Типы онтогенеза и их характеристика.

Типы онтогенеза:- прямое развитие; Прямое развитие характеризуется тем, что новый организм похож непосредственно на организм, от которого он произошел, но отличается размерами и неразвитыми системами.

- непрямое развитие;

Делится на 1) полное превращение (яйцо-личинка-куколка-имаго)

2) неполное превращение – метаморфоз (яйцо-личинка-имаго).

Периодизация онтогенеза.

Онтогенез делят на три периода:

1. Дорепродуктивный период характеризуется неспособностью особи к половому размножению, в связи с ее незрелостью. В этот период происходят основные анатомические и физиологические преобразования, формируя зрелый в половом отношении организм. Этот период, в свою очередь, делится на 4 периода:

1) эмбриональный (зародышевый) период длится от момента оплодотворения яйцеклетки до выхода зародыша из яйцевых оболочек;

2) личиночный период встречается у некоторых представителей низших позвоночных животных, зародыши которых, выйдя из яйцевых оболочек, некоторое время существуют, не имея всех черт зрелой особи;

3) метаморфоз как период онтогенеза характеризуется структурными преобразованиями особи. При этом вспомогательные органы разрушаются, а постоянные органы совершенствуются или новообразуются;

4) ювенальный период. В этот период особь интенсивно растет, происходит окончательное формирование структуры и функции органов и систем.

2. В репродуктивном периоде особь реализует свою возможность к размножению. В этот период развития она окончательно сформирована и устойчива к действию неблагоприятных внешних факторов.

3. Пострепродуктивный период связан с прогрессирующим старением организма

2) Сперматогенез. Строение сперматозоида

Сперматогенез включает 4 периода:- размножения;- роста;- созревания;- формирования.

Период размножения.

Сперматогенные клетки представлены сперматогониями. Это мелкие округлые диплоидные клетки, располагающиеся на базальной мембране семенных извитых канальцев.

Период роста.

Сперматоциты первого порядка значительно увеличиваются в объеме и становятся самыми крупными сперматогенными клет­ками, содержание ДНК в ядрах удваивается (2п4с). Сперматоциты первого порядка сразу вступают в профазу первого деления мейоза, продолжи­тельностью около 22 сут.

Период созревания.

У особей мужского пола первое редукционное деление мейоза заканчивается образованием двух сперматоцитов второго поряд­ка, или вторичных сперматоцитов. Это клетки меньших размеров, чем первичные, которые располагаются ближе к просвету ка­нальцев. Второе эквационное деление заканчивается появлением 4 гаплоидных клеток — сперматид.

Период формирования (спермиогенез).

В этом периоде происходит преобразование сперматид в зре­лые половые клетки -- сперматозоиды (спермин). В период формирования происходят лишь структурные изменения клеток, так как хромосомный набор их не меняется, оставаясь гаплоидным. Структурные изменения сперматид заключаются в:

- уплотнении хроматина с изменением размеров и формы ядра;

- образовании акросомы;

- формировании жгутика;

- изменении формы и расположения митохондрий;

- удалении избыточной цитоплазмы.

Сперматогенез у человека длится 64-74 дня, начинаясь в период полового созревания и продолжаясь в течение всей жизни. После 50 лет его интенсивность значительно снижается. У че­ловека ежедневно вырабатывается около 250 млн сперматозоидов. Оплодотворение 150млн

Строение сперматозоида

Сперматозоид (сперматозоон) состоит из 5 частей: головки, шейки, вставочной части, хвоста и концевой части аксонемы. Основной составной частью головки является ядро с плотным высоко конденсированным хроматином, среди которого иногда обнаруживаются мелкие ва­куоли и каналы — дефекты процесса конденсации. Акросома содержит густой материал, состоящий из углеводов и различных литических ферментов, необходимых для оплодотворения яйцеклетки. Шейка сперматозоида находится между головкой и вставочной частью, в которой располагается ближняя центриоль, лежащая у нижнего полюса ядра, а также 9 сегментированных колонн, связанных с 9 волокнами толстыми вставками и нитями. На гра­нице шейки и вставочной части располагается дистальная цен­триоль, имеющая форму кольца, охватывающего хвост.

