Контрольные вопросы к коллоквиуму Онтогенез. Гомеостаз
 Скачать 2.67 Mb.
|
|
Контрольные вопросы к коллоквиуму «Онтогенез. Гомеостаз»
Онтогене́з— индивидуальное развитие организма от оплодотворения (при половом размножении) или от момента отделения от материнской особи (при бесполом размножении) до смерти. ПЕРИОДЫ: Предзиготный(прогенез), Эмбриональный период, Постэмбриональный период. ЭТАПЫ: Этапы развития человека: пренатальный (эмбриогенез), перинатальный, новорожденность(до 1 мес), младенчество(до 1 года), раннее детство(до 4 лет), первое детство(4-7 лет), второе детство(7-12 лет), подростковый возраст(12-16 лет), юность(до 21 года), первая зрелость(21-35 лет), вторая зрелость( до 55-60 лет), пожилой возраст(до 75 лет), старческий возраст(75-90 лет),долгожительство(свыше 90) ПРОГЕНЕЗ(предзиготный период)- это период образования и созревания половых клеток родителей, которые впоследствии сформируют зиготу. Качество гамет, наличие в них мутантных генов оказывает существенное влияние на здоровье будущих потомков.
ПЕРИОДЫ: Размножение, Рост, Созревание, Формирование. СУЩНОСТЬ ПЕРИОДОВ: 1)Размножение--увеличение числа сперматогониев(начинается в раннем эмбриональном периоде и наиболее интенсивно с периода полового созревания) 2)Рост--подготовка к мейозу-автосинтетическая интерфаза.(происходит в течение всего репродуктивного периода) 3)Созревание--мейотическое деление сперматоцитов 1го и 2го порядка.(Начинается в период полового созревания и заканчивается образованием 4х сперматид.(из 2n4c получается nc)). 4)Формирование--дифференцировка(образование головки, шейки, хвостика, акросомы, концентрация митохондрий в средней части) ОСОБЕННОСТИ У ЧЕЛОВЕКА: Сперматогенез у человека в норме начинается в пубертатном периоде (около 12 лет) и продолжается до глубокой старости. Продолжительность полного сперматогенеза у мужчин составляет примерно 73—75 дней.
ПЕРИОДЫ: Размножение, Рост, Созревание. СУЩНОСТЬ ПЕРИОДОВ: 1) Размножение—увеличение числа овогониев.(Начинается в раннем эмбриональном периоде и наиболее интенсивно между 2-5 месяцами эмбриогенеза) 2)Рост-- подготовка к мейозу-автосинтетическая интерфаза.(Начинается на 3м месяце эмбриогенеза, заканчивается к 3му году после рождения. К моменту рождения в яичнике девочки около 100 000 овоцитов 1го порядка). 3)Созревание—мейотическое деление овоцитов 1го порядка ( и частично 2го порядка, которое завершается в случае оплодотворения).(Начинается на 7ом месяце эмбриогенеза и заканчивается в климатический период)  
 =--=-==-=-=-=-=-=-=----  У ЧЕЛОВЕКА алецитальный и изолецитальный тип яйцеклетки. ОБОЛОЧКИ ЯЙЦЕКЛЕТОК: 1) Блестящая оболочка, 2) зернистая оболочка (из фолликулярных клеток), 3) соединительнотканная оболочка яйцевых фолликулов.
