Генетика Genetika_posobie_Modul_2_pechat (1). Фгаоу во крымский федеральный университет имени в. И. Вернадского медицинская академия имени с. И. Георгиевского кафедра медицинской биологии
 Скачать 1.41 Mb.
|
|
Рис. 4. Схема строения яйцеклетки млекопитающего: 1 - фолликулярные клетки; 2 - блестящая зона; 3 - цитоплазматическая мембрана, 4 - кортикальный слой; 5 - овоплазма; 6 - ядро 2. Телолецитальные яйца имеют много желточных зерен. Они накапливаются у вегетативного полюса. На анимальном полюсе расположены цитоплазма без желтка и ядро. Это яйца рыб, амфибий, рептилий, птиц. 3. Центролецитальные яйца имеют центральное ядро. вокруг него располагается желток в виде зерен. Это яйца членистоногих. под цитоплазматической мембраной находитсякортикальный слой толщиной 2-3 мкм. Кортикальные тельца развиваются из пузырькового комплекса Гольджи. Они защищают яйцо от проникновения лишних сперматозоидов. ОСОБЕННОСТИ ОПЛОДОТВОРЕНИЯ У ЧЕЛОВЕКА И МЛЕКОПИТАЮЩИХ ЖИВОТНЫХ. Оплодотворение происходит в начальной трети маточной трубы у женщин. Феномен капацитации сперматозоидов характерен для млекопитающих животных и человека. Капацитация это стадия активации сперматозоидов ферментами стенки матки. С его поверхности удаляются белки семенной жидкости. затем изменяются гликопротеиды плазматической мембраны. После этого происходит контакт гамет – сингамия. Затем идет проникновение сперматозоида в яйцеклетку. При взаимодействии мужской и женской гамет возникает акросомная реакция. Акросомная реакция – заключительная фаза активации. Сперматозоид выделяет ферменты, которые растворяют оболочку яйцеклтки. Спермий проходит в овоплазму. Это сопровождается реакцией активации яйца. Реакция активации яйца - образование новой плазматической мембраны из мембран раскрывшихся кортикальных гранул после проникновения сперматозоида в яйцеклетку. Указанная мембрана блокирует полиспермию. Образование зиготы.Затем наступает фаза формирования мужского и женского пронуклеусов. Они сливаются. Образуется синкарион, возникает одноклеточный организм - зигота. Зигота - новая клетка с диплоидным набором хромосом. 1.4. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СТРУКТУРА ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ 1.4.1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, КОТОРЫЕ НЕОБХОДИМО УСВОИТЬ ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ ЦЕЛЕЙ ЗАНЯТИЯ а) Определение и биологическая суть размножения; б) виды размножения; в) структурная организация половых клеток; г) мейоз, его биологическое значение и основные этапы; д) процесс оплодотворения как основной механизм полового размножения. 1.4.2. ПРОВЕРКА ИСХОДНОГО УРОВНЯ ЗНАНИЙ 1. Дать определение процесса размножения. 2. Перечислить основные составляющие размножения и указать их биологическую роль. 3. Привести примеры бесполого и полового размножения. 4. Выбрать количество наборов хромосом, характерных для половых клеток: а) 6 n, б) 2 n, в) 3 n, г) n, д) 4 n. 5. Перечислить стадии профазы первого мейотического деления. 6. Определить биологический смысл мейоза. 7. Выделить в процессе оплодотворения основные этапы. КРОК-1
1.4.3. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ Изучить строение женских половых клеток: а) на микропрепаратах яичников кошки найти изолецитальные клетки в зрелых фолликулах, рассмотреть и зарисовать, сделать обозначения; б) рассмотреть умеренно телолецитальные яйцевые клетки лягушки, обратить внимание на размеры, наличие темного анимального полюса и светлого вегетативного. Зарисовать. в) рассмотреть яйцевые клетки беззубки. Зарисовать. 2. Изучить строение мужских половых клеток: а) рассмотреть при различных увеличениях микропрепарат – мазок сперматозоидов морской свинки, отметить характерные структуры, зарисовать несколько клеток; 3. Рассмотреть микропрепарат семенника белой крысы, отметить характер расположения зрелых сперматозоидов в просвете канальцев, зарисовать, сделать обозначения. 4. Зарисовать схему стадий гаметогенеза. 1.4.4. ПРОВЕДЕНИЕ ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОГО ТЕСТОВОГО КОНТРОЛЯ 1. На какой стадии профазы первого деления мейоза происходит кроссинговер? а) лептотена, б) пахитена, в) диплотена, г) зиготена. 2. Какому делению мейоза предшествует синтез ДНК? а) первому делению, б) второму делению. 3. Расхождение хроматид от одной хромосомы к противоположным полюсам клетки происходит: а) в метафазе первого деления мейоза, б) в телофазе 2-го деления мейоза, в) в анафазе 1-го деления мейоза, г) в профазе 2-го деления мейоза, д) в анафазе 2-го деления мейоза, е) в метафазе 2-го деления мейоза. 