Сперматогенез происходит в мужских половых железах – семенниках.

Семенник состоит из многочисленных канальцев.

При достижении периода половой зрелости (у мальчиков 13-16 лет) сперматогонии начинают делиться путем митоза. Это период размножения (I) сперматогониев, который продолжается на протяжении всего периода половой зрелости мужской особи. Часть сперматогониев перемещается в следующую зону – зону роста, расположенную ближе к просвету семенного канальца.

Стадия роста (II) характеризуется увеличением размеров клеток. Она включает интерфазу, предшествующую мейозу, происходит репликация ДНК и удвоение хромосом (2п4с). Образуются сперматоциты I порядка.

Период созревания (III) - мейоз. Основным событием этого периода является мейоз, включающих два последовательных деления (редукционное и эквационное). В результате 1 деления деления образуются сперматоциты II порядка (формула n2c), после эквационного деления – сперматиды (хромосомный набор nc). Сперматиды - это округлые клетки с гаплоидным набором хромосом.

Процесс сперматогенеза завершается стадией формирования (IV). Сперматиды перемещаются ближе к просвету семенного канальца, меняется их форма: уменьшается количество цитоплазмы, митохондрии концентрируются на одном из полюсов клетки, комплекс Гольжди преобразуется в акросому, появляется жгутик. Формируются зрелые сперматозоиды – клетки, способные к передвижению, которые выходят в просвет семенного канальца.

Сперматозоиды – очень маленькие клетки, обладающие способностью к передвижению. На переднем конце головки расположена акросома, состоящего из видоизмененного комплекса Гольджи. В ней содержится фермент для растворения оболочка яйца. Основную массу головки занимает ядро. В шейке находятся центриоль и много митохондрий. От шейки отрастает хвост, представляющий собой жгутик – специализированный орган передвижения

3) Овогенез. Строение яйцеклеток.

Овогенез происходит в женских половых железах – яичниках.

Овогонии развиваются из первичных половых клеток, мигрирующих в яичник на ранней стадии эмбриогенеза. Период размножения (I) овогоний митозом у млекопитающих и человека заканчивается еще до рождения. Сформировавшиеся к этому времени овоциты I порядка сохраняются в яичнике без изменения многие годы. В яичниках новорожденной девочки содержится около 1 млн. фолликулов с яйцеклетками на стадии овоцита I порядка.

С наступлением половой зрелости (12-15 лет для девочек) один раз в 28-31 день один из овоцитов увеличивается в размерах - период роста (II).

Затем наступает период созревания (III) - мейоз. В результате 1 деления образуется один овоцит II порядка (п2с) и одно полярное тельце. Наступает эквационное мейотическое деление, которое в яичнике проходит до стадии метафазы II. Затем происходит овуляция – фолликул лопается, яйцеклетка попадает вначале в брюшную полость и затем в маточные трубы.

Если оплодотворения не произойдет, овоцит II порядка погибает. В этом случае слизистая матки отторгается и наступает менсруация (от английского Month – месяц). – продолжительность 3-7 дней.

При наличии в женских половых путях сперматозоидов может произойти оплодотворение. Оплодотворение происходит в верхних отделах маточных труб. В маточных трубах уже после слияния со сперматозоидом овоцит II порядка после проходит стадии метафазы II, анафазы II, телофазы II. Затем зигота перемещается в полость матки и через 7 дней после оплодотворения происходит имплантация – 7-дневный зародыш внедряется в слизистую матки для дальнейшего развития.

Т.о. овогенез включает 3 периода: размножение, рост и созревание. Из одного овоцита I порядка образуется только 1 зрелая яйцееклетка.

Морфология яйцеклеток

Яйцеклетки неподвижны, имеют шарообразную форму, содержит ядро, цитоплазму, все органоиды. В яйцеклетке содержатся питательные вещества, необходимые для питания зародыша – желток. Яйцеклетки бывают 3 типов: по кол-ву желтка = олиголецитальные (маложелтковые), мезолецитальные (среднежелтковые), полилецитальные (многожелтковые). По содержанию желтка яйцеклетки бывают аллецитальными (нет желтка, характерны для червей), олиголецетальные (мало жетка), мезолицетальные (среднее-лягушка), полилецетальные (много)по растределению желтка = изолецитальными (желтка немного, он распределен равномерно – низшие хордовые, иглокожие, млекопитающие), телолецитальными(желтка много, он сосредоточен на одном из полюсов – птицы, земноводные, рептилии) и центролецитальными (желток находится в центре клетки вокруг ядра - насекомые).

