Морфология яичников и семенников

Отличие овогенеза от сперматогенеза. Морфология семенников и яичников.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

1) В отличие от сперматогенеза в овогенезе выделяют 3 стадии: стадия размножения, роста и созревания, т.е отсуствуетстадия постмейотического формирования, которая характерна для сперматогенеза.

2) Стадия размножения происходит в период эмбриогенеза на 4-7 месяцу и заканчивается образрванием овоцита 1 порядка на стадии диплотены профазы мейоза 1., который пойдет в стадию большого роста после периода полового созревания,к когда начнут действовать гонадотропные гормоны гипоталамуса.

3) Неравноценность продуктов митоза. Из одного овоцита 1 порядка образуется 1 яйцеклетка, а при сперматогенезе из 1 сперматогонии образуется 4 сперматозоида.

4)Низкая продуктивность овогенеза. У женщин в месяц созревает только одна яйцеклетка, а у мужчин миллионы сперматозоидов.

5) Яйцеклетка в точном смысле этого слова(т.е. женская половая клетка с гаплоидным набором по ДНК)на самом деле не образуется и никогда не существует. Овоцит 2 порядка после оплодотворения и окончания мейоза сразу превращается в зиготу, в то время как сперматозоид существует с гаплоидным набором хромосом.

Семенник подвешен на семенном канатике и сращен с придатком семенник, являющимся частью отводящих путей. Семенник имеет яйцевидную форму, снаружи покрыт серозной оболочкой, под которой расположена плотная соединительнотканная оболочка. На семеннике различают головчатый и хвостатый концы, придатковый и свободный края, латеральную и медиальную поверхности. На головчатом конце располагается головка придатка семенника. Сюда вступают сосуды и нервы, участвующие в образовании семенного канатика. Хвостовой конец несёт на себе хвост придатка, из которого выходит семяпровод.

Яичник представляет собой прилежащее к боковой стенке малого таза овальное образование, подвешенное к широкой связке матки складкой брюшины — брыжейкой. Большая часть яичников не покрыта брюшиной. Средние размеры яичников у женщины детородного возраста: длина 30- 40 мм, ширина — 20-25 мм, толщина 10-15 мм; масса около 5 г. Яичник имеет два придатка: околояичниковый и надъяичниковый. Они состоят из тонких канальцев. Яичник окружен тонкой капсулой (белочной оболочкой). Под капсулой расположены корковый (наружный) и мозговой (внутренний) слои. Мозговой слой яичников состоит из соединительной ткани, содержащей сосуды и нервы.

Характеристика основных этапов оплодотворения. Биологическое значение оплодотворения. Половой диморфизм.

ПОЛОВОЙ ДИМОРФИЗМ

Различия признаков муж. и жен. особей раздельнополых видов; частный случай полиморфизма. Возникновение П. д. связано с действием полового отбора. У многоклеточных животных П. д. полностью развивается к периоду половой зрелости и связан гл. обр. с различиями в строении половых органов, а также с различием вторичных половых признаков. Различают постоянный и сезонный П. д.

Постоянный — мало зависит или не зависит от сезонных условий. Он характерен для мн. беспозвоночных (особенно червей, членистоногих) и позвоночных; напр., у одних животных самцы значительно мельче самок, у других, наоборот, они крупнее. У самцов признаки П. д. бывают связаны с приспособлениями для удержания самки при копуляции (напр., присоски на передних ногах жука-плавунца), у самок — с откладыванием яиц, выкармливанием детёнышей (напр., яйцеклад у мн. насекомых, млечные железы у млекопитающих). Нередко самцы окрашены ярче самок (мн. бабочки, птицы и др.), что связано с покровительств. окраской и меньшей подвижностью самок, чаще осуществляющих заботу о потомстве. Проявлением П. д. являются и такие вторичные половые признаки, как «рога» жуков-оленей, бивни самцов нарвала и слона и др., представляющие оружие для «турнирных боёв» за самку.

Сезонный П. д., или брачный наряд, проявляюшийся только в период размножения, известен у мн. рыб (напр., яркая расцветка самца у гольяна) и земноводных (напр. развитие гребия и яркой расцветки у сампа тритона). У человека П. д., кроме различий в строении половых органов, выражается в более мощном развитии у мужчин скелета и мускулатуры, волосяного покрова на лице и ряде др. признаков, у женщин — в развитии грудных желёз, большей ширине бёдер и др. У цветковых растений постоянный П. д. наиб, ярко выражен у двудомных, напр. конопли, у к-рой муж. особи (посконь) отличаются от жен. (матерка) меньшей длиной стебля, менее густой листвой, большим выходом волокна.

Биологическое значение оплодотворения состоит в том, что при слиянии мужских и женских половых клеток, 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.

Основные этапы оплодотворения:

А)Сближение гамет

Б)Проникновение сперматозоида в яйцеклетку

В)Активация яйцеклетки

Г)Сингамия (слияние гамет)

Сближение объясняется совокупностью факторов: А)Координирование процессов гаметогенеза у мужских и женских особей и одновременное наступление стадии готовности к оплодотворению Б)Приспособления связанные с осеменением и совокуплением, которые обеспечивают попадание созревших половых клеток в места, где происходит оплодотворение В)Избыточная продукция сперматозоидов по сравнению с яйцеклетками Г)Крупные размеры яйцеклеток

Партеногенез. Классификация. Характеристика основных форм.