4. У человека и млекопитающих животных тип яйцеклетки: а) телолецитальный, б) центролецитальный, в) изолецитальный. 5. Наличие анимального и вегетативного полюсов свойственно: a) изолецитальным яйцеклеткам, б) телолецитальным яйцеклеткам, в) центролецитальным яйцеклеткам. 6. При каком способе размножения образуются гаметы? а) вегетативном, б) бесполом, в) половом. 7. Семенники и яичники человека являются железами: а) внутренней секреции, б) внешней секреции, в) смешанной секреции. 8. Расхождение гомологичных хромосом к противоположным полюсам клетки происходит: а) в метафазе 2-го деления мейоза, б) в телофазе 1-го деления мейоза, в) в анафазе 2-го деления мейоза, г) в телофазе 2-го деления мейоза, д) в анафазе 1-го деления мейоза, е) в метафазе 1-го деления мейоза. КРОК-1
3. Оогенез делится на три периода: размножение, рост и созревание. Клетки, вступившие в период роста, называются: А. Овогонии В. Вторичные овоциты С. Яйцеклетка D. Первичные овоциты Е. Первичные полоциты 1.5. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ ЗАНЯТИЯ преподавателем и проверка выполнения работы каждым студентом. 1.6. МЕСТО И ВРЕМЯ ЗАНЯТИЯ: учебная комната, 2 академических часа. 1.7. ОСНАЩЕНИЕ ЗАНЯТИЯ: микроскопы, микропрепараты, таблицы, схемы. ЛИТЕРАТУРА: основная (1), дополнительная (2): 1.1. Медична біологія /За ред. В.П.Пішака, Ю.І.Бажори. - Вінниця: Нова книга, 2004, 2009. - 656 с. 1.2. Королев В.А., Кривошеина Г.Н., Полякова Э.Г. Руководство к лабораторным занятиям по биологии. – Киев: Вища школа, 1986. 1.3. Королев В.А. Лекции по медицинской биологии – Киев: Вища школа, 1993. 1.4. Слюсарев А.А., Жукова С.В. Биология. – Киев: Вища школа, 1987. 1.5. Пехов А.П. Биология с общей генетикой. – М.: Медицина, 1993. 2.1.Реймерс Н.Ф. Популярный биологический словарь. – М.: Медицина, 1991. 2.2. Королев В.А., Ромашова М.Ф. Биология живой клетки. – Симферополь, 1999. 2.3. Лазарев К. Л. Клетка и биология развития. Симферополь, 2000. ЗАНЯТИЕ2. БИОЛОГИЯ РАЗВИТИЯ. ОНТОГЕНЕЗ. ЭМБРИОНАЛЬНЫЙ ПЕРИОД. 1.1. ЗНАЧЕНИЕ ТЕМЫ: Знание закономерностей эмбрионального развития необходимо врачам многих специальностей в связи с разнообразной патологией и последующими нарушениями онтогенеза. 1. 2. ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ. Общая: Знать периодизацию онтогенеза и закономерности основных процессов эмбрионального периода развития. 1.3. КОНКРЕТНЫЕ ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ: 1.3.1. Уметь определять стадии развития на представленных учебных объектах и эмбриологических препаратах. 1.3.2. Уметь разбираться в эмбриональных структурах. Отличать зародышевые и эмбриональные закладки. 1.3.3. Уметь правильно использовать эмбриологическую терминологию. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ Биология развития – новое направление современной биологии. Это наука о закономерностях и механизмах онтогенеза. Онтогенез (греч. Ontos - существо, genesis - развитие) - индивидуальное развитие организма. Оно включает совокупность последовательных морфологических, физиологических и биохимических преобразований с момента зарождения до смерти. Онтогенез многоклеточных организмов подразделяется на два периода: эмбриональный (зародышевый, гр. embrуоn - зародыш) и постэмбриональный (постзародышевый). У высших животных и человека онтогенез подразделяется на пренатальный(до рождения), ипостнатальный (после рождения). Эмбриональный, или пренатальный эмбриогенез включает развитие организма от оплодотворения яйцеклетки до выхода особи из яйцевых оболочек или из полости матки материнского организма. Животный мир имеет три наиболее распространенных типа онтогенеза: личиночный; неличиночный; внутриутробный. Личиночный тип онтогенеза характеризуется развитием организма, происходящим с метаморфозом. Неличиночный тип онтогенеза характеризуется формированием организма, осуществляемым в яйце. Внутриутробный онтогенез обусловливается развитием внутри материнского организма. У человека организм до 8 недель к моменту формирования зачатков органов называется эмбрионом, или зародышем. плод это организм после образования зачатков органов и формы тела, которая есть у человека (через 8 недель после образования зиготы). Эмбриогенез включает следующие основные этапы (рис. 5): 1. Оплодотворение и дробление яйца. 2. Гаструляция и образование зародышевых листков. 3  . Гистогенез и органогенез. Это формирование органов и тканей.