В яйцеклетке содержатся питательные вещества, необходимые для питания зародыша – желток.

У ланцетника – олиголецетарные, первично изолец.

У лягушек – мезолец, умеренно телолец.

У птиц – полил,резко теле.

У млекопитающих – олигол, вторично изол.

4) Эмбриональный период развития организма. Дробление и его типы. Связь строения яйцеклетки с типом дробления.

1) дробление — многократное деление зиготы путем митоза. Образование множества мелких клеток (при этом они не растут), образование бластула – однослойного зародыша с полостью внутри;

2) гаструляция. В результате деления клеток образуется гаструла — двухслойный зародыш с наружным слоем клеток (эктодермой) и внутренним, выстилающим полость (энтодермой).

3) нейрула. Происходит образование трехслойного зародыша - появление третьего, среднего слоя клеток — мезодермы, завершение образования трех зародышевых листков;

4) органогенез – закладка из зародышевых листков различных органов, специализация клеток.

Дробление может быть полным равномерным, полным неравномерным, неполным дискоидальным, поверхностным

Полное равномерное дробление характерно для изолецитальных яиц – например, для ланцетника. Ядро зиготы делится митозом на два, затем делится цитоплазма. Борозда дробления проходит по меридиану, образуются два бластомера. Затем снова делится ядро и на поверхности зародыша появляется вторая борозда дробления, идущая по меридиану, перпендикулярно первой. Образуются 4 бластомера, 3-я борозда проходит по экватору и делит его на 8 частей. Число бластомеров увеличивается. Зародыш на стадии 32 бластомеров называется морулой. Дробление продолжается до образования зародыша, похожего на пузырек, стенки которого образованы одним слоем клеток, называемых бластодермой. Бластомеры расходятся от центра зародыша, образуя полость, которая называется первичной, или бластоцелью. Бластомеры имеют одинаковый размер. В результате такого дробления образуется целобластула.

Полное неравномерное дробление свойственно телолецитальным яйцам с умеренным содержанием желтка, например у лягушек. 1-я и 2-я борозды дробления проходят по меридианам и полностью делят яйцо на 4 части, 3-я борозда смещена в сторону анимального полюса, где нет желтка. Бластомеры имеют неодинаковую величину: на анимальном полюсе они меньше (микромеры), на вегетативном больше (макромеры). Желток затрудняет дробление, и поэтому дробление макромеров идет медленнее, чем микромеров. Стенка бластулы состоит из нескольких рядов клеток. Первичная полость мала и смещена к анимальному полюсу. Образуется амфибластула.

Неполному дискоидалъному дроблению подвергаются телолецитальные яйца с большим содержанием желтка, например у рептилий, птиц. Дробление идет только на анимальном полюсе. 1-я и 2-я борозды дробления проходят по меридиану перпендикулярно друг другу, 3-я борозда смещена к анимальному полюсу. В результате этого образуется зародышевый диск. Бластоцель располагается под слоем бластодермы в виде щели. Бластула называется дискобластулой.

Неполное поверхностное дробление характерно для центролецитальных яиц, например для членистоногих. Ядра центролецитальных яиц многократно делятся и перемещаются к периферии, где в цитоплазме нет желтка. Цитоплазма образует бластомеры. Бластула имеет один слой бластомеров. Бластоцель заполнена желтком. Такая бластула называется перибластулой. Типы дробления зависят от типа яйцеклетки. Различают:

полное (голобластическое) и неполное (меробластическое);

синхронное и асинхронное (клетки делятся не одновременно);

равномерное и неравномерное (образуются бластомеры разного размера).

В результате дробления образуется бластула, содержащая по­лость - бластоцель.

Различают четыре типа дробления и столько же типов бластул. У ланцетника дробление полное равномерное синхронное. У амфибии - дробление полное неравномерное.

