется в зависимости от условий внешней среды, возраста и вида растений. Так, содержание воды в листьях салата составляет 93‒95%, кукурузы – 75‒77%. Количество воды неодинаково в разных органах растений: в листьях подсолнечника воды содержится 80‒ 83%, в стеблях – 87‒89%, в корнях – 73‒75%. Содержание воды, равное 6‒11%, характерно главным образом для воздушно-сухих семян, в которых процессы жизнедеятельности заторможены. Вода содержится в живых клетках, в мертвых элементах ксилемы и в межклетниках. В межклетниках вода находится в парообразном состоянии. Основными испаряющими органами растения являются листья. В связи с этим естественно, что наибольшее количество воды заполняет межклетники листьев. В жидком состоянии вода находится в различных частях клетки: клеточной оболочке, вакуоли, цитоплазме. Вакуоли – наиболее богатая водой часть клетки, где содержание ее достигает 98%. При наибольшей оводненности содержание воды в цитоплазме составляет 95%. Наименьшее содержание воды характерно для клеточных оболочек. Количественное определение содержания воды в клеточных оболочках затруднено; по-видимому, оно колеблется от 30 до 50%. Формы воды в разных частях растительной клетки также различны. |