Оплодотворение представляет собой проникновение сперматозоида в яйцеклетку. у человека и млекопитающих это происходит в верхней трети маточной трубы. После оплодотворения образуется зигота. Она имеет генетическую информацию от двух родителей и диплоидный набор хромосом (2 n). Оплодотворенная яйцеклетка (зигота) размножается митотическим путем. Ранний период эмбриогенеза, т. е. развитие оплодотворенного яйца (зиготы), называется дроблением. Возникшие при этом клетки называются бластомерами. Их развитие происходит путем п Рис. 5. Дробление (A-В), В – морула, бластула (Г), гаструла (Д) и закладка осевого комплекса органов у ланцетника ( Е ): 1 – бластодерма; 2 – бластоцель; 3 – эктодерма; 4 – энтодерма; 5 – нервная пластинка; 6 – хорда; 7 – мезодерма; 8 – кишка оследовательных митотических делений. Дробление имеет ряд особенностей: митотический цикл характеризуется малой продолжительностью, в нем отсутствуют пре- и постсинтетические фазы, синтез белка до определенной стадии репрессирован. Поскольку постмитотического роста зародышевых клеток нет, бластомеры уменьшаются в размерах и, хотя их общее число быстро увеличивается, объем зародыша на ранних стадиях развития существенно не меняется. Характер дробления зависит от типа яйцевых клеток и количества желтка в овоците. Различают следующие виды дробления: 1) Полное дробление (голобластическое) – равномерное и неравномерное; 2) Неполное дробление (меробластическое) – дискоидальное и поверхностное. При полном (голобластическом) дроблении зигота делится целиком и полностью. Таким путем развиваются изолецитальные и телолецитальные яйцеклетки При неполном (меробластического) дроблении делится только часть цитоплазмы яйцеклетки, которая не имеет желточных включений. неполное дробление бывает дискоидальным и поверхностным. При дискоидальном дроблении сегментация происходит на анимальном полюсе, а вегетативный полюс яйца остается интактным. Такой способ характерен для резко телолецитальных клеток (например, у птиц). Поверхностное дробление имеют центролецитальные клетки. При этом делится вся свободная от желтка периферическая зона овоплазмы (например, у насекомых). Дробление зиготы у человека и млекопитающих животных есть голобластическое равномерное. количество бластомеров увеличивается неправильным порядком, асинхронно. Завершается дробление образованием бластулы. Бластула – это многоклеточный однослойный зародыш. Она имеет бластодерму. Это стенка тела, которая образована бластомерами. бластоцельэто полость бластулы. Существуют различные виды бластул. При поверхностном дроблении полость заполнена желтком. Это – перибластула. При дискоидальном дроблении зародышевые клетки распластаны в виде диска на желтке. Это есть дискобластула. У человека и млекопитающих животных в результате дробления образуется бластоциста (зародышевый пузырек). ее стенки образованы трофобластом, одним слоем резко уплощенных клеток. Полость бластоцисты заполнена жидкостью. Бластула превращается в гаструлу. Гаструляция это направленное перемещение больших групп эмбриональных клеток к местам закладок будущих систем органов. В результате образуются три зародышевых листка. Они состоят из клеток, которые отличаются по величине, форме и другим признакам. У низших животных типа губок и кишечнополостных гаструла состоит из двух слоев клеток - эктодермы (наружного зародышевого листка) и энтодермы (внутреннего зародышевого листка). Все другие вышестоящие типы животных имеют трехслойную гаструлу. Затем образуется третий (средний) зародышевый листок - мезодерма. Из эктодермы развиваются ткани нервной системы, наружный покров кожи – эпидермис и его производные (ногти, волосы, сальные и потовые железы), а также эмаль зубов, воспринимающие клетки органов зрения, слуха и обоняния и т.д. Из эндодермы развиваются эпителиальная ткань, выстилающая органы дыхания, частично мочеполовой и пищеварительной систем, в том числе печень и поджелудочную железу. Наиболее многочисленны производные мезодермы – скелетная мускулатура, органы выделения и половые железы; хрящевая, костная и соединительная ткани. Образование гаструлы у различных животных осуществляется четырьмя способами: инвагинацией, иммиграцией, деляминацией, эпиболией. Классическим примером гаструляции путем инвагинации служит эмбриональное развитие ланцетника. В бластуле ланцетника группа бластомеров начинает впячиваться внутрь бластоцеля. В результате образуется эктодерма и энтодерма Они образуют полость первичной кишки - гастроцель. Эта полость сообщается с внешней средой отверстием (бластопором). Затем формируется мезодерма в виде парных выростов стенки первичной кишки (мезодермальные карманы). Дальнейшая дифференцировка зародышевых листков