У рептилий и птиц - дробление неполное неравномерное асин­хронное (дискоидальное).

У млекопитающих и человека дробление полное неравномерное асинхронное. В результате формируется бластоциста. Бластоциста состоит из трех компонентов:

Трофобласт - однослойная стенка, состоящая из светлых мелких бластомеров, из которой затем развивается внезародышевый орган - хорион.

Эмбриобласт - скопление крупных темных бластомеров на внутренней поверхности трофобласта у одного из полюсов. Источник развития самого зародыша и остальных внезародышевых органов (амнион, желточный мешок и аллантоис).

Бластоцель.

На стадии бластулы окончательно устанавливается полярность зародыша

1. Полное, равномерное(у первично изолецитальных яйцеклеток ланцетника). Полностью дробится зигота на равные части - бластомеры.

2. Полное, неравномерное(у мезолецитальных яйцеклеток амфибий). Зигота дробится полностью, но бластомеры образуются неодинаковые (мелкие на анимальном полюсе и крупные на вегетативном, где сосредоточен желток).

3. Частичное или меробластическое(у полилецитальных яйцеклеток птиц). Дробится лишь часть анимального полюса яйцеклетки, свободного от желтка.

4.Полное, неравномерное, асинхронное (у вторично изолецитальных яйцеклеток плацентарных млекопитающих и человека)

5) Гаструляция как процесс образования многослойного зародыша. Способы гаструляции. Дифференцировка зародышевых листков. Органогенез.

Гаструляция также является критическим периодом в развитии. Она приводит к образованию многослойного зародыша (гаструла).

Способы образования гаструлы различны:

1. Инвагинация-впячивание (у ланцетника).

2. Эпиболия-обрастание (у амфибий эпиболия идет совместно с частичной инвагинацией).

3. Деляминация – расщепление (у птиц, млекопитающих, человека).

4. Иммиграция - выселение, перемещение (у птиц, млекопитающих, человека).

 

Существует несколько способов образования двухслойного зародыша — гаструлы.

Иммиграция

Наиболее простой путь — иммиграция (вползание) части клеток из поверхностного слоя в полость бластулы, размножение их там и заполнение всей бластоцели беспорядочно расположенной массой. Наружный слой клеток пред­ставляет собой эктодерму, а внутренний — энтодерму. У мно­гих низших многоклеточных за счет внутреннего слоя образуются две основные структуры: эпителий средней кишки (собственно энтодерма) и окружающие ее тк ани, составляющие третий зародышевый листок, или мезодерму. Эти два слоя (энто- и мезодерма), по предложению И. И. Мечникова, называют фагоцитобластом, тогда как эктодерму —кинобластом. Функции этих слоев различны.

Инвагинация

У менее примитивных животных гаструла образуется не вползани­ем клеток в бластоцель, а вворачиванием наружного эпителия, после чего ввернувшаяся часть становится энтодермой. Этот процесс носит название инвагинации.

Деламинация

Если после дробления яйца получается не полый шар, а морула, то двухслойность достигается путем деламинации (расщепления). Сущ­ность деламинации заключается в том, что наружные клетки превращаются в эпителий, а внутренние остаются энтодермой.

Эпиболия (обрастание)

Еще один способ образования двухслойного зародыша получил на­звание эпиболии или обрастания. Эпиболия наблюдается в случае бо­гатых желтком яиц, когда будущие клетки энтодермы оказываются внутри за счет обрастания их клетками анимального полюса.

Эктодерма — наружный зародышевый листок эмбриона на ранних стадиях развития. Из эктодермы образуются кожный эпителий, нервная система, органы чувств, передний и задний отделы кишечной трубки.

Энтодерма — внутренний зародышевый листок многоклеточных животных.

Мезодерма —или мезобласт, средний зародышевый листок у многоклеточных животных (кроме губок и кишечнополостных). Располагается между эктодермой и энтодермой. У разных групп животных образуется различными способами. У плоских червей и немертин полоски мезодермы дают соединительную ткань.