Оплодотворение-процесс слияния половых клеток. При этом образуется диплоидная клетка-зигота. Биологическое значение оплодотворения состоит в том, что при слиянии мужских и женских половых клеток, происходящих обычно из разных организмов, образуется новый организм, несущий признаки отца и матери. При образовании половых клеток в мейозе возникают гаметы с разным сочетанием хромосом, поэтому после оплодотворения новые организмы могут сочетать в себе признаки обоих родителей в самых различных комбинациях. В результате этого происходит колоссальное увеличение наследственного разнообразия организмов. Ооплазматическая сегрегация- возникновение локальных различий в свойствах ооплазмы, осуществляющееся в периоды роста и созревания ооцита, а также в оплодотворённом яйце. Ооплазматическая сегрегация — основа для последующей дифференцировки зародыша: в процессе дробления яйца участки ооплазмы, различающиеся по своим свойствам, попадают в разные бластомеры; Ооплазматическая сегрегация- перераспределение биологически активных молекул (локальных детерминант) в цитоплазме яйцеклетки в результате ее активации. Во время движения мужского пронуклеуса в яйце происходят сложные перемещения цитоплазмы. В результате она становится более неоднородной. Эти процессы получили название ооплазматическои сегрегации (разделения). Они хорошо заметны в тех случаях, когда разные участки цитоплазмы содержат разноцветные гранулы (желток, темный пигмент и др.). У хорошо изученных в этом отношении асцидий (сидячих морских животных) и амфибий перемещения цитоплазмы приводят к тому, что яйцеклетка приобретает двустороннюю симметрию. Так, у амфибий напротив точки вхождения сперматозоида формируется светлый участок цитоплазмы - "серый серп" ( рис. 138 ). Кортекс яйца (наружный слой толщиной в несколько мкм) поворачивается примерно на 30* относительно внутренних слоев яйца в направлении, которое зависит от места проникновения сперматозоида. При этом возникает "серый серп", который расположен напротив места проникновения сперматозоида. У асцидий Styela на этом месте образуется "желтый серп" - здесь скапливается желтый пигмент, который до этого был распределен равномерно в поверхностном слое цитоплазмы ( рис. 139 , А). В обоих случаях плоскость, проведенная через точку вхождения сперматозоида и середину "серпа", становится плоскостью первого деления зиготы и плоскостью симметрии. В яйцеклетках асцидий удается обнаружить и другие области, различающиеся по составу и цвету включений. Наблюдения показали, что эти области цитоплазмы попадают в строго определенные клетки зародыша, из которых формируются строго определенные ткани ( рис. 139 , Б). Механизмы движения цитоплазмы в деталях не изучены. Очевидно, что главную роль в этих перемещениях играет цитоскелет . В частности, важная роль может принадлежать центриоли сперматозоида и отходящим от нее микротрубочкам. С помощью вещества колхицина, нарушающего сборку микротрубочек, ооплазматическую сегрегацию удается подавить. Можно предположить, что в разных участках цитоплазмы яйцеклетки содержатся различные вещества (их назвали локальными детерминантами , т.е. "определителями"), которые определяют судьбу клеток. (Еще один пример локальных детерминант - это вещества полярных гранул, наличие которых необходимо и достаточно для развития первичных половых клеток). Один из экспериментов, которые ставились для проверки этой гипотезы, заключался в центрифугировании яиц асцидий. При быстром вращении в центрифуге разные зоны цитоплазмы меняют свое расположение и частично смешиваются. У асцидий это приводит к тому, что образуются "хаотические" зародыши. У них имеются, как и в норме, мышечные, нервные, покровные и другие клетки. Однако клетки эти беспорядочно расположены и не образуют органов. В других опытах центрифугирование не приводило к нарушению развития. Возможно, это связано с тем, что локальные детерминанты прочно связаны с элементами цитоскелета, которые не удается сместить центрифугированием. Можно сделать вывод, что у таких животных, как асцидий, уже в яйце "намечаются" будущие стороны тела и расположение основных органов зародыша. Эта разметка представляет собой неравномерное распределение локальных детерминант. Попадание детерминант в клетку определяет ее дальнейшую судьбу. Химическая природа локальных детерминант во многих случаях не изучена, так как выделить их в чистом виде не удается. Однако механизмы их действия интенсивно изучаются современными методами.
Процесс оплодотворения складывается из нескольких фаз: 1) контакт сперматозоида с яйцом и их взаимное узнавание; 2) активация яйцеклетки и сперматозоида; 3) слияние генетического материала сперматозоида и яйцеклетки. Внешняя фаза заключается в сближении сперматозоида и яйцеклетки за счёт действия гиногамонов и андрогамонов и заканчивается образованием оболочки оплодотворения. Контактному взаимодействию половых клеток предшествуют реакции, обеспечивающие их взаимное привлечение. Яйцеклетки и сперматозоиды выделяют химические вещества, участвующие в этом процессе. Такие вещества получили название гамонов (гормоны гамет). Гиногамоны - гормоны яйцеклеток, а андрогамоны - гормоны сперматозоидов. Известно два типа гамонов, воздействующих на поведение сперматозоидов, - гиногамон 1 (активирует движение сперматозоидов) и гиногамон 2 (активирует агглютинацию сперматозоидов на поверхности яйца). Сперматозоиды выделяют два типа гамонов - андрогамон 1 (угнетает подвижность сперматозоидов) и андрогамон 2 (способствует реакции агглютинации). При контакте половых клеток происходит их взаимная активация, которая со стороны сперматозоида выражается в развитии акросомной реакции, а со стороны яйцеклетки в кортикальной реакции или реакции зоны. Акросомная реакция- выброс ферментов, которые содержатся в акросоме сперматозоида. Под их влиянием происходит растворение оболочек яйцеклетки в месте наибольшего скопления сперматозоидов.