Партеногенез— 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. В тех случаях, когда партеногенетические виды представлены (всегда или периодически) только самками, одно из главных биологических преимуществ партеногенеза заключается в ускорении темпа размножения вида, так как все особи подобных видов способны оставить потомство. Такой способ размножения используется некоторыми животными (хотя чаще к нему прибегают относительно примитивные организмы). В тех случаях, когда из оплодотворённых яйцеклеток развиваются самки, а из неоплодотворённых — самцы, партеногенез способствует регулированию численных соотношений полов (например, у пчёл). Партеногенез следует относить к половому размножению и следует отличать от бесполого размножения, которое осуществляется всегда при помощи соматических органов и клеток (размножение делением, почкованием и т. п.).

Классификации партеногенеза

Существует несколько классификаций партеногенетического размножения.

1. По способу размножения

o Естественный — нормальный способ размножения некоторых организмов в природе.

o Искусственный — вызывается экспериментально действием разных раздражителей на неоплодотворённую яйцеклетку, в норме нуждающуюся в оплодотворении.

2. По полноте протекания

o Рудиментарный (зачаточный) — неоплодотворённые яйцеклетки начинают деление, однако зародышевое развитие прекращается на ранних стадиях. Вместе с тем в некоторых случаях возможно и продолжение развития до конечных стадий (акцидентальный или случайный партеногенез).

o Полный — развитие яйцеклетки приводит к формированию взрослой особи. Эта разновидность партеногенеза наблюдается во всех типах беспозвоночных и у некоторых позвоночных.

3. По наличию мейоза в цикле развития

o Амейотический — развивающиеся яйцеклетки не проделывают мейоза и остаются диплоидными. Такой партеногенез (например, у дафний) является разновидностью клонального размножения.

o Мейотический — яйцеклетки проделывают мейоз (при этом они становятся гаплоидными). Новый организм развивается из гаплоидной яйцеклетки (самцы перепончатокрылых насекомых и коловраток), или яйцеклетка тем или иным способом восстанавливает диплоидность (например, путём эндомитоза или слияния с полярным тельцем)

4. По наличию других форм размножения в цикле развития

o Облигатный — когда он является единственным способом размножения

o Циклический — партеногенез закономерно чередуется с другими способами разножения в жизненном цикле (напрмер, у дафний и коловраток).

o Факультативный — встречающийся в виде исключения или запасного способа размножения у форм, в норме двуполых.

5. В зависимости от пола организма

o Гиногенез — партеногенез самок

o Андрогенез — партеногенез самцов

20. Предмет, задачи, методы генетики. Этапы развития генетики. Вклад ученых в развитие генетики. Значение генетики для медицины.

Генетика–наука, изучающая наследственность и изменчивость, а также закономерности передачи наследственных признаков от поколения к поколению.

Наследственность– это способность организмов сохранять и передавать особенности своего строения, функции и развития своему потомству.

- это свойство организмов, обеспечить материальную и функциональную преемственность в ряду поколений, а также характер индивидуального развития при постоянно меняющихся условиях среды.

Генотип - совокупность всех генов одного организма. Известный советский генетик М.Е.Лобашев определил генотип как систему взаимодействующих генов – совокупность всех признаков организма.

Родоначальником генетики считают австрийского ученого- монаха Грегора Менделя. Применил гибридологический метод, результатом проведенных исследований явилось открытие закономерностей наследования.

Томас Морганисследовал дигибридное скрещивание для двух признаков.

Методы исследования: гибридологический анализ – система скрещиваний, которая позволяет проследить в ряду поколений закономерности наследования и изменения признаков.

Цитологический, близнецовый, онтогенетический (проявление действия генов в онтогенезе) и другие. Широко применяются математическая статистика и анализ.

В развитии генетики можно выделить 3 этапа:

1. (с 1900 по 1925 г.) – этап классической генетики. В этот период были переоткрыты и подтверждены законы Г.Менделя, создана хромосомная теория наследственности (Т.Г.Морган).

2. (с1926 по 1953) – этап широкого развёртывания работ по искусственному мутагенезу (Г.Меллер и др.). В это время было показано сложное строение и дробимость гена, заложены основы биохимической, популяционной и эволюционной генетики, доказано, что молекула ДНК является носителем наследственной информации (О.Эвери), были заложены основы ветеринарной генетики.

3. (начинается с 1953 г.) – этап современной генетики, для которого характерны исследования явлений наследственности на молекулярном уровне. Была открыта структура ДНК (Дж. Утсон), расшифрован генетический код (Ф.Крик), химическим путём синтезирован ген (Г. Корана).

Медицинская генетика помогает понять взаимодействие биологических и средовых факторов (включая специфические) в патологии человека.

Знание основ медицинской генетики позволяет врачу понимать механизмы индивидуального течения болезни и выбирать соответствующие методы лечения.

21. Наследственность и изменчивость – фундаментальные свойства живого, их диалектическое единство. Общее понятие о генетическом материале и его свойствах: изменение, репарация, передача, реализация генетической информации

Наследственность — свойство клеток или организмов в процессе самовоспроизведения передавать новому поколению способность к определенному типу обмена веществ и индивидуального развития, в ходе которого у них формируется общие признаки и свойства данного типа клеток и видов организмов, а также некоторые индивидуальные особенности родителей.