Образование органов:

На стадии нейрулы, из эктодермы начинается развитие нервной пластинки, а затем нервной трубки. Из нее впоследствии развивается головной и спинной мозг. Остальная эктодерма дает начало наружному слою кожного покрова, органам зрения и слуха. Одновременно энтодерма образует трубку- будущий кишечник, выросты которого впоследствии превращаются в легкие, печень, поджелудочную железу. Мезодерма дает начало хорде, мышцам, почкам, хрящевому и костному скелету, а так же кровеносным сосудам. Всякий многоклеточный организм представляет собой сложную систему соподчиненных единиц: клеток, тканей, органов и аппа­ратов. Орган — это морфологически обособленная часть много­клеточного организма, которая несет определенную функцию и находится в функциональных отно­шениях к другим частям того же организма. Несколько органов, объединенных для выполнения одной, более общей функции, об­разуют аппарат. Все органы позвоночных группируются в соот­ветствии с их происхождением от одного из трех зародышевых листков: энто-, мезо - и эктодермы. В каждом органогенезе можно выделить процессы: 1) обособление клеточного материала, образующего за­чаток данного органа; 2) развитие присущей органу формы (мор­фогенез); 3) установление функциональных связей с другими органами; 4) гистологическое дифференцирова­ние; 5) рост.

6) провизорные органы хордовых. Амнион, хорион или серозная оболочка, аллантоис, желточный мешок, плацента. Типы плаценты и ее значение. Группы анамнии и амниота.

Обособление осевых зачатков органов и тканей

Четвертый этап эмбрионального развития заключается в обо­соблении зачатков органов, выделении их из состава зародышевых листков, что происходит в основном сходно у всех хордовых животных. Одновременно с этим у высших позвоночных происходит образование провизорных органов. Провизорные органы млекопитающих

Желточный мешок формируется в результате образования ту­ловищной складки, которая делит энтодерму на кишечную и желточ­ную. У млекопитающих желточный мешок утратил функцию хранения питательных веществ, но может участвовать в поглощении и транс­порте их из матки. У млекопитающих, так же как у птиц, в желточном мешке локализуются первичные половые клетки, образуются стволовые клетки крови и первичные кровеносные сосуды.

Амнион образуется из складки внезародышевой эктодермы и париетального листка внезародышевой мезодермы. Функция амниона заключается в создании и поддержании той жидкой среды, в которой развивается эмбрион. Зародыш испытывает одинаковое давление со всех сторон, что предохраняет его от механических повреждений.

Аллантоис формируется как небольшой пальцеобразный вырост заднего отдела первичной кишки, врастающий в амниотическую ножку. Стенка его образована внезародышевой энтодермой и висцеральным листком внезародышевой мезодермы. Функция аллантоиса связана с выделением продуктов обмена, но только до формирования плаценты. Кроме того, это «вектор», вдоль которого растут сосуды из зародыша к хориону.

Хорион развивается из трофобласта (внезародышевая эктодер­ма) и внезародышевой мезодермы. На внешней поверхности хориона появляются многочисленные выросты - ворсины. После внедрения за­родыша в слизистую оболочку матки, с одной стороны ворсинки хо­риона сильно разрастаются, формируя ветвистый хорион, который вместе со слизистой оболочкой матки образует новый орган - плацен­ту. Этот орган необходим для снабжения плода питательными вещест­вами и кислородом и удаления из плода конечных продуктов обмена.

У животных разных типов в период эмбрионального развития возникают провизорные эмбриональные органы, обеспечивающие жизненно важные функции: дыхание, питание, выделение, движение и др. Недоразвитые органы самого зародыша еще не способны функционировать по назначению, хотя обязательно играют какую-то роль в системе развивающегося целостного организма. Как только зародыш достигает необходимой степени зрелости, когда большинство органов способны выполнять жизненно важные функции, временные органы рассасываются или отбрасываются.
Группа анамнии и амниоты Наличие или отсутствие амниона и других провизорных органов лежит в основе деления позвоночных на две группы: амниота и анамния. К амниотам относят три класса: Пресмыкающиеся, Птицы и Млекопитающие. Они являются высшими позвоночными, так как имеют скоординированные и высокоэффективные системы органов, обеспечивающие им существование в наиболее сложных условиях, каковыми являются условия суши.
По особенностям эмбрионального развития хордовые животные подразделяются на две группы.

