ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ
Вопрос 1. Что такое эмбриональное развитие животных?
Эмбриональное развитие животных - процесс, протекающий от момента образования зиготы до выхода из яйцевых оболочек или рождения.
Вопрос 2. Назовите стадии эмбрионального развития многоклеточных животных.
Вопрос 3. Охарактеризуйте период дробления.
Дробление – процесс деления, в результате которого образуется бластула.
Характер дробления яйцеклеток зависит от количества желтка, находящегося в яйцеклетке. Желток, будучи инертным, не играет активной роли в дроблении, которое осуществляется ядром и цитоплазмой клетки, он проявляет местное замедляющее действие путем механического торможения этого процесса.
Различают следующие типы дробления: полное – голобластическое, когда вся цитоплазма зиготы подвергается дроблению и меробластическое или неполное, когда цитоплазма только в анимальном полюсе подвергается дроблению – такой тип дробления называют дискоидальным. По времени дробления различают равномерное и неравномерное. Дробление у животных, имеющих изолецитальные яйца идет по голобластическому типу.
Для анамний характерно дробление неполное, дискоидальное - у птиц и рептилий; полное, равномерное, асинхронное - у млекопитающих.
Вопрос 4. Чем дробление отличается от митотического деления клеток взрослых животных?
Можно выделить ряд отличий дробления от митоза (деления клеток):
1. Дробление характерно лишь для царства Животных. Процесс деления можно наблюдать у представителей всех царств живых организмов, существующих на Земле.
2. Деление – процесс, который идет перед оплодотворением. Процесс дробления запускается сразу после оплодотворения.
3. Дробление связано только с половым размножением. Деление – часть полового или собственно бесполое размножение.
Вопрос 5. Как образуется двуслойный зародыш?
Гаструляция – это процесс образования двухслойного зародыша называется. Для него характерно:
1) перемещение клеточных масс;
2) начало использования наследственной информации клеток зародыша;
3) появление первых признаков дифференцировки клеток;
4) возникновение первых тканей организма - зародышевых листков.
Вопрос 6. Какие зародышевые листки образуются в ходе эмбрионального развития?
В ходе эмбрионального развития образуется эктодерма, энтодерма и мезодерма – зародышевые листки.
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ ОБСУЖДЕНИЯ
Вопрос 1. Что собой представляет и в чём выражается дифференцировка клеток в процессе эмбрионального развития?
Дифференцировка, или дифференцирование, – это процесс возникновения и нарастания структурных и функциональных различий между отдельными клетками и частями зародыша. С морфологической точки зрения он выражается в том, что образуются несколько сотен типов клеток специфического строения, отличающихся друг от друга. Из неспециализированных клеток бластулы постепенно возникают клетки эпителия кожи, появляются нервные, мышечные клетки и т. д. С биохимической точки зрения специализация клеток заключается в их способности синтезировать определённые белки, свойственные только данному типу клеток. Лимфоциты синтезируют защитные белки – антитела, мышечные клетки – сократительный белок миозин. Каждый тип клеток образует «свои», свойственные только ему белки. Биохимическая специализация клеток обеспечивается избирательной активностью генов, т. е. в клетках разных зародышевых листков – зачатков определённых органов и систем – начинают функционировать разные группы генов.
Вопрос 2. Что такое эмбриональная индукция? Как можно доказать, что зачаток одного органа влияет на другой и определяет направление его развития?
Эмбриональная индукция - взаимодействие между частями развивающегося организма у многоклеточных, беспозвоночных и всех хордовых.
Явление было открыто в 1901 году при изучении образования зачатка хрусталика глаз у зародышей земноводных.
Вопрос 3. О чём свидетельствует гомология зародышевых листков?
Гомология зародышевых листков подавляющего большинства животных – одно из доказательств единства животного мира.