Изменчивость — свойство живых систем приобретать изменения и существовать в различных вариантах.

Несмотря на то, что по своим результатам наследственность и изменчивость разнонаправлены, в живой природе эти два фундаментальных свойства образуют неразрывное единство, чем достигается одновременно сохранение в процессе эволюции имеющихся биологически целесообразных качеств и возникновение новых, делающих возможным существование жизни в разнообразных условиях. Таким образом, частичный материал должен обладать способностью к самовоспроизведению, чтобы в процессе размножения передавать наследственную информацию, на основе которой будет осуществлено формирование нового поколения. Для обеспечения устойчивости характеристик в ряду поколений наследственный материал должен сохранять постоянно свою организацию. Также он должен обладать способностью приобретать изменения и воспроизводить их, обеспечивая возможность исторического развития живой материи в имеющихся условиях.

Репарация — молекулярное восстановление. Механизм репарации основан на наличие в молекуле ДНК двух комплементарных цепей. Искажение последовательности нуклеотидов в одной из них обнаруживается специфическими ферментами. Затем соответствующий участок удаляется и замещается новым, синтезированным на второй комплементарной цепи ДНК. Каждая хромосома представляет собой группу сцепления, их число равно гаплоидному набору хромосом. Диплоидный набор хромосом содержит 46 хромосом.

22. Человек как специфический объект генетического анализа. Методы изучения наследственности человека.

Насле́дственность — способность организмов передавать свои признаки и особенности развития потомству. Благодаря этой способности все живые существа (растения, грибы, или бактерии) сохраняют в своих потомках характерные черты вида. Такая преемственность наследственных свойств обеспечивается передачей их генетической информации. Носителями наследственной информации у организмов являются гены.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

31. Отличие овогенеза от сперматогенеза. Морфология семенников и яичников.

Гаметогенез имеет несколько стадий. Сходство сперматогенеза и овогенеза как раз и заключается в том, что три стадии у них одинаковы.

1. Стадия размножения. Первичные клетки на этой стадии называются сперматогониями и овогониями, из них в последующем образуются мужские и женские половые клетки. Половые клетки несколько раз делятся путем митоза, и количество их значительно возрастает. Сперматогонии размножаются у мужчины в течение всего репродуктивного периода, а размножение овогоний происходит в эмбриональном периоде и наиболее интенсивно происходит во 2 - 5 месяц внутриутробного развития.

2. Стадия роста. В этот период клетки значительно увеличиваются в размерах. Сперматогонии и овогонии превращаются в сперматоциты и овоциты I порядка. Овоциты I порядка достигают больших размеров, поскольку накапливают питательные вещества.

3. Стадия созревания. На этой стадии происходят два следующих друг за другом деления - мейоз I и мейоз II. После первого деления образуются сперматоциты и овоциты II порядка, а после второго деления - сперматиды и зрелые яйцеклетки с тремя полярными тельцами, которые в процессе размножения не участвуют и погибают. При созревании один сперматоцит I порядка дает четыре сперматиды, а один овоцит I порядка образует одну яйцеклетку и три полярных тельца.

Эти особенности сперматогенеза и овогенеза имеют биологический смысл, который связан с разным назначением мужских и женских гамет. Неравномерное деление клеток при овогенезе (меньше) обеспечивает формирование крупной яйцеклетки, в ней накапливается большее количество питательных веществ, так как из оплодотворенного яйца будет развиваться новый организм.

При сравнительной характеристике овогенеза и сперматогенеза можно заметить, что сперматозоидов образуется значительно больше, и это также имеет биологический смысл. Яйцеклетку достигает только один сперматозоид, проникает в нее и доставляет свой набор хромосом. Остальные же в процессе поиска яйцеклетки массово погибают. При сравнении овогенеза и сперматогенеза становится понятным, почему сперматозоидам нет необходимости в запасании питательных веществ - их существование кратковременно, а подвижность должна быть высокой.

4. Стадия формирования. Она характерна только для сперматогенеза. Незрелая сперматида превращается в сперматозоид, приобретая свойственный ему вид. Образование сперматозоидов у мужчин начинается только в период полового созревания и происходит в течение всего года. Период развитиясперматогоний в зрелые сперматозоиды составляет 74 дня.

Схема овогенеза и сперматогенеза

Краткую, обобщенную характеристику овогенеза и сперматогенеза представляет следующая таблица сперматогенеза и овогенеза:

признаки

сперматогенез

овогенез

Половые железы, половые клетки

Яички, сперматозоиды

Яичники,

яйцеклетки

Характерные особенности половых клеток:

- относительные размеры

- подвижность

- форма

- наличие питательных веществ

55 мк

подвижные

округлые со жгутиком

отсутствует

130-169 мк

неподвижные

округлые

имеется

Особенности развития половых клеток на разных стадиях:

- стадия размножения

- стадия роста

- стадия созревания

путем митоза образуются сперматоциты;

увеличиваются в размерах;

путем мейоза образуются гаплоидные сперматиды, их которых формируются сперматозоиды

путем митоза образуются овоциты;

увеличиваются в размерах;

путем мейоза образуются гаплоидные овоциты, их которых формируется яйцеклетка

Подытоживая все, можно привести сравнительную характеристику овогенеза и сперматогенеза. В сущности, это и будут особенности сперматогенеза и овогенеза.