Анамнии– это группа первичноводных животных. К ним относятся низшие хордовые, начиная от ланцетника и включая класс земноводных животных. Эмбриогенез животных этих групп характеризуется следующими особенностями:

1. развитие эмбриона происходит в воде окружающей среды;

2. функцию дыхания, питания, выделения развивающегося зародыша обеспечивает водная окружающая среда;

3. внезародышевые оболочки – амнион и аллантоис не развиваются.

Амниоты– к этой группе относятся вторичноводные животные. Это класс пресмыкающихся, птиц и млекопитающих. В эмбриогенезе этих животных выделяют следующие особенности:

1. образуется внезародышевая оболочка – амнион;

2. развитие эмбриона происходит в водной среде, содержащейся в амниотической полости;

3. функции питания, выделения выполняет аллантоис – эмбриональный орган с обширными кровеносными сосудами.

Таким образом, эмбриогенез хордовых животных, относящихся к группам амниот и анамний, происходит в водной среде. Это свидетельствует о преемственности филогенетического развития всех хордовых.

Провизорные органы(внезародышевые) – это временные органы, которые функционируют только в эмбриональном периоде развития организмов. К ним относятся: хорион, амнион, желточный мешок,аллантоис и серозная оболочка.

Амнион – образуется из внезародышевойэктодермы и мезенхимы (у птиц участвует еще и париетальный листок спланхнотомов). Функция амниона – создание благоприятной защитной водной среды вокруг зародыша.

Желточный мешок – образуется из внезародышевойэнтодермы и мезенхимы (у птиц участвует еще и висцеральный листок спланхнотомов). Основная функция желточного мешка – обеспечение питания зародыша. Кроме этого в нем образуются первые кровеносные сосуды, первые клетки крови и половые клетки – гонобласты.

Аллантоис («мочевой мешок») – это слепое выпячивание энтодермы в заднем отделе первичной кишки. Выполняет выделительную функцию, т.к. в нем накапливаются шлаки обменных процессов, происходящих у плода. У млекопитающих аллантоис является проводником пупочных сосудов плода и участвует при формировании эпителия мочевого пузыря.

Серозная оболочка – образуется из внезародышевой эктодермы и париетальноголисткаспланхнотомов; имеется только у птиц. Основная функция – обеспечение дыхания зародыша, кроме того, выполняет защитную функцию.

У млекопитающих, в том числе и у человека, из провизорных органов хорошо выражены и активно функционируют хорион и амнион, а желточный мешок и аллантоис развиты плохо (рудиментарны). Серозная оболочка у млекопитающих вообще отсутствует.

Структура, обеспечивающая внутриутробное развитие млекопитающих, называется плацентой. В состав плаценты со стороны зародыша входят сначала первичные, а затем вторичные ворсинки хориона. Со стороны матери в состав плаценты входит слизистая оболочка матки. Связь между материнским организмом и эмбрионом в разных группах разная. Плацента выполняет разнообразные функции: газообмен, поступление питательных веществ из организма матери, выведение продуктов распада, образующихся в процессе обмена веществ плода, барьерная, плацента является органов внутренней секреции.
Типы плацент

1. Эпителиохориальная плацента - встречается у лошади, сви­ньи, китообразных. При образовании плаценты ворсинки хориона врастают в отверстия маточных желез и контактируют с неповрежден­ным эпителием этих желез.

2. Синдесмохориальная плацента - встречается у коров, овец, оленей. При образовании плаценты ворсины хориона разрушают эпи­телий желез матки и контактируют с подлежащей соединительной тка­нью эндометрия.

3. Эндотелиохориапьная плацента - встречается у кошек, собак, тюленей. При образовании плаценты ворсины хориона прорастают до кровеносных сосудов и контактируют непосредственно с ними.

4. Гемохориальная плацента - встречается у человека, прима­тов, грызунов и зайцев. При образовании плаценты ворсины хориона разрушают также стенки сосудов матки и контактируют с материнской кровью, омываясь ею в лакунах.

Плацентой называется комплекс тканевых образований, развивающихся из сосудистой оболочки плода и слизистой оболочки матки для связи плода с материнским организмом, обеспечивающим питание плода. В плаценте млекопитающих различают 2 части: материнскую и плодную.

