Задача 1 Назовите структурные элементы челюстной и подъязычной дуги висцеральных дуг низших позвоночных
 Скачать 77.36 Kb.
|
|
Задача 2. 1. Что такое поверхностный аппарат и как он устроен у животных клеток? 2. Какие функции он выполняет? 3. Что такое гликокаликс, какова его роль? 4. Дайте характеристику пассивного и активного транспорта. Приведите примеры. 5. Что такое ионный насос и как он работает в клетке? ОТВЕТЫ. 1.Поверхностный аппарат клетки - универсальная клеточная мембрана (слои): - надмемранные структуры – гликокаликс (только у животной клетки!); - мембрана (два слоя фосфолипидных молекул с белками (поверхностными, пронизывающими, полностью погруженными в неё; гидрофильная часть молекул – снаружи, гидрофобная (хвостики) внутри; - подмембранные структуры (микрофиломенты, микротрубочки). 2.Цитоплазматические мембраны. Функции - одна из важных функций мембраны - обеспечение контактов между клетками в составе органов и тканей,а также она выполняет: - барьерную (отграничивающую), - регуляторную (осуществляют регуляцию метаболических потоков), - транспортную (обеспечение избирательной проницаемости веществ путем пассивного и активного транспорта), - структурную, обменную. Биологические мембраны построены в основном из липидов, белков и углеводов. В настоящее время принята за основу жидкостно-мозаичная модель, предложенная Сингером. Согласно этой модели в состав мембран входит бимолекулярный слой липидов, в который включены молекулы белков. 3.На внешней поверхности плазматической мембраны белковые и липидные молекулы связаны с углеводными цепями, образуя гликокаликс. Углеводные цепи выполняют роль рецепторов, клетка приобретает способность специфически реагировать на воздействия извне. Под плазматической мембраной со стороны цитоплазмы имеется кортикальный слой и внутриклеточные фибриллярные структуры, обеспечивающие механическую устойчивость мембраны. У растительных клеток кнаружи от мембраны расположена плотная структура — клеточная оболочка, состоящая из полисахарилдов (целлюлозы).
4.ТРАНСПОРТНАЯ ФУНКЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ МЕМБРАНЫ. ПАССИВНЫЙ И АКТИВНЫЙ ТРАНСПОРТ ВЕЩЕСТВ ЧЕРЕЗ МЕМБРАНЫ. Транспорт веществ через мембрану жизненно важен по ряду причин: 1 обеспечивание и поддержание в клетке ph и ионной концентрации, 2 поставляет питательные вещества которые являются источником энергии, 3 выделение из клетки токсических отходов, секреции полезных веществ, 4 создание ионных градиентов, необходимых для нервной и мышечной активности. Пять основных механизма поступления веществ в клетку или выхода из клетки: пассивный транспорт (не требует затрат энергии, без АТФ) - диффузия, фильтрация, осмос; активный транспорт - экзо или эндоцитоз (связанны с потреблением энергии с АТФ). Пассивный транспорт Диффузия (в альвеолах легких газов ионы О2 и СО2). Фильтрация (нефрон почки Н2О, соли, мочевина, креатин, моч.кис-та). Осмос - это перемещение РАСТВОРИТЕЛЯ, а не самого вещества! из области МЕНЬШЕЙ концентрации вещества в область БОЛЬШЕЙ концентрации! Осмос– транспорт воды в сторону повышенной концентрации в-в, отток воды в окр.среду, выведение растворенных в-в из клетки очага воспаления, создание среды для сохранения жизнеспос-ти клетки. Примеры: - если концентрация вещества в растворе и клетке одинакова – изотонический, используется при обработке корневых каналов, промывке полостей зуба; - если концентрация в растворе меньше, чем в клетке - гипотонический (вода поступает в клетку, последняя набухает и разрывается); - если концентрация вещества в растворе больше, чем в клетке - гипертонический раствор (вода выходит из клетки, клетка сморщивается - плазмолиз) исп-ся при промывании при периодонте (восп. верхушки корня). Активный транспорт Эндоцитоз и экзоцитоз - различные в-ва транспортируются через мембрану либо в клетку либо из нее. При эндоцитозе плазматическая мембрана образует впячивания или выросты, которые затем отшнуровываются и превращаются в пузырьки или вакуоли. Различают два типа эндоцитоза: Фагоцитоз – поглащение твердых частиц. Специализированные клетки осуществляющие фагоцитоз - фагоциты, эту функцию выполняют несколько видов лейкоцитов. Пиноцитоз – поглащение жидкого материала, часто образуются очень мелкие пузырьки. Экзоцитоз (с участием ферментов переносчиков процесс обратный эндоцитозу) – выведение в-в из клетки: из пищеварительных вакуолей удаляется оставшиеся непереваренные плотные частицы, а из секреторных клеток путем липоцитоза наоборот выводится из жидкостей секрет. Мембрана принимает участие в выведении веществ из клетки в процессе экзоцитоза. Таким способом из клетки выводятся гормоны, белки, жировые капли и др. 5.