приводит к образованию органов осевого комплекса. Это есть нервная трубка, хорда и кишечная трубка. У человека гаструляция происходит в две фазы. Сначала образуется двухслойная гаструла путем деляминации эмбриобласта. Вторая фаза это есть возникновение среднего зародышевого листка и появление осевого комплекса зачатков. Г  истогенез и органогенез. Зародышевые листки являются материалом, из которого у всех многоклеточных организмов новообразуются зачатки определенных тканей и органов. Эмбриональное развитие организмов осуществляется с участием провизорных (внезародышевых) - временно функционирующих органов, обеспечивающих необходимые жизненные функции и связывающих зародыш со средой. у Рис. 6. Провизорные органы у плода (1): 2 - амнион; 3 - плацента; 4 - хорион; 5 - желточный мешок; 6 - пупочный канатик животных с неличиночным типом развития (рыбы, рептилии, птицы) яйца имеют много желтка. У них провизорный орган это желточный мешок. Он является органом питания и кроветворения зародыша. Редуцированный желточный мешок млекопитающих входит в состав плаценты. У наземных животных (пресмыкающихся, птиц, млекопитающих) провизорные органы (рис. 6) это водная оболочка (амнион), аллантоис и серозная оболочка (хорион). У плацентарных млекопитающих хорион вместе со слизистой оболочкой матки образует плаценту. В эмбриональном развитии человека различают 3 основных критических периода: 1. Имплантация (б – 7-е сутки после зачатия) – внедрение зиготы в стенку матки. 2. Плацентация (конец 2-й недели беременности) – образование у эмбриона плаценты. 3. Перинатальный период (роды) – переход плода из водной в воздушную среду через 9 месяцев после зачатия. С критическими периодами в организме новорожденного связаны резкое изменение условий существования и перестройка деятельности всех систем организма (изменяется характер кровообращения, газообмена, питания). 1.4. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СТРУКТУРА ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ 1.4.1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ, КОТОРЫЕ НЕОБХОДИМО УСВОИТЬ ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ ЦЕЛЕЙ ЗАНЯТИЯ: а) определение этапов онтогенеза; б) стадии эмбрионального периода развития; в) закономерности процессов дифференцировки нa отдельных стадиях эмбриогенеза; г) источник возникновения основных эмбриональных закладок. 1.4.2. ПРОВЕРКА ИСХОДНОГО УРОВНЯ ЗНАНИЙ ПО ТЕСТАМ ИСХОДНОГО КОНТРОЛЯ: 1. Онтогенез представляет собой: а) последовательный ряд филогенезов, б) историческое развитие живой ткани, в) развитие живого организма до рождения или выхождения из яйцевых оболочек, г) развитие зиготы до естественного окончания жизни. 2. Итоговая стадия дробления это: а) бластула, б) гаструла, в) морула, г) эктодерма, д) мезодерма. 3. Изолецитальным яйцеклеткам свойственно: а) неполное дробление, б) полное дробление, в) поперечное, г) продольное, д) краевое. 4. Какой из зародышевых листков дает начало соединительной ткани? а) эктодерма, б) мезодерма, в) энтодерма, г) эпидерма, д) бластодерма. 5. Каким путем делятся бластомеры? а) митозом, б) мейозом, в) амитозом г) политенией, д) прямым делением. 6. Эктодерма дает начало: а) хорде, б) кишечной трубке, в) скелетным мышцам, г) кожным дериватам, д) скелету. 1.4.3. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ 1. Используя учебные муляжи, разобрать общую схему и этапы эмбрионального периода развития ланцетника. Разграничить стадии развития: a) дробления, б) гаструляции, в) гистогенеза и органогенеза. 2. Изучить полное дробление на примере умеренно телолецитальной яйцеклетки амфибий (лягушки). 3. Рассмотреть итоговую стадию дробления – бластулу. Отметить ее особенности у амфибий. Зарисовать. 4. Провести анализ гаструлы амфибий, используя лупу или малое увеличение микроскопа. Выделить и зарисовать зародышевые листки. Отметить, соответствует ли полость бластулы - полости гаструлы. 5. Изучить полное равномерное дробление изолецитальной яйцеклетки аскариды. Рассмотреть микропрепарат «Срез матки аскариды» при малом и большом увеличении микроскопа. Найти зародыши, отметить стадии митозов, характер и величину бластомеров. Зарисовать, сделать обозначения. 6. На демонстрационных препаратах или учебных слайдах ознакомиться с дроблением зиготы млекопитающих животных (кролик, крыса). Отметить расположение зародышей в органах половой системы, наличие оболочек вокруг зародыша, стадию развития. 7. Используя музейную экспозицию, ознакомится с нормальными эмбрионами и плодами человека и млекопитающих животных, а также с различными нарушениями, обусловленными действием терратогенных и мутагенных факторов среды. 