1. Мы выяснили, что гаметогенез включает стадии размножения, роста и созревания клеток. Сперматогенез включает также стадию формирования (ее нет при овогенезе), в этом заключаются отличия сперматогенеза от овогенеза. Сперматозоиды проходят дополнительную четвертую стадию для того, чтобы приобрести своеобразную форму и сформировать аппарат движения.

2. Второе отличие сперматогенеза от овогенеза: из сперматоцита I порядка получается четыре половых клетки, а из ооцита I порядка получается одна полноценная половая клетка.

3. Яйцеклетки образуются циклически, процесс повторяется через 21-35 дней (менструальный цикл). После гибели яйцеклетки, что сопровождается кровотечением, изменившийся гормональный фон дает толчок к созреванию другой яйцеклетки. Сравнительная характеристика овогенеза и сперматогенеза показывает, что у женщин мейоз начинается в период внутриутробного развития. Ооциты I порядка у новорожденной девочки останавливаются в фазе мейоз I, и завершается созревание ооцита к моменту полового созревания. У мальчиков процесс образования сперматозоидов идет непрерывно и сохраняется в течение всей половой зрелости мужчины.

4. Из характеристики овогенеза и сперматогенеза следует, что существуют значительные различия в количестве образованных половых клеток в женском и мужском организме. Взрослый мужчина производит 30 миллионов спермиев в день, а женщина - порядка 500 зрелых яйцеклеток за всю свою жизнь.

5. Различия сперматогенеза и овогенеза заключаются также в том, что стадия размножения при сперматогенезе идет постоянно, а при овогенезе заканчивается после рождения.

6. Стадия роста при сперматогенезе короче, чем при овогенезе.

7. Стадия созревания при овогенезе имеет особенности, которые заключаются в неравномерности делений при созревании, что приводит к выделению полярных телец, что отсутствует при сперматогенезе.

8. Различия сперматогенеза и овогенеза заключаются в том, что сперматогенез более подвержен влиянию внешней среды, нежели овогенез, что связано с различием в расположении половых органов - семенники находятся вне брюшной полости.

9. Из сравнительной характеристики овогенеза и сперматогенеза можно увидеть, что, поскольку образование яйцеклеток начинается еще до рождения девочки, а завершается для яйцеклетки только после ее оплодотворения, то неблагоприятные факторы внешней среды могут повлечь генетические аномалии у потомства.

studfiles.net

Отличие овогенеза от сперматогенеза. Морфология семенников и яичников.

Отличия:

1. При овогенезе стадия размножения начинается и заканчивается в эмбриональном периоде, при сперматогенезе - после полового созревания.

2. При овогенезе стадия роста начинается в эмбриональном периоде и включает стадию малого и стадию большого роста, при сперматогенезе стадия роста не разделяется на большой и малый рост и протекает в половозрелом организме.

3. При овогенезе 1-е деление созревания происходит в зрелом фолликуле яичника, 2-е деление - в маточной трубе. При сперматогенезе оба деления созревания происходят в извитых семенных канальцах семенника

4. Овогенез включает 3 стадии (отсутствует стадия формирования). Сперматогенез складывается из 4-х стадий.

5. В результате овогенеза из одного овоцита 1-го порядка образуется одна зрелая яйцеклетка и 3 направительных тельца (первое направительное тельце может разделиться на 2 новых тельца). При сперматогенезе из одного сперматоцита 1-го порядка образуется 4 сперматозоида.

Морфология:

Семенники – мужские парные половые железы, в которых вырабатываются половые продукты и половые гормоны. По своему строению семенники различны у разных животных. У низших позвоночных (рыбы) семенники расположены в полости тела. У плацентарных млекопитающих они вынесены за пределы полости тела и располагаются в особом органе – мошонке в связи с высокой температурой тела. Каждый семенник подвешен на семенном канатике; с ним тесно связан придаток семенника. Снаружи семенник покрыт плотной и упругой соединительнотканной капсулой, называемой белочной оболочкой. На задней поверхности семенника белочная оболочка образует утолщение, которое носит название средостения яичка. От средостения отходят радиально внутрь плотные соединительнотканные перегородки, делящие паренхиму семенника на конические дольки. Каждая долька содержит семенные канальцы, промежутки между которыми заполнены соединительной тканью. Семенной каналец состоит из длинной извитой части, где происходит сперматогенез, и короткой прямой части, ведущей к средостению и соединяющийся там с соединяющимися друг с другом канальцами сети семенника. Стенки извитой части семенных канальцев содержат расположенные в несколько рядов мужские половые клетки на разных стадиях сперматогенеза, а также так называемые сертолиевые клетки, обеспечивающие питание половых клеток. По мере развития половые клетки продвигаются от наружной поверхности семенных канальцев к их просвету.