7) Старение как закономерный этап онтогенеза. Гипотезы старения. Смерть как биологическое явление. Проблемы долголетия.

Старение – многоэтапный процесс, включающий влияние факторов внешней и внутренней среды. Старение общебиологическая закономерность «увядания» организма, свойственная всем живым существам.

Старость - естественный этап онтогенеза, заканчивающийся смертью.

Карл Маркс: «Мы должны рассматривать старение и смерть как естественный завершающий этап индивидуального развития. Жить – значит умирать».

У разных биологических видов продолжительность жизни различна (даже у видов, занимающих сходные экологические ниши). Поэтому продолжительность жизни является видовой биологической индивидуальностью, сложившейся в ходе эволюционного процесса, контролируемой генетически

Хронологический возраст– количество прожитых лет человеком по документам.

Биологический возраст– показывает, на сколько выглядит человек, (степень окостенения, зубная зрелость, степень развития половых органов).

Признаки старения. во внешних признаках

изменяется осанка, форма тела

появляется седина

теряется эластичность кожи, что приводит к появлению морщин

ослабляется зрение и слух

ухудшается память

На уровне органов

уменьшается жизненная емкость легких

повышается артериальное давление

развивается атеросклероз

происходит инволюция половых желез

уменьшается продукция половых желез и гормонов щитовидной железы

падает основный обмен

уменьшается работа желудочно–кишечного тракта.

На уровне клеток

падает количество воды

уменьшается активность окислительного фосфорилирования в ферментных системах

уменьшается репликация ДНК

падает активность синтеза РНК

увеличивается количество генных и хромосомных мутаций из-за снижения эффективности процесса репарации.

Гипотезы старения.

Существуют более300 различных гипотез.

Энергетическая. Автор – Рубнер- 1908 год. Каждый вид имеет определенный энергетический фон, распространив который организм стареет и умирает.

Гормональная теория. Причина старения – снижение синтеза половых гормонов.

Интоксикационная. Автор – Мечников. Самоотравление организма, в основном вызванное гниением в толстом кишечнике.

Перенапряжение ЦНС. Автор – Павлов. Нервные потрясения и стрессы приводят к старению

Соединительнотканная теория. Автор – Богомолец. В результате нарушения межтканевых взаимодействий наступает старение.

Биологическая смерть необратима. Она состоит в полном прекращении функционирования всех органов и систем организма. Различают смерть естественную (физиологическую), которая наступает в результате длительного, последовательно развивающегося угасания основных жизненных отправлений организма, и смерть преждевременную (патологическую), которая вызвана болезненным состоянием организма, поражением жизненно важных органов. Достоверные признаки биологической смерти:
1. Трупные пятна - начинают формироваться через 2-4 часа после остановки сердца.
2. Трупное окоченение - проявляется через 2-4 часа после остановки кровообращения, достигает максимума к концу первых суток и самопроизвольно проходит на 3-4 сутки.

Долголетие - социально-биологическое явление, доживание человека до высоких возрастных рубежей. В его основе измен­чивость нормальной продолжительности человеческой жизни. Порогом долголетия иногда считается достижение 80 лет и бо­лее, зависящее от многих факторов - наследственности, соци­ально-экономических условий, природных воздействий и других. Долгожителями обычно становятся люди, у которых существует оптимальный уровень функциони­рования большинства важнейших физиологических систем; им свойственны широкие адаптивные возможности, что является предпосылкой здоровья и жизнеспособности.

8) Регенерация как процесс поддержания морфофизиологической целостности биологических систем. Физиологическая и репаративная регенерация. Значения для биологии и медицины.

Регенерация — совокупность процессов, направленных на восстановление организмом утраченных или поврежденных частей тела, органов или биологических структур.

Способность к регенерации — это биологическое явление, присущее всему живому, один из важнейших факторов существования и приспособительного развития организмов во внешней среде. Без этой способности сохранение жизни на земле было бы невозможно, т. к. любое незначительное повреждение или заболевание привело бы к гибели животного.

Виды регенерации:

1) физиологическая регенерация — восстановление частей клеток и тканей, происходящее в процессе нормальной физиологической деятельности организма.