1.4.4.ПРОВЕДЕНИЕ ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОГО ТЕСТОВОГО КОНТРОЛЯ 1. Как называется индивидуальное развитие организмов от момента формирования зиготы до естественного окончания жизни? а) филогенез, б) онтогенез, в) нормогенез, г) овогенез, д) сперматогенез. 2. Какой набор хромосом имеет зигота? а) гаплоидный, б) диплоидный, в) полиплоидиый, г) анеуплоидный. 3. Какой способ дробления характерен для резко телолецитальнык яйцеклеток? а) дискоидальный, б) полный равномерный, в) неполный равномерный, г) голобластический, д) меробластический, е) поверхностный. 4. Представители каких типов проходят в своем развитии стадию двух зародышевых листков? а) тип круглые черви, б) тип плоские черви, в) тип хордовые, г) тип кишечно-полостные, д) тип иглокожие, е) тип членистоногие. 5. Какой из способов гаструляции характерен для ланцетника? а) иммиграция, б) деляминация, в) инвагинация, г) эпиболия, д) капацитация. КРОК-1 1.С каким видом пренатального нарушения развития связаны изменения, возникшие у рожденного ребенка женщиной, которая подверглась корпускулярному ионизирующему облучению (мутагенное воздействие)? А. Фетопатии - нарушения после 10 недель развития В. Бластопатии - нарушения на стадии бластулы С. Гаметопатии - нарушения на стадии зиготы D. Эмбриопатии - нарушения эмбриогенеза от 2-х до 8-ми недель Е. Перенашивание беременности. 1.5. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ ЗАНЯТИЯ преподавателем и проверка правильности выполнения работы каждым студентом. 1.6. МЕСТО И ВРЕМЯ ЗАНЯТИЯ: учебная комната, 2 академических часа. 1.7. ОСНАЩЕНИЕ ЗАНЯТИЯ: микроскопы, микропрепараты, таблицы, схемы, муляжи, музейные экспонаты. ЛИТЕРАТУРА: основная (1) и дополнительная (2): 1.1. Медична біологія /За ред. В.П.Пішака, Ю.І.Бажори. - Вінниця: Нова книга, 2004, 2009. - 656 с. 1.2. Королев В.А., Кривошеина Г.Н., Полякова Э.Г. Руководство к лабораторным занятиям по биологии. – Киев: Вища школа, 1986. 1.3. Королев В.А. Лекции по медицинской биологии. – Киев: Вища школа, 1993. 1.4. Слюсарев А.А., Жукова С.В. Биология. – Киев: Вища школа, 1987. 1.5. Биология /Под ред. Ярыгина Б.Н. – М.: Медицина, 1985. 1.6. Пехов А.П. Биология с общей генетикой. – М.: Медицина, 1993. 2.1. Королев В.А., Ромашова М.Ф. Биология живой клетки. – Симферополь, 1999. 2.2. Лазарев К. Л. Клетка и биология развития. Симферополь, 2000. ЗАНЯТИЕ3. Биология развития. Закономерности постэмбрионального периода онтогенеза. РЕГЕНЕРАЦИЯ ОРГАНОВ И ТКАНЕЙ. ТРАНСПЛАНТАЦИЯ. 1.1. Значение темы. Знание закономерностей постэмбрионального периода развития организмов необходимо для нахождения эффективных путей продления жизни. Студенты должны четко представлять механизмы регенерации, как важнейшие этапы процесса онтогенеза. Регенерация обеспечивает трансплантацию тканей и органов. 1.2. Цели занятия. Общая: Изучить постэмбриональный онтогенез, ознакомиться с особенностями его этапов, сущностью прямого и непрямого развития организмов, теории старения, понятие о биологической и клинической смерти. Знать закономерности и особенности физиологической и репаративной регенерации. Иметь представление о видах трансплантации. 1.3. Конкретные цели занятия: 1.3.1. Изучить основные периоды постэмбрионального развития у человека и животных. 1.3.2. Изучить основные биологические аспекты старения и смерти. 1.3.3. Нa гистологических препаратах уметь находить различные формы организмов при полном и неполном метаморфозе. 1.3.4. Охарактеризовать закономерности и особенности различных видов физиологической и репаративной регенерации. 1.3.5. Иметь представление о видах трансплантации. Знать. Уметь объяснить причины иммунных реакций при разных видах трансплантации. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ Постэмбриональное (постнатальное) развитие включает период жизни от момента рождения или выхода из яйцевых оболочек до смерти. Оно подразделяется на следующие этапы: 1. Рост и формирование (ювениальный этап; лат. juvenilis — юный) – развитие организма до полового созревания. 2. Зрелость (пубертатный этап) — взрослое половозрелое состояние. 