Яичник у большинства животных представляет собой парную половую железу, в которой развиваются яйцеклетки. У птиц яичник непарный, что связано с приспособлением к полету. У некоторых животных он располагается в полости тела (рыбы), у млекопитающих и человека в полости малого таза. Строение яичника состоит из соединительнотканной основы – стромы. В ней различают внутреннюю – мозговую часть, и наружный – корковый слой. Снаружи железа покрыта однослойным зачатковым эпителием. В процессе развития яичника в корковом веществе обособляются группы первичных половых клеток, которые заключены в пфлюгеровские мешки. Мешок образован плоскими фолликулярными клетками и содержит внутри несколько делящихся оогоний. К рождению девочки оогонии делиться прекращают и превращаются в ооциты. Ооциты выходят из мешков и лежат в строме яичника. У новорожденной девочки в яичниках содержится от 50 до 100 тыс. ооцитов, но превращаются в зрелые половые клетки около 500 штук. Ооциты окружаются плоскими фолликулярными клетками и образуют первичный фолликул. С наступлением половой зрелости первичные фолликулы превращаются в граафовы пузырьки. Плоские фолликулярные клетки, окружающие ооцит, сначала превращаются в кубические, затем в высокопризматические. За счет размножения фолликулярных клеток однослойный эпителий превращается в многослойный и образуется вторичный или растущий фолликул. В это время ооцит окружается блестящей оболочкой и сильно увеличивается в размерах. Фолликулярный эпителий также разрастается, за счет чего фолликул значительно увеличивается в объеме. Затем в некоторых местах происходит растворение фолликулярных клеток и в оболочке образуются полости. В последующем они сливаются в общую полость, заполненную фолликулярной жидкостью. Таким образом, компактный фолликул превращается в граафов пузырек. Стенка пузырька многослойна, там, где расположено яйцо, образуется яйценосный бугорок (утолщение стенки пузырька).С поверхности пузырек покрыт соединительнотканной оболочкой – текой. Ооцит окружен фолликулярными клетками, которые образуют лучистый венец.

№32 Характеристика основных этапов оплодотворения. Биологическое значение оплодотворения. Половой диморфизм. Партеногенез

Оплодотворение - процесс слияния мужской и женской гамет, приводящее к образованию зиготы. При оплодотворении взаимодействуют мужская и женская гаплоидные гаметы, при этом сливаются их ядра (пронуклеусы), объединяются хромосомы, и возникает первая диплоидная клетка нового организма - зигота. Начало оплодотворения - момент слияния мембран сперматозоида и яйцеклетки, окончание оплодотворения - момент объединения материала мужского и женского пронуклеусов.

Оплодотворение происходит в дистальном отделе маточной трубы и проходит 3 стадии.

I стадия - дистантное взаимодействие, включает в себя 3 механизма:

хемотаксис - направленное движение сперматозидов навстречу к яйцеклетке (гинигамоны 1,2);

реотаксис - движение сперматозоидов в половых путях против тока жидкости;

капацитация - усиление двигательной активности сперматозоидов, под воздействием факторов женского организма (рН, слизь и другие).

II стадия - контактное взаимодействие, за 1,5-2 ч сперматозоиды приближаются к яйцеклетке, окружают ее и приводят к вращательным движениям, со скоростью 4 оборота в минуту. Одновременно из акросомы сперматозоидов выделяются сперматозилины, которые разрыхляют оболочки яйцеклетки. В том месте, где оболочка яйцеклетки истончается максимально, происходит оплодотворение, оволемма выпячивается и головка сперматозоида проникает в цитоплазму яйцеклетки, занося с собой центриоли, но оставляя снаружи хвостик.

III стадия - проникновение, самый активный сперматозоид проникает головкой в яйцеклетку, сразу после этого в цитоплазме яйцеклетки образуется оболочка оплодотворения, которая препятствует полиспермии. Затем происходит слияние мужского и женского пронуклеусов, этот процесс носит название синкарион. Этот процесс (сингамия) и есть собственно оплодотворение, появляется диплоидная зигота (новый организм, пока одноклеточный).

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

Под половым диморфизмом понимают подразделение людей на лиц женского и мужского пола (мужчин и женщин). Наличие в природе полового диморфизма вообще отражает различия в задачах, решаемых в процессе полового размножения мужской и женской особью. У человека с появлением культуры половой диморфизм стал проявляться и в разделении труда, или вернее экологических функций в популяции (добывание пищи, рождение и воспитание потомства, приготовление пищи, постройка жилья и так далее). В силу биологических особенностей мужчина был более приобщен к поддержанию эколого-экономического благополучия семьи и общины. Женщине достался примат воспроизводства популяции, отсюда её ведущая роль в биологическом существовании человека. Лишь в последнее время возникли тенденции стирания социальных (но не биологических) различий между мужчиной и женщиной.

На организменном уровне половой диморфизм проявляется в половых признаках. Выделяют первичные половые признаки и вторичные. К первичным половым признакам относят внутренние половые органы (половые железы (семенники и яичники) вместе с проводящими путями (семяпроводы и яйцепроводы), маткой) и внешние половые органы. Формирование половых морфологических и функциональных половых признаков определяется наличием в кариотипе данной особи в 23 паре хромосом X - или У-хромосомы. Особи, имеющие кариотип ХУ, развиваются по мужскому типу и у них формируются мужские половые признаки. Особи, имеющие кариотип XX, развиваются по женскому типу.

Партеногенез – развитие организма из неоплодотворенных яйцевых клеток. Естественный партеногенез существует у ряда растений, червей, насекомых, ракообразных.

Партеногенез - 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.

Постнатальный онтогенез и его периоды. Роль эндокринных желез: щитовидной, гипофиза, половых в регуляции жизнедеятельности организма в постнатальном онтогенезе. Влияние мелатонина на физиологические процессы.