Примером может служить восстановление слущивающегося эпителия кожи, слизистой оболочки ЖКТ и т. д.

У млекопитающих и человека непрерывно отмирают и слущиваются наружные слои кожного эпителия, эпителия кишечника. Быстро сменяются клетки крови. Средняя продолжительность жизни эритроцита около 125 дней.

2)регенерация, проявляющаяся при утрате частей организма, при повреждении или поражении в результате заболевания, называетсярепаративной.

Значение регенерации в биологии - это прежде всего неотъемлемый процесс обновления тканей, клетки стареющие и не способные к нормальному функционированию и поддержанию выше расположенных биологических уровней обновляются.-это и есть процесс регенерации.

Репаративная регенерация — восстановление структур после травмы или действия других повреждающих факторов. При регенерации происходят такие процессы, как детерминация, дифференцировка, рост, интеграция и др., сходные с процессами, имеющими место в эмбриональном развитии..

9) Трансплантация и ее виды. Трудности при трансплантации органов и тканей

Трансплантация – приживление органов или участков отдельных тканей для замещения дефектов, стимулирования регенерации, при косметических операциях, а также в целях эксперимента и тканевой терапии. Организм, от которого берут материал для трансплантации, называют донором, организм, которому приживляют пересаживаемый материал, – реципиентом, или хозяином.
Виды трансплантации

Аутотрансплантация – пересадка частей в пределах одной особи.

Гомотрансплантация – пересадка от одной особи к другой особи того же вида.

Гетеротрансплантация – пересадка, при которой донор и реципиент относятся к разным видам одного рода.

Ксенотрансплантация – пересадка, при которой донор и реципиент относятся к разным родам, семействам и даже отрядам.
Все виды трансплантации, противопоставляемые аутотрансплантации, называются аллотрансплантацией.

В зависимости от источника и вида пересаживаемых трансплантатов различают 5 видов трансплантации:

• Аутотрансплантация - пересадка собственных тканей и органов.

• Изотрансплантация - пересадка между генетически однородными организмами. Это пересадки между близнецами человека в клинической трансплантологии или между особями внутри генетически однородных линий животных в экспериментальной трансплантологии.

• Аллотрансплантация - пересадка между организмами одного и того же вида, но генетически разнородными. Это внутривидовая трансплантация, в медицине это пересадка от человека к человеку.

• Ксенотрансплантация - пересадка органов или тканей между организмами разных видов. Это межвидовая трансплантация, в медицине это пересадка органов или тканей животных человеку.

• Эксплантация (протезирование) - пересадка неживого небиологического субстрата.

Пластика - это, как правило, замещение дефекта органа или анатомической структуры трансплантатами без сшивания кровеносных сосудов. Термин применяется для обозначения трансплантации тканей, но не целых органов.

Пересадка - это трансплантация (замена) органа со сшиванием кровеносных сосудов. Такая трансплантация может быть ортотопической, т.е. на обычное для данного органа место, и гетеротопической, т.е. на место, не свойственное данному органу.

Подсадка - это трансплантация донорского органа без удаления такого же органа у реципиента.

Этико-правовые вопросы трансплантации касаются оправданности и неоправданности пересадки жизненно важных органов в клинике, а также проблематики взятия органов у живых людей и трупов. Трансплантация органов зачастую связана с большим риском для жизни пациентов, многие из соответствующих операций до сих пор находятся в категории лечебных экспериментов и не вошли в клиническую практику.

10) Аномалии и пороки развития. Классификация пороков развития. Критические периоды развития.

Различают пороки развития: - легко-корригируемые;

несовместимые с жизнью;

совместимые с жизнью, но существенно осложняющие её.

Критические Периоды - это периоды эмбрионального развития во время которого вводятся в действия новые большие объёмы генетической информации. Периоды. • Прогенез • Оплодотворение • Имплантация • Развитие основных органов и формирование плаценты (3 – 8 неделя) • Рост головного мозга (15 – 20 неделя) • Формирование основных функциональных систем – дифференцировка полового аппарата (20 – 24 неделя) • Рождение (Критический Период) • Первый Год Жизни (Критический Период) • Полная адаптация • Период полового созревания.

Тема: «Генетика»