3. Старость – угасание жизненных процессов. Период роста и формирования характеризуется дальнейшим развитием организма, который начался в эмбриональный период. Начальный этап постэмбрионального развития может осуществляться прямым путем или по типу непрямого развития — метаморфоза (греч. metamorphosis — превращение). Прямое развитие характеризуется основными изменениями, связанными с ростом организма. Происходит оно без личиночных стадий. Идет постепенный переход животного, которое вышло из яйцевых оболочек, во взрослую форму. Высшие позвоночные рождаются похожими на родительские особи. Прямое развитие наблюдается у некоторых насекомых, рыб, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих. Характерными особенностями развития обладают плацентарные млекопитающие и человек. у них формирование зародыша и плода осуществляется в утробе матери. Непрямое развитие(метаморфоз) имеетличиночные стадии. непрямое развитие сопровождается ростом. У беспозвоночных этот тип развития наблюдается среди некоторых плоских паразитических и круглых червей, моллюсков, у членистоногих. у позвоночных встречается, например, у земноводных. Личинки разных стадий ведут свободный образ жизни и самостоятельно питаются. Метаморфоз бывает полным и неполным. При полном метаморфозе животное имеет все промежуточные стадии развития: яйцо, личинка, куколка (комнатная муха и комар). При неполном метаморфозе у развивающегося организма имеются стадии личинки и нимфы, но нет стадии куколки. Для данного типа образ жизни, способы питания нимф и взрослых форм аналогичны. Так развиваются клещи, клопы, вши. Период зрелости характеризуется формированием половой системы. размножением организмов обеспечивает непрерывность существования вида. Период старости — заключительный этап онтогенеза. Старость характеризуется снижением обменных процессов и инволюцией органов. Этот период приводит к естественной смерти особи. Геронтология(гр. geron — старик) – наука о старости. Она выясняет основные закономерности старения, начиная от молекулярного и клеточного уровня до целостного организма. Гериатрия (гр. iatros — врач) изучает особенности развития, течения, лечения и предупреждения заболеваний у людей старческого возраста. Прогерия - раннее старение. Клиническая и биологическая смерть. У высших многоклеточных организмов смерть — не одномоментное событие. В этом процессе различают два этапа — клинической и биологической смерти. между жизнью и смертью существует переходное состояние – клиническая смерть. Признаком клинической смерти служит прекращение жизненно важных функций: отсутствие сердцебиения, дыхания, потеря сознания. Клетки мозга при гипоксии функционируют 5 минут. При биологической смерти мозг погибает необратимо. Реаниматология – наука об оживлении организма, то есть, возвращение к жизни из состояния клинической смерти. РЕГЕНЕРАЦИЯ ОРГАНОВ И ТКАНЕЙ. ТРАНСПЛАНТАЦИЯ Регенерация — это способность организмов восстанавливать биологические структуры, клетки, ткани органов и части тела, утраченные в процессе нормальной жизнедеятельности или в результате неблагоприятных воздействий. Различают два типа регенерации —физиологическую и репаративную. Физиологическая регенерация — восстановление структур, погибающих в процессе нормальной жизнедеятельности. Р  Рис. 7. Атипичная регенерация (гетероморфоз) у 10-ногих раков (1) или отрастание хвоста вместо отрезанной лапки у ящерицы (2) епаративная регенерация — восстановление морфологических структур, утраченных в результате внешних воздействий повреждающего характера. При этом наблюдается восстановление клеток, тканей, фрагментов органов, целых органов и даже определенных частей организма. Регенерация может осуществляться типичным способом, то есть возникающая структура оказывается полностью сходной с утраченной (гомоморфоз). Например, восстановление оторванного хвоста у ящерицы. При атипичной регенерации восстановленная структура по форме и функции существенно отличается от исходной, утраченной в процессе повреждения (гетероморфоз). Например, развитие усика вместо утраченного сложного стебельчатого глаза у 10-ногих раков или отрастание хвоста вместо отрезанной лапки у ящерицы (рис. 7). Восстановление утраченных органов происходит следующими путями: а) эпиморфоз — отрастание утраченного органа от раневой поверхности путем клеточного размножения. Например, регенерация новой лапки у тритона на месте отрезанного органа . б) морфолаксис — разрушение или перегруппировка клеток оставшегося фрагмента с последующим формированием из этого материала исходной структуры. Восстановившийся орган имеет прежнюю форму, но несколько меньших размеров. Например, у краба оторванная клешня заменяется меньшим по размеру органом. в  Рис.8. Восстановление печени у крысы путем регенерационной гипертрофии: 1 – печень до операции; 2 – печень после удаления 2/3 органа; 3 – регенерировшая печень через 2 недели после операции. ) эндоморфоз — путь, при котором на раневой