Постнатальный онтогенез - период развития организма от момента рождения до смерти. периодизация постнатального онтогенеза приводится в соответствии с рекомендациями VIII конференции по проблемам возрастной морфологии, физиологии и биохимии (1965)

возрастные периоды и их характеристика

Новорожденный (1-10 дней); для данного периода характерно вскармливание ребенка молозивом

Грудной возраст (10 дней - 1 год); вскармливание ребенка молоком; интенсивный рост тела (вес увеличивается в три раза, рост - в 1,5); в 0,5 года прорезываются молочные зубы

Раннее детство (1 - 3 года); прорезывание молочных зубов завершается к двум годам

Первое детство (4 - 7 лет); в 6 лет начинают прорезываться первые постоянные зубы

Второе детство (отрочество, 8-12 лет; у девочек 8 - 11 лет); активизируются процессы роста (главным образом, в длину), появляются вторичные половые признаки

Подростковый возраст (13 - 16 лет; у девочек 12 - 15 лет); активное половое созревание, формирование вторичных половых признаков; у мальчиков появляются поллюции и ломается голос, у девочек - начинаются менструации и развиваются молочные железы; у обоих полов отмечается скачкообразное увеличение роста (пубертатный скачок)

Юношеский возраст (17 - 21 год; у девушек 16 - 20 лет); окончание процессов роста и формирования организма

Зрелый возраст (22 - 60 лет; у женщин - 21 - 55 лет); существенных изменений формы и строения тела не происходит

Пожилой возраст (61 - 74 года; у женщин - 56 - 74 года); уменьшение веса и роста вследствие дстрофических и атрофических изменений тканей и органов и снижения в них воды

Старческий возраст (75 - 90 лет); изменения роста, веса и строения тела

Долгожители (свыше 90 лет)

Эндокринные железы играют важную роль в процессе роста и развития организма. Их гормоны участвуют в координации всех физиологических функций, обеспечивают периодичность функциональных процессов организма – биологических ритмов.

Щитовидная железа в онтогенезе начинает развиваться одной из первых. У новорожденного ее масса составляет 1-5 г, максимальная масса (14-15г) наблюдается в 15-16 лет. В постнатальном периоде продукция трийодтиронина и тироксина возрастает, что обеспечивает умственное, физическое и половое развитие. Недостаток продукции этих гормонов (особенно в 3-6 лет) вызывает слабоумие (кретинизм). В период полового созревания происходит подъем активности щитовидной железы, который проявляется в повышении возбудимости нервной системы. Снижение активности железы наблюдается в 21-30 лет.

Мужские половые железы. На 11 – 17 неделях уровень андрогенов у плода мужского пола достигает значений, характерных для взрослого организма. Благодаря этому развитие половых гормонов происходит по мужскому типу. Масса яичка у новорожденного 0,3г. Его гормонально продуцирующая активность снижена. Под влиянием гонадолиберина с 12-13 лет она постепенно возрастает и к 16-17 годам достигает уровня взрослых. Подъем гормонопродуцирующей активности вызывает пубертатный скачок роста, появление вторичных половых признаков, а после 15 лет – активацию сперматогенеза.

Женские половые железы. Начиная с 20 недели внутриутробного развития, в яичнике происходит образование примордиальных фолликулов. К моменту рождения масса яичника составляет 5-6г, у взрослой женщины -6-8г. В течение постнатального онтогенеза в яичнике выделяют три периода активности: нейтральный (от рождения до 6-7 лет), препубертатный (от 8лет до первой менструации), пубертатный (от момента первой менструации до менопаузы). На всех этапах фолликулярные клетки продуцируют эстрогены в разных количествах. Низкий уровень эстрогенов до 8 лет создает возможность дифференцировки гипоталамуса по женскому типу. Продукция эстрогенов в пубертатном периоде уже достаточна для пубертатного скачка (роста скелета, а также для развития вторичных половых признаков). Постепенный рост продукции эстрогенов приводит к менархе и становлению регулярного менструального цикла.

ГипофизВ передней доле гипофиза соматотропоциты вырабатывают соматотропин, активирующий митотическую активность соматических клеток и биосинтез белка; лактотропоциты вырабатывают пролактин, стимулирующий развитие и функции молочных желез и жёлтого тела; гонадотропоциты — фолликулостимулирующий гормон (стимуляция роста фолликулов яичника, регуляция стероидогенеза) и лютеинизирующий гормон (стимуляция овуляции, образования жёлтого тела, регуляция стероидогенеза); тиротропоциты — тиреотропный гормон (стимуляция секреции йодсодержащих гормонов тироцитами); кортикотропоциты — адренокортикотропный гормон (стимуляция секреции кортикостероидов в коре надпочечников). В средней доле гипофиза меланотропоциты вырабатывают меланоцитстимулирующий гормон(регуляция обмена меланина); липотропоциты — липотропин (регуляция жирового обмена). В задней доле гипофиза питуициты активируют вазопрессин и окситоцинв накопительных тельцах. При гипофункции передней доли гипофиза в детстве наблюдается карликовость. При гиперфункции передней доли гипофиза в детстве развивается гигантизм.