Активный транспорт веществ через мембрану происходит с затратой энергии АТФ и при участии белков-переносчиков. Он осуществляется против градиента концентрации (так транспортируются аминокислоты, сахар, ионы калия, натрия, кальция и др.). Примером активного трантпорта может быть работа калий-натриевого насоса. Концентрация К внутри клетки в 10-20 раз выше, чем снаружи, a Na - наоборот. Для поддержания данной концентрации происходит перенос трех ионов Na из клетки на каждые два иона К в клетку. В этом процессе участвует белок в мембране, выполняющий функцию фермента, расщепляющего АТФ с высвобождением энергии, необходимой для работы насоса. В процессе развития сердце человека можно проследить повторение этапов филогенетических преобразований сердца в ряду позвоночных. На рисунке представлена схема строения сердца разных классов позвоночных и стадий развития зародыша человека. Задача 3. Билет №17.8. Задача 1. 1. Один из основных принципов эволюции органов - принцип расширения и смены функций. Расширение функций сопровождает обычно прогрессивное развитие органа, который по мере дифференциации выполняет все новые функции. В прогрессивной эволюции биологических структур очень важен принцип активации функций. Он обычно реализуется на начальных этапах эволюции органов в том случае, когда малоактивный орган начинает активно выполнять функции, существенно при этом преобразуясь. Чаще в филогенезе наблюдается интенсификация функций, следующий этап эволюции органов после активации. Благодаря этому орган обычно увеличивается в размерах, претерпевает внутреннюю дифференцировку, гистологическое строение его усложняется, нередко наблюдается многократное повторение одноименных структурных эле- ментов, или полимеризация структуры. Примером является усложнение структуры легких в ряду наземных позвоночных за счет ветвления бронхов, появления ацинусов и альвеол на фоне постоянной интенсификации функций. Высокая степень дифференцировки может сопровождаться уменьшением числа одинаковых органов, выполняющих одну и ту же функцию, или их олигомеризацией. Иногда в процессе интенсификации функций наблюдается тканевая субституция органа - замещение одной ткани другой, более соответствующей выполнению данной функции. Так, хрящевой скелет хрящевых рыб сменяется на костный в более высокоорганизованных классах позвоночных. В противоположность интенсификации и активации ослабление функций ведет в филогенезе к упрощению строения органа и его редукции, вплоть до полного исчезновения. 2. Принципы эволюции органов и функций: 1.усиление главной функции. Любой орган мультифункционален, всегда можно выделить главную функцию. Усиление через эволюцию отдельных компонентов. Пути: а)кол-ное увеличение отдельных компонетов. Эволюция млечных органов у млекопитающих шла путем наращивания кол-ва одинаковых млечных долек, что привело к образованию выраженных объемов органов вскармливания. б)кач-ное. Происхождение поперечнополосатых мышц от гладких. Эти пути могут осущ-ся параллельно, что приводит к более выраженному усилению. Прим. У лошади редукция кол-ва и усиление среднего пальца. 3. Субституции органов - замещение хорды, свойственной низшим хордовым животным, позвоночником у высших хордовых. Субституция в другом значении - (позднелат. substitutio, от лат. substituo - ставлю вместо, назначаю взамен) 4. 1. Смена функций: висцеральные дуги участвуют в образовании челюстей и слуховых косточек. 2. Усиление главной функции: А) развитие органов активного захвата пищи (челюсти, зубы, язык), Б) развитие единого зубочелюстного аппарата, В) развитие слюнных желез, обладающих ферментативной активностью. 