поверхности не происходит восстановления недостающей части (рис. 8). увеличивается масса органа за счет размножения сохранившихся клеток до первоначальной величины. Эндоморфоз наблюдается у многих млекопитающих животных и хорошо выражено у человека. При этом восстановление может идти с помощью регенерационной гипертрофии и компенсаторной гипертрофии. Регенерационная гипертрофия – увеличение объема поврежденного органа при удалении его части. Например, так восстанавливается оставшаяся часть печени после резекции. Компенсаторная гипертрофия – увеличение объема неповрежденного органа в результате возросшей на него функциональной нагрузки. Например, у спортсменов в результате физической нагрузки наблюдается гипертрофия сердца и скелетной мускулатуры. Компенсаторная гипертрофия осуществляется также в оставшемся парном органе при удалении другого. После нефрэктомии (удаления одной почки) оставшийся орган увеличивается в размерах за счет гипертрофии клеток почки и почти достигает массы двух органов. Соматический эмбриогенез – восстановление нового организма из соматических клеток или их комплексов. Такое биологическое явление характерно только для организмов, которые обладают способностью к бесполому размножению. Например, у гидры и реснитчатого червя – планарии. Трансплантация. В тех случаях, когда орган не может регенерировать, но он жизненно необходим, остается один метод – заменить его таким же естественным или искусственным органом. Трансплантацией (лат. transplantatio — пересадка) называется пересадка или приживление органов и тканей. Пересаживаемые ткани или орган называются трансплантатом. Организм, от которого берут ткань или орган для пересадки, является донором. организм, которому пересаживают трансплантат — реципиент. Различают следующие виды трансплантаций: Аутотрансплантация - пересадка осуществляется на другую часть тела того же организма. Аллотрансплантация - производят пересадку от одной особи другой, принадлежащей тому же виду. Ксенотрансплантация – пересадка органов или тканей, когда донор и реципиент относятся к разным видам. Огромный экспериментальный и клинический материал показал, что успех трансплантации зависит от иммунологических реакций организма. Аутотрансплантации происходят наиболее успешно, так как белки (антигены) трансплантата не отличаются от белков реципиента. Иммунологическая реакция не возникает. возможно истинное приживление. При аллотрансплантациях донор и реципиент, как правило, различаются по антигенам. У высших животных и человека обычно не наблюдается длительное приживление аллотрансплантатов. Исключение составляют однояйцовые близнецы, генотип которых, а следовательно, и белковый состав одинаковы. Для преодоления барьера тканевой несовместимости в клинике на современном этапе имеются два основных направления. Одно направление – обеспечение достаточно хорошего соответствия по антигенам гистосовместимости тканей донора и реципиента. У человека имеется главный комплекс гистосовместимости HLA (Human Lycocites Antigen – лимфоцитарный антиген человека). Эти антигены (HLA) играют важную роль в тканевой совместимости донора и реципиента. Способность организма отвечать практически на любой антиген обеспечивается наличием большого числа различных групп лимфоцитов. В результате лимфоциты составляют исключительно неоднородную популяцию клеток. При этом основными являются два класса лимфоцитов: B-лимфоциты и T-лимфоциты. B-лимфоциты продуцируют и секретируют в кровоток антитела, являющиеся измененными формами поверхностных рецепторов этих лимфоцитов. T-лимфоциты подразделяются на ряд подклассов. Это T-хелперы, способствующие развитию иммунного ответа, T-супрессоры, подавляющие развитие иммунного ответа и T-киллеры, осуществляющие прямое разрушение клеток (например, мутантные клетки), несущих на себе антигены. Т. о. T-лимфоциты участвуют в иммунных процессах (например, участвуют в отторжение пересаженной ткани при аллотрансплантации). Искусственные органы. Трансплантация не может полностью решить проблему замены нефункционирующих или утраченных органов человека. Примером имплантируемых органов могут служить искусственные клапаны сердца, которыми заменяют пораженные. применяют трансплантацию протезов крупных сосудов, сделанных из синтетических материалов. Сконструировано искусственное сердце. Эксплантация (лат. ех — вне и plantare — сажать) — культивирование изолированных органов и тканей. С помощью культуры тканей были детально изучены все стадии митоза. Этот метод был применен также для изучения дифференцировки клеток во время эмбрионального развития органов млекопитающих и птиц. Таким образом, трансплантация тканей и органов, основанная на способности тканей к регенерации, является важным лечебным мероприятием. Оно позволило спасти жизни тысячам пациентов. 