Дробление – это серия делений оплодотворенного яйца многоклеточного животного организма. Дробление – это первая стадия онтогенеза, начало начал эмбрионального развития. Если взять за пример человеческий организм, подобные процессы в котором наиболее изучены, то в нем дробление проходит на первые 3-4 суток, в то время, когда зигота продвигается к матке по маточной трубе. Клетки, которые получаются в результате этого процесса, именуются бластомерами. Сначала зигота дробится или разделяется на бластомеры, напоминающие ягоду малину. На этом этапе у млекопитающих она называется морулой. Затем трансформируется в сферический зародыш –бластулу. Стенка бластулы, образованная слоем только что образованных клеток, именуется бластодермой. А оформившаяся полость –бластоцелем. В результате дробления из бластодермы образуется оболочка – трофобласт, обеспечивающая питание зародыша. Бластоцелий становится эмбриобластом, физическим телом зародыша. Стадия полностью завершается до конца первой недели развития зародыша. На финише мы имеем бластоцит –плавающий в жидкости эмбриопласт, прикрепленный к трофибласту. Стадию дробления сменяет гаструляция и имплантация зародыша в стенку матки. Деление – термин, который имеет 2 значения. В первом варианте имеется в виду процесс бесполого размножения растительных, животных организмов, прокариотов и грибов. Деление – самый древний способ увеличения количества особей. Такой процесс весьма популярен в среде одноклеточных - амеб, инфузорий, хлорелл, бактерий и сине-зеленых водорослей. На теле родительской клетки образуется перетяжка, параллельно удваивается весь комплект плавающего в цитоплазме содержимого. Перетяжка неумолимо растет. Некоторое время клетка походит на песочные часы. В завершении процесса деления 2 одинаковые клетки «отрываются» одна от другой. Среди многоклеточных организмов делением увеличивают количество особей грибы и большинство растений. В среде животных деление, как размножение, не популярно. Второй вариант использования термина «деление» касается деления эукариотических клеток. В этом случае всплывают 2 процесса – митоз и мейоз. При митозе ядро делится, сохраняя при этом исходное число хромосом. При мейозе образуются гаметы, получившие располовиненный, точнее - уменьшенный вдвое, набор хромосом. Мейоз является предисловием к половому процессу. Благодаря ему исключается удвоение числа хромосом в арифметической прогрессии в каждом следующем поколении. Благодаря делению в половом процессе берут участие клетки с гаплоидным набором хромосом.
Ответить
1. отсутствие типичной интерфазы
2. нет пресинтетического периода (G1) и удвоение ДНК начинается в телофазе предшествовавшего митоза.
3. митозы следуют быстро один за другим и не происходит рост бластомеров. Морула по своей массе не отличается от зиготы. Последняя стадия дробления - бластула.
Типы бластул:
1. Целобластула (характерна для изолецительных яйцеклеток) – крупные клетки по краю целобластулы – бластодерма . Внутри – блатоцель .
2. Амфибластула (характерно для умеренноцелолецительной яйцеклетки)- бластоцель смещенена.
3. Дискобластула (характерна для резкоцелолецительной яйцеклетки) - бластоцель - в виде узкой щели, практически на анимальном полюсе.
4. Перибластула (характерна для центролецительной яйцеклетки) – бластоцель отсутствует.
Гаструляция - начальной клеточной дифференциации, образование двухслойного зародыша или трехслойного зародыша – гаструлы (экто-, эндо- и мезодерма) - все организмы, начиная с плоских червей – из каждого листка формируются определенные органы.
Типы гаструляции:
1. Инвагинация – втягивание
2. Деламинация – расслоение на пласты экто- и эндодермы.
3. Иммиграция – выселение отдельных клеток блатодермы в бластоцель.
4. Эпиболия – обрастание мелкими быстроделющимися бластомерами делящегося полюса.
Три способа закладки мезодермы:
1. телобластический (для беспозвоночных животных; наблюдается размножение крупных клеток – телобластов, от которых отделяются клетки, формирующие мезодерму.