34.Эмбрионльная индукция. Дифференциация и интеграция в развитии. Молекулярно-генетические механизмы дифференцировки.

Эмбриональная индукция — взаимодействие между частями развивающегося организма у многоклеточных беспозвоночных и всех хордовых.

Например: Если удалить зрительный пузырек, тохрусталик не образуется; если зрительный пузырек имплантировать под эпидермис в какой-либо другой части тела, даже в туловище, в этом месте индуцируется хрусталик.

Дифференцировка. Детерминированные клетки постепенно вступают на путь развития (неспециализированные эмбриональные клетки превращаются в дифференцированные клетки организма). Дифференцированные клетки в отличие от детерминированных обладают специальными морфологическими и функциональными организациями. В них происходят строго определенные биохимические реакции и синтез специальных белков.

Клети печени – альбумин.

Клетки эпидермиса кожи – кератин.

Мышцы – актин, миозин, миелин, миоглобин.

Как правило, дифференциация происходит в эмбриональном периоде и приводит к необратимым изменениям полипотентных клеток эмбриона.

1939 год Томас Морган выдвинул гипотезу: « дифференцировка клеток связана с активностью разных генов одного и того же генома». В настоящее время известно, что в дифференцированных клетках работает около 10% генов, а остальные неактивны. В силу этого в разных типах специализированных клеток функционируют свои определенные гены. Специальными опытами по пересадки ядер из клеток кишечника головастика в безъядерную яйцеклетку было доказано, что в дифференцированных клетках сохраняется генетический материал и прекращение функционирования определенных генов обратимо. Из яйца лягушки удаляли ядро, брали ядро из клетки кишечника головастика. Развитие не происходило, иногда эмбриогенез происходил нормально. Строение взрослой лягушки полностью определялось ядром.

На функционирование генов в процессе развития многоклеточного организма оказывают влияние сложные и непрерывные взаимодействия ядра и цитоплазмы и межклеточные взаимодействия.

Регуляция дифференцировки происходит на уровне транскрипции и на уроне трансляции.

Уровни регуляции дифференцировки клеток.

На уровне транскрипции.

- система оперона

-участие белков – гистонов, которые образуют комплекс с ДНК.

Участки ДНК, покрытые гистоном, неспособны к транскрипции, а участки без гистоновых белков транскрибируются. Таким образом, белки участвуют в контроле над считываемыми генами.

Гипотеза дифференциальной активности генов: « Предположение о том, что в разных генах дифференцированных клеток репрессированы (закрыты для считывания) разные участки ДНК и поэтому синтезируются разные виды м-РНК».

На уровне трансляции.

На ранних стадиях эмбрионального развития весь белковый синтез обеспечивается матрицами, созданными в яйцеклетке до оплодотворения под управлением ее генома. Синтез и-РНК не происходит, меняется характер синтеза белка. У разных животных синтез включается по-разному. У амфибий синтез и-РНК после 10 деления, синтез т-РНК на стадии бластулы. У человека синтез и-РНК после 2го деления. Не все молекулы и-РНК, находящиеся в яйцеклетке одновременно используются для синтеза полипептидов, белков. Часть из них некоторое время молчит.

Морфогенез – образование формы, принятие новой формы. Образование формы чаще всего происходит в результате дифференциального роста. В основе морфогенеза лежит организованное движение клеток и групп клеток. В результате перемещения клетки попадают в новую среду. Процесс происходит во времени и пространстве.

Дифференцированные клетки не могут существовать самостоятельно, кооперируются с другими клетками, образуя ткани и органы. В образовании органов важно поведение клеток, которое зависит от клеточных мембран.

Клеточная мембрана играет роль в осуществлении

-клеточных контактов

-адгезии

-агрегации.

Для формирования органа необходимо присутствие в определенном количестве всех клеток, обладающих общим органным свойством.

Смешивали клетки глазных зачатков и хряща. Раковые клетки не способны к сегрегации и неотделимы от нормальных. Остальные клетки подвержены сегрегации

Понятие о гомеостазе-гомеокинезе. Общие закономерности гомеостаза живых систем. Генетические, клеточные и системные основы гомеостатических реакций организма. Роль эндокринной, нервной и иммунной систем в обеспечении гомеостаза и адаптивных изменений. Виды гомеостаза.

Гомеостаз – способность сохранять относительное динамическое постоянство внутренней среды. А гомеокинез - это процесс направленный на восстановление этого состояния при его дисбалансе.

Гомеостаз выражается в относительном постоянстве химического состава, осмотического давления, устойчивости основных физиологических функций в организмах растений, животных, человека. Понятие гомеостаза не связано со стабильностью процессов. Гомеостаз выработался в процессе эволюции, наследственно закреплен.

Ну и некоторые закономерности можно вспомнить.

Клеточный уровень: установление гомеостаза клеточной среды обеспечивается мембранными системами, с которыми связаны биоэнергические процессы и регулирование транспорта веществ в клетку и из нее.

Генетический уровень: тут видимо суть в том, что считывание генетической информации должно происходить без ошибок, это и обеспечивает нормальный гомеостаз. Также можно сказать про восстановление генома, репарацию за счет ферментов и т.д.

Системный уровень: обеспечивается взаимодействием важнейших регуляторных систем: нервной, эндокринной и иммунной.