3. Разделение органов и функций: А) разделение первичной ротовой полости на пищеварительный и дыхательный отделы, Б) разделение общей гомодонтной зубной системы на зубы разного строения и функций (гетеродонтную). 4. Субституция: смена типа висцерального черепа в связи с изменениями условий обитания и питания – протостильный гностильный аутостильный. 5. Увеличение количества выполняемых функций: А) механическая и ферментативная обработка пищи, Б) защитная (лизоцим слюны, лимфоузлы), В) регуляторная (регуляция pH среды), Г) вкусовая рецепция, Д) питание молоком матери (млекопитающие), Е) артикуляция, Ж) участие в образовании слуховых косточек среднего уха. Онтофилогенетически обусловленные пороки развития 5. - Уменьшение количества челюстей -Переход от гомодонтной(все зубы одинаковой формы) системы к гетеродонтной -Дифференцировка зубов по функциям (резцы, клыки, жевательные) и как следствие, дифферинц. жевательных поверхностей. - Переход от полифиодонтизму (множественная смена зубов) к дифиодонтизму (смена зубов 2 раза за жизнь) - Общее уменьшение количества зубов - Уплотнение зубного ряда - Изменения по х-ру прикрепления ( Акродонтные Плевродонтные Тектодонтные) - Появление многоклеточных слюнных желез и т.д. Задача 2. 1. Функции плаценты * Газообменная функция плаценты Кислород из крови матери проникает в кровь плода по простым законам диффузии, в обратном направлении транспортируется углекислый газ. * Снабжение питательными веществами Через плаценту плод получает питательные вещества, обратно поступают продукты обмена, в чём заключается выделительная функция плаценты. * Гормональная функция плаценты играет роль эндокринной железы * Защитная функция плаценты Плацента обладает иммунными свойствами - пропускает к плоду антитела матери, тем самым обеспечивая иммунологическую защиту. Часть антител проходят через плаценту, обеспечивая защиту плода. Плацента играет роль регуляции и развития иммунной системы матери и плода. В то же время она предупреждает возникновение иммунного конфликта между организмами матери и ребёнка - иммунные клетки матери, распознав чужеродный объект, могли бы вызвать отторжение плода. 2—3. Амнион — временный орган, обеспечивающий водную среду для развития зародыша. В эмбриогенезе человека он появляется на второй стадии гаструляции сначала как небольшой пузырек, дном которого является первичная эктодерма (эпибласт) зародыша Амниотическая оболочка образует стенку резервуара, заполненного амниотической жидкостью, в которой находится плод. Пупочный канатик - представляет собой упругий тяж, соединяющий зародыш (плод) с плацентой. Желточный мешок — орган, депонирующий питательные вещества (желток), необходимые для развития зародыша. У человека он образован внезародышевой энтодермой и внезародышевой мезодермой (мезенхимой). Желточный мешок является первым органом, в стенке которого развиваются кровяные островки, формирующие первые клетки крови и первые кровеносные сосуды, обеспечивающие у плода перенос кислорода и питательных веществ. Аллантоис — образуется в результате выпячивания стенки первичной кишки в пространство между желточным мешком и амнионом. У эмбриона человека это происходит к 16 суткам после оплодотворения. Аллантоис – это провизорный орган, состоящий из двух листков: внезародышевой эктодермы и мезодермы. Наиболее выражен он у животных, развитие которых происходит в яйце. У них он выполняет функцию резервуара для накопления продуктов обмена веществ, в основном мочевины. У млекопитающих такая необходимость полностью отсутствует, поэтому аллантоис развит слабо. Он выполняет другую функцию. В его стенках происходит образование пупочных сосудов, разветвляющихся в плаценте. Благодаря им в дальнейшем формируется плацентарный круг кровообращения. Хорион или, как его часто называют, сероза – это самая наружная оболочка зародыша, она прилегает к скорлупе или материнским тканям. Он образуется подобно амниону из соматоплевры и эктодермы у человека на 7-12 день после оплодотворения, а его преобразование в часть плаценты происходит на исходе первого триместра беременности. Хорион состоит из двух частей: гладкой и ветвистой. Первая не содержит ворсинок и окружает плодное яйцо практически полностью. Ветвистый хорион образует в месте соприкосновения стенок матки с зародышем. Он имеет многочисленные выросты (ворсинки), которые проникают в слизистый и подслизистый слой матки. Именно ветвистый хорион в дальнейшем становится плодной частью плаценты. Данный временный орган выполняет функции, аналогичные тем, для которых служит функционально зрелая плацента: дыхание плода и питание, выделение продуктов обмена, защита от неблагоприятных внешний факторов, в т. ч. инфекций. 