2. энтроцельный – из мезодермальных карманов.
3. миграция клеток первичной эктодермы с дальнейшим погружением под эктодерму (пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие).
Процесс дальнейшей клеточной дифференцировки: зародыш делится на различные участки с появлением различий между клетками этих участковобразование тканей.
Органогенез (морфогенез) – образование органов.
Клеточная дифференцировка использует понятия:
*Компетенция - способность клеток дифференцироваться в нескольких направлениях (стволовые клетки крови в костном мозге могут дифференцироваться в трех направлениях: эритроциты, лейкоциты и кровяные пластинки)
*Детерминация - вступление клеток на путь определенной дифференцировки. Лабильная (изменяющаяся) детерминация путей развития на ранних стадиях сменяется стабильной.
*Специализация – конечный результат – детерминация. Из эктодермы образуется участок нервной трубки нейробластынейроны(специализированные клетки – конечный этап дифференциации)
Три этапа дифференциации клеток:
I этап: тотипотентность клеток – сохранение равнонаследственности на стадиях 2-4 бластомеров) – однояйцевые бластомеры могут одинаково развиться в целый организм)
II этап: зависимая дифференцировка клеточного материала (пересаженный в эктодерму участок мезодермы амфибии развивается как эктодерма)
III этап: независимая дифференцировка клеток – закономерные преобразования клеточного материала, продолжающееся при изменении внешних условий.
Факторы дифференцировки:
1. ооплазматическая сегрегация - разделение цитоплазмы яйцеклетки на зоны с различными свойствами.
2. клеточная (эмбриональная) индукция – побуждение к развитию в определенном направлении одних структур в результате возникновения соседних структур (Х.Шпеман, 1961 г)
Дифференциация клеток, образование тканей и органов происходит за счет функционирования неодинаковых генов на различных этапах в разных клетках.
Процесс формообразования - под контролем собственного генома зародыша. !
Основные компоненты развития:
1. пролиферация – размножение, увеличение числа клеток – митозрост клеток в дальнейшем.
2. миграция – перемещение клеток и их пластов в периоды гаструляции, гисто- и органогенеза.
3. дифференцировка -формирование специализированных клеток, тканей, систем в процессе эмбрионального развития зародышей под влиянием различных факторов и трансформации.
4. интеграция – объединение отдельных дифференцированных частей организма в единое целое.
Критические периоды развития человека характеризуются повышенной чувствительностью организма к условиям окружающей среды:
1) имплантация (6-7 сутки)
2) плацентация (конец второй недели)
3) периоды дифференцировки органов (первые 3 месяца)
5) период новорожденности
6) период полового созревания, когда в организме происходит гормональная перестройка.
Тератогенной действие – нарушение эмбрионального развития.
Одной из наиболее характерных черт онтогенеза является увеличение размеров организма, то есть его рост. По Завадскому в регуляции роста и развития принимают участие железы внутренней секреции, витамины (группы B,A,D). Со временем, в постэмбриональный период организм начинает стареть.
Старение – это общебиологическая закономерность, характеризующаяся структурными, функциональными изменениями (изучает наука - геронтология).
С возрастом снижается работа органов эндокринной системы, ослабевает иммунитет, изменяются органы и системы организма.
Молекулярные и клеточные механизмы старения: на молекулярном уровне – нарушаются процессы передачи наследственной информации на всех уровнях, репарации (восстановления) ДНК – часто в результате мутаций. Дифференцированные клетки стареют по-разному. Старые клетки утрачивают способность к синтезугибель.
Исследования Хейрлика на культуре фибробластов эмбрионов установил, что клетка фибробласта может дать 50-60 генераций. Ограниченный митотический потенциал нельзя свести лишь к ограниченности митотического деления клетки.
Физиологическое и преждевременное старение:
Боткин описал признаки физиологического естественной и преждевременной старости, при патологическом старении компенсаторный механизм подавлен в связи с болезнями (артеросклероз), всех лишь 1-2% людей доживает до глубокой старости, до истинного физиологического старения.