Роль эндокринной: гормоны оказывают влияние на обменные процессы, обеспечивающие гомеостаз. Для сохранения гомеостаза необходимо уравновешение функциональной активности железы с концентрацией гормона, находящегося в циркулирующей крови.

Роль нервной: быстрое наступление ответной реакции, как вариант, регуляция работы эндокринной системы, которая, в свою очередь, влияет на гомеостаз.

Гомеорез – стабилизированный гомеостаз, если я правильно понял.

Гомеоклаз – гомеостаз при старении.

36. Проблема трансплантации органов и тканей. Ауто-, алло- и гетеротрансплантация. Трансплантация жизненно важных органов. Тканевая несовместимость и пути её преодоления. Искусственные органы.

Человека или животное, у которого берут орган или ткань для пересадки (трансплантации), называют донором, а организм, принимающий их,— реципиентом.

Аутотрансплантация, или аутологичная трансплантация — реципиент трансплантата является его донором для самого себя. Например, аутотрансплантация кожи с неповреждённых участков на обожжённые. Широко применяется при тяжёлых ожогах. Аутотрансплантация костного мозга или гемопоэтических стволовых клеток после высокодозной противоопухолевой химиотерапии широко применяется при лейкозах, лимфомах и химиочувствительных злокачественных опухолях.

Аллотранспланатация - пересадка органов и тканей от другой особи того же биологического вида (в медицине — от человека).

Гетеротрансплантация - пересадка тканей или органа от особи одного вида (донор) особи другого вида

Ксенотрансплантация - пересадку органов и тканей между двумя организмами разных видов (от животного человеку, напр, пересадка сосудов быка человеку взамен артерий, пораженных атеросклеротическим процессом).

Трансплантация может быть ортотопической и гетеротопической.

Ортотопическая трансплантация - пересадка, при которой орган или ткань помещают на место такого же отсутствующего или удаленного органа или ткани.

Гетеротопическая трансплантация - пересадка, при которой орган или ткань помещают на несвойственное им место.

Проблемы:

Проблема трансплантации сложна, многогранна и требует значительных совместных усилий различных специалистов: врачей и инженеров, химиков и физиков, биохимиков и физиологов

Каждый организм строго индивидуален, поэтому всякая ткань или орган, пересаженные в другой организм, воспринимаются им как чужеродное тело. Эта реакция на чужеродное тело вызывается специфическими веществами, находящимися в пересаженной ткани,— антигенами. Именно этой выраженной реакцией несовместимости объясняется частая гибель пересаженного органа.

Этические проблемы пересадки органов от трупа:

Моральные проблемы получения органов от живых доноров. Живым донором может быть только кровный родственник реципиента. Медицинские работники не имеют права участвовать в операции по трансплантации, если они подозревают, что органы были предметом торговой сделки.

Пути решения:

В последние годы были найдены и успешно применены вещества или физические факторы, способные подавлять нежелательную реакцию иммунитета. Их назвали иммунодепрессантами. К ним относятся гормональные, некоторые химиотерапевтические препараты, рентгеновское облучение.

Пути преодоления несовместимости:

Существуют неспецифические и специфические методы преодоления тканевой несовместимости. К неспецифическим методам относятся:

подавление иммунологической реактивности реципиента. Для этой цели используют различные иммунодепрессанты.

создание иммунологической устойчивости организма хозяина к трансплантируемым тканям. С этой целью (только экспериментально) эмбрионам и новорожденным вводят различные дозы трансплантата, потом уже во взрослом состоянии — ткани.

К специфическим методам подавления тканевой несовместимости относятся:

подбор иммунологически совместимых пар донора и реципиента.

получение трансплантационного иммунитета у реципиента. Данный метод возможен лишь в условиях эксперимента. Оба метода не получили широкого применений.

«приучивание» реципиента к антигенам донора путем предварительных многократных взаимообменных переливаний крови донора и реципиента.

Искусственные органы:

почка, легкие, сердце, кожа, кости, суставы, сетчатка, кохлеарныеимпланты.

Один из самых необходимых искусственных органов — это почка.

Искусственная вентиляция легких (ИВЛ) – эффективное средство интенсивной терапии, обеспечивающее газообмен,

Искусственное сердце – механический прибор, который временно берет на себя функцию кровообращения, в случае если сердце пациента не может полноценно обеспечивать организм достаточным количеством крови. Существенным его недостатком является потребность в постоянной подзарядке от электросети.

Все эти устройства можно рассматривать как временную меру, пока пациент ждет орган для пересадки. Все они далеки от совершенства и доставляют больному массу неудобств.

37.Онтогенез и его периодизация. Прямое и непрямое развитие.

Онтогене́з — индивидуальное развитие организма, совокупность последовательных морфологических, физиологических и биохимических преобразований, претерпеваемых организмом, от оплодотворения (при половом размножении) или от момента отделения от материнской особи (при бесполом размножении) до конца жизни.

Эмбриональный,или зародышевый, периодонтогенеза начинается с момента оплодотворения и продолжается до выхода зародыша из яйцевых оболочек. Этот период отличается выраженностью процессов преобразования зиготы в организм, способный к более или менее самостоятельному существованию. У большинства позвоночных он включает стадии (фазы) зиготы, дробления, гаструляции, а также гисто- и органогенеза. Продолжительность его бывает различна. У плацентарных млекопитающих он особенно укорочен. Единственная