4. Плацента состоит из двух частей: зародышевой, или плодной и материнской. Плодная часть представлена ветвистым хорионом и приросшей к нему изнутри амниотической оболочкой, а материнская — видоизме ненной слизистой оболочкой матки, отторгающейся при родах. Гематохориальный барьер, разделяющий оба кровотока, сос тоит из эндотелия сосудов плода, окружающей сосуды соединительной ткани, эпителия хориальных ворсин. Зародышевая, или плодная, часть плаценты представлена ветвящейся хориальной пластинкой, состоящей из волок нистой соединительной ткани. Структурно-функциональной единицей сформированной плаценты яв ляется котиледон, образованный стволовой ворсиной Материнская часть плаценты представлена базальной пластинкой и соединительнотканными септами, отделяющими котиледоны друг от дру га, а также лакунами, заполненными материнской кровью. 5. Филогенетические преобразования наблюдаются в эволюции провизорных органов позвоночных животных – интенсификации одних и ослабление других функций, расширение функций. В зависимости от количества желтка в яйцеклетке: у кого его меньше (человек) провизорные органы появляются раньше. Хорион у яйцекладущих – дыхательный газообмен, у млекопитающих – дыхание, питание, выделение, фильтрация, синтез гормонов. Желточный мешок – у рептилий, птиц, яйцекладущих, т.е. у кого много желтка (резко тело-лецитальная яйцеклетка) принимает участие в питании. У млекопитающих (алелицетальная яйцеклетка без желтка) – выполняет вторичные функции: первичные половые клетки и кроветворение. Аллантоис у рептилий и птиц быстро дорастает до хориона и прежде всего это вместилище для мочевины и мочевой кислоты, частично газообмен. У млекопитающих – по нему растут сосуды к хориону, посредством которых – питание, выделение, дыхание. Задача 3. 2. Ключевой адаптацией приматов являются древесный образ жизни и наличие конечности хватательного типа с противопоставленным большим пальцем. Эти особенности способствовали формированию и развитию других адаптаций: отсутствие когтей и наличие ногтей, наличие пальцевых подушечек и кожных узоров, повышенная подвижность лучезапястного сустава, бинокулярное зрение, сильно развитые мозжечок и кора больших полушарий. Другой важнейшей особенностью приматов является выраженная социальность. Все эти черты организации приматов являются антропоморфозами, т.е. необходимыми преадаптациями к появлению человека. 3.1.Наиболее вероятным предком человека считают австралопитековых. Важнейшими адаптациями ранних гоминид являются двуногость, свободные от ходьбы передние конечности, строение зубной системы. По строению мозга и объёму черепа (380 – 450 см3) австралопитековые проявляют большее сходство с человекообразными обезъянами. 3. Выделяют следующие стадии антропогенеза: древнейшие люди – архантропы, древние люди – палеоантропы, современные люди – неоантропы (указать исторические сроки обитания, дать краткую характеристику). 4. Решающими на стадии прегоминидной эволюции являются факторы биологической эволюции, и, в первую очередь, естественный отбор. Результатом действия естественного отбора является образование новых видов. 5. В процессе антропогенеза всё большее значение приобретают социальные факторы эволюции, что значительно ускоряет антропогенез. Значение факторов биологической эволюции снижается, новые виды Homo не образуются. В то же время, человек как живой организм подвергается действию факторов биологической эволюции, но относительное их значение меняется: естественный отбор утрачивает ведущую роль, в то время как мутационная изменчивость в условиях глобального загрязнения планеты может оказать значительное влияние на будущее человечества. |