Теории и механизмы старения:
1. Энергетическая (М.Рубнер, 1908 г)
2. Нарушение межтканевых системных соотношений в организме (Богомольц, 1922)
3. Накопление в клетках липофусцина (1936)
4. Теория старения И.И. Мечникова
5. Свободно-радикальная теория
6. Теория маргинотонии (Теория маргинотонии – укорочение длин молекул ДНК на определённый участок при каждом последующем делении клетки.)
7. Адаптационно-регуляторная теория (Фролькис)
Старение – это следствие естественного отбора, который действует в направлении большей приспособленности организма на ранних этапах онтогенеза, отодвигая время проявления неблагоприятных аллелей.
Витаукт (целостные процессы, направленные на стабилизацию жизнеспособности организма) предполагает:
1. репарация ДНК
2. выработка антиоксидантов
3. адаптация обменных процессов
4. гипертрофия клеток
5.активация обратных связей
Жизненный тонус организма
краткое содержание других презентаций«Периоды индивидуального развития» - Зародышевый листок. Индивидуальное развитие животных. Индивидуальное развитие организмов. Хорда. Зародыш. Нимфа. Способы формирования двухслойного зародыша. Сложный процесс развития органов. Гаструла. Яйцо ланцетника. Эмбриональное развитие животных. Непрямое развитие. Тип дробления характерен для яйцеклеток птиц. Дифференцировка клеток. Существует несколько способов гаструляции.
«Стадии эмбрионального развития» - Эмбриология. Эмбриональное развитие. Бластулы. Зародышевый листок. Отрывок стихотворения. Органогенез. Ядро. Мы против абортов. Гаструляция. Данные. Индивидуальное развитие организма. Этапы эмбрионального развития. Самостоятельная работа. Эмбриональное развитие организма. Дробление. Карл Эрнест фон Бэр. Период жизни. Основные этапы развития. Особенности эмбрионального развития. Заполните таблицу в тематической карте.
«Наследственность в онтогенезе» - Гены сегментации. Активация генома зародыша. Схема опыта. Дробление. Механизмы материнского эффекта. Способы образования мезодермы. Развитие глаза в необычных местах на теле дрозофилы. Гены, контролирующие ход онтогенеза. Уровни регуляции онтогенеза. Бластоцель. Организменный уровень организации биологических систем. Эмбриональный период. Оплодотворение. Гаструляция. Организменный уровень регуляции онтогенеза.
«Эмбриология» - Алексей Николаевич Северцов. Дробление. Карл Эрнест фон Бэр. Ядро. Эмбриология. Илья Ильич Мечников. Органогенез. Объем бластомеров. Биогенетический закон. Постэмбриональное развитие. Постэмбриональный период развития. Гаструляция. Эмбриональное развитие зародыша человека. Эмбриональный период развития. Индивидуальное развитие организмов. Фриц Мюллер. Мезодерма. Человек. Период жизни с момента слияния половых клеток.
«Процесс индивидуального развития организмов» - Возникновение эмбриологии. Растения. Развитие с полным превращением. Гаструла. Постэмбриональное развитие животных. Особенности роста животных. Прямое развитие. Онтогенез. Биогенетический закон Э. Геккеля и Ф. Мюллера. Онтогенез у одноклеточных организмов. Нейрула. Бластула. Периоды онтогенеза растений. Зависимость развития организмов от факторов среды. Индивидуальное развитие организмов. Филогенез.
«Старение» - Ускоренное (патологическое, преждевременное) старение. Возраст биологический. Население России. Гомеостаз. Старость. Пусковые и движущие механизмы. Следствие наличия счетчика биологического времени. Влияние на состояние здоровья человека. Геронтологический аспект. Процесс старения. Научно-практическая дисциплина. Естественный возрастной процесс. Сбои в регуляторных системах организма. Старость и старение.