В результате контакта сперматозоида с яйцеклеткой происходит её активация. Далее следует кортикальная реакция- образование мембраны, вследствие отслойки желточной оболочки. Благодаря кортикальной реакции в яйцеклетку проникает только один сперматозоид. После слияния наружных мембран ядро сперматозоида оказывается внутри яйцеклетки. С этого момента ядра яйцеклетки и сперматозоида называются женским и мужским пронуклеусами. В результате того, что яйцеклетка завершает мейоз женский и мужской пронуклеусы приобретают количество наследственного материала n2c. Оба пронуклеуса проделывают сложные перемещения, затем сближаются и сливаются(синкарион).
Партеногене́з- так называемое «девственное размножение», одна из форм полового размножения организмов, при которой женские половые клетки (яйцеклетки) развиваются во взрослый организм без оплодотворения. Хотя партеногенетическое размножение не предусматривает слияния мужских и женских гамет, партеногенез все равно считается половым размножением, так как организм развивается из половой клетки. Считается, что партеногенез возник в процессе эволюции у раздельнополых форм. Гиногене́з — частный случай партеногенеза, особая форма полового размножения, при которой после проникновения спермия в яйцеклетку их ядра не сливаются, и в последующем развитии участвует только ядро яйцеклетки, либо не происходит оплодотворения. При этом нет объединения наследственного материала родителей посредством слияния ядер их половых клеток. Роль сперматозоида ограничивается активацией осеменённого яйца к развитию. В природе гиногенез встречается крайне редко. Андрогенез — особый случай девственного развития, или партеногенеза; иногда его называют «мужской партеногенез». Андрогене́з— развитие яйцеклетки с мужским ядром, привнесённым в неё спермием в процессе оплодотворения. Андрогенез наблюдается у отдельных видов животных (шелкопряд) и растений (табак) в тех случаях, когда материнское ядро погибает до оплодотворения, которое при этом является ложным, то есть женское и мужское ядра не сливаются (Псевдогамия) и в дроблении участвует только мужское ядро.
Эмбриогенез -Период эмбрионального развития многоклеточного животного начинается с дробления зиготы и завершается рождением новой особи. Процесс деления заключается в серии последовательных метотических делений зиготы. Образующиеся в р-те нового деления зиготы две клетки и все последующие поколения клеток на этом этапе носят название бластомеров. В ходе дробления одно деление следует за другим, и не происходит роста образующихся бластомеров, в следствии чего каждое новое поколение бластомеров представлено более мелкими клетками. Эта особенность клеточных делений при развитии оплодотворенной яйцеклетки и определило появление образного термина - дробление зиготы. Преформизм- учение о наличии в половых клетках материальных структур, предопределяющих развитие зародыша и признаки развивающегося из него организма. Преформизм возник на базе господствовавшего в XVII—XVIII вв. представления о преформации, согласно которому зародыш уже сформирован в половых клетках, и его дальнейшее развитие заключается только в увеличении в размерах.Учёные того времени разделились на анималькулистов и овистов. Первые считали, что зародыш содержится в сперматозоидах, вторые — в яйцеклетках.Преформистами были такие ученые, как Антони Левенгук, Марчелло Мальпиги и др.В борьбе с идеями преформизма большую роль сыграли учения Карла Максимовича Бэра, который установил, что в процессе онтогенеза сначала появляются самые общие признаки типа, к которому относится животное, затем последовательно развиваются признаки класса, отряда, семейства, рода, вида и, наконец, индивидуальные признаки особи. Эпигенез-учение о зародышевом развитии организмов как процессе, осуществляемом путём серии последоват. новообразований. Термин «Э.» предложен У. Гарвеем (1651). Эпигенетич. концепции, как правило, признавали решающую роль внешних факторов. Современная биология отказывается как от чисто эпигенетических, так и от чисто преформистских объяснений эмбриональных явлений. Вместе с тем термин «Э.» приобрёл более общее значение и употребляется