1.4. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ СТРУКТУРА практического ЗАНЯТИЯ 1.4.1. Теоретические вопросы, которые необходимо усвоить для достижения целей занятия а) понятие о прямом и непрямом развитии организмов, б) полный и неполный метаморфоз, в) периоды постнатального онтогенеза у человека, г) основные теории старения, д) понятие о клинической и биологической смерти. Регенерация: а) виды регенераций. б) физиологическая регенерация. в) репаративная регенерация. г) виды трансплантаций. 1.4.2. Проверка исходного уровня знаний студентов 1. Как называется индивидуальное развитие организма от момента образования зиготы до окончания жизни? а) гистогенез, б) органогенез, в) онтогенез, г) сперматогенез, д) овогенез. 2. Какой из терминов не относится к послеродовому периоду? а) ювенильный, б) прямое развитие, в) гистогенез, г) метаморфоз, д) акселерация. 3. Какой гормон стимулирует рост организма? а) фолликулостимулирующий, б) гонадотропный, в) тиреотропный, г) соматотропный, д) прогестерон. 4. Как называется ускорение роста у подростков? а) акромегалия, б) нанизм, в) акселерация, г) урбанизация, д) трансформация. 5. Для каких организмов характерен неопределенный рост? а) насекомым, б) пресмыкающимся, в) человеку, г) земноводным, д) птицам. Регенерация: 1. Что такое регенерация, и какие виды регенерации Вам известны? 2.Чем отличается механизмы репаративной и физиологической регенерации? 3. Что такое гомоморфоз? 4. Что такое гетероморфоз? 5. Какими путями может идти регенерация? 6. Зависит ли способность к регенерации от уровня организации живого? 7. Какое медицинское значение имеет способность к регенерации? 8. Какие виды трансплантации существуют и в чем их особенности? 1.4.3. Самостоятельная работа студентов 1. Рассмотреть под микроскопом и зарисовать следующие препараты: а) яйцо, личинка, куколка и имаго комара, б) яйцо (гнида), личинка и имаго вши, в) личинка, нимфа и имаго клеща. 2. Изучить развитие с полным превращением на примере комнатной мухи, используя влажный макропрепарат и зарисовать. 3.Ознакомиться с музейными экспозициями, отражающими постэмбриональный период развития организмов. Регенерация: 1. Рассмотреть и зарисовать препарат печени аксолотля. 2. Рассмотреть и зарисовать препарат печени крысы. З. Рассмотреть и зарисовать под малым увеличением микроскопа препарат лапки тритона. Обратить внимание на последовательность стадий эпиморфоза на примере регенерации лапки тритона и зарисовать ее этапы. 4. Рассмотреть и зарисовать препарат почки крысы (норма и регенерация) 5. Изучить процесс регенерации у млекопитающих животных на органном уровне на примере регенерации печени у белой крысы. Выяснить, каким путем протекает регенерация и в какой степени она проявилась. 1.4.4. ПРОВЕДЕНИЕ ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОГО ТЕСТОВОГО КОНТРОЛЯ 1. Какие организмы имеют полный метаморфоз? а) ящерицы, б) человек, в) комары, г) черви, д) клещи. 2. Для каких организмов характерен определенный рост? а) моллюскам, б) млекопитающим, в) ракообразным, г) рептилиям, д) птицам. 3. Как называется наука о старости? а) гериартрия, б) гетерохрония, в) герпетология, г) геронтология, д) хронаксия. 4. Какую теорию старения обосновал академик А.А. Богомолец? а) генетическую, б) ортобиоза, в) адаптационно-регуляторную, г) старение соединительной ткани, д) энергетическую. 5. Что является основным признаком биологической смерти? а) потеря сознания, б) отсутствие сердцебиения, в) отсутствие работы головного мозга, г) отсутствие дыхания, д) потеря сознания и отсутствие дыхания. Регенерация: 1. Атипичная репаративная регенерация с образованием иной формы это? а) гипотипия, б) гомоморфоз, в) гипертипия, г) гетероморфоз, д) ароморфоз. 2. Какой путь репаративной регенерации характерен для млекопитающих? а) морфолаксис, б) эпиморфоз, в) эндоморфоз, г) метаморфоз, д) арогенез. 3. Как называется увеличение объема неповрежденного органа? а) гипотипия, б) нормотипия, в) регенерационная гипертрофия, г) физиологическая регенерация, д) компенсаторная гипертрофия. 4. Свойством эпиморфоза обладает следующее животное? а) лягушка, б) рыба, в) тритон, г) кролик, д) змея. 5. Пересадка органа от одной особи другой одного вида – это: а) эксплантация, б) аутотрансплантация, в) ксенотрансплантация, г) аллотрансплантация, д) гетероморфоз. КРОК-1
|