применительно к концепциям, трактующим развитие как процесс последоват. возникновения новых форм и структур. Этапы эмбриогенеза: Оплодотворение – сложный процесс взаимной ассимиляции яйцеклетки и сперматозоида, вследствие которого образуется новый организм – зигота (zygotes – соединенный вместе). Зигота – это книга наследственности, написанная буквами материнских и отцовских генов. Совмещение двух наследственных основ обеспечивает повышенную жизненность развивающейся особи. Дробление зиготы – это процесс многократного митотического деления зиготы без роста образующихся бластомеров, в результате которого зародыш приобретает простейшую многоклеточную форму, называемую бластулой (blastos – росток, зачаток). Оно может быть полным – голобластическим (holos – весь, целый), при котором дробится вся зигота, и частичным - меробластическим (meros – часть), с раздробленным анимальным только полюсом. Полное дробление, в свою очередь, бывает равномерным и неравномерным. Гаструляция – этап формирования двухслойного зародыша. Его поверхностный клеточный слой получает название наружного зародышевого листка – эктодермы (ecto – наружный, вне; derma – кожа), глубокий – внутреннего, энтодермы (endon – внутри). У примитивных хордовых животных такой зародыш по своей форме напоминает однокамерный желудок (gaster), что и послужило основанием обозначить все разновидности зародышей на этапе формирования зародышевых листков термином гаструла. Дифференцировка зародышевых листков обеспечивает появление в строго определенной последовательности всего многообразия клеток, тканей и органов животных определенного типа, класса и вида, т.е. полный органо- и гистогенез. При этом всякий раз вначале появляются осевые органы (нервная трубка, хорда и первичная кишка) и третий, средний по положению, зародышевый листок – мезодерма.
ДРОБЛЕНИЕ яйца, начальный этап в эмбриональном (зародышевом) развитии многоклеточных животных. Заключается в быстро следующих друг за другом митотических делениях оплодотворённого яйца (зиготы) на всё более мелкие клетки – бластомеры. После каждого деления объём бластомеров уменьшается вдвое, число их умножается, но общий объём яйца в размерах не увеличивается. Способы дробления у организмов, относящихся к разным систематическим группам (классам, типам), существенно различаются и зависят от количества и характера распределения желтка в яйце (дробление полное и неполное, равномерное и неравномерное, радиальное, спиральное и т. д.). На завершающей стадии дробления – бластуляции – образуется бластула. По способу дробления выделяют два основных типа яиц: полностью дробящиеся и дробящиеся частично. Полным дробление называется тогда, когда цитоплазма яйцеклетки полностью разделяется на бластомеры. Оно может быть равномерным — все образовавшиеся бластомеры имеют одинаковые размеры и форму (характерно для алецитальных и изолецитальных яйцеклеток) и неравномерным — образуются неравные по размерам бластомеры (свойственно телолецитальным яйцеклеткам с умеренным содержанием желтка). Мелкие бластомеры возникают у анимального полюса, крупные — в области вегетативного полюса зародыша.  Различные виды дробления: А — полное; Б — частичное; В — дискоидальное. Частичное дробление — тип дробления, при котором цитоплазма яйцеклетки не полностью разделяется на бластомеры. Одним из видов частичного дробления является дискоидальное, при котором дроблению подвергается только лишенный желтка участок цитоплазмы у анимального полюса, где находится ядро. Участок цитоплазмы, подвергшийся дроблению, называетсязародышевым диском. Этот тип дробления характерен для резко телолецитальных яиц с большим количеством желтка (рептилии, птицы, рыбы). Дробление у представителей разных групп животных имеет свои особенности, однако завершается оно образованием близкой по строению структуры — бластулы. Дробление у человека, как и всех млекопитающих, полное, равномерное и асинхронное. Типы бластул: 1 — целобластула; 2 — стерробластула; 3 — плакула (справа — вид сбоку); 4 — дискобластула; 5 — перибластула; 6 — стомобластула; 7 — морула; бл. — бластомеры; ж — желток; б — бластоцель.  
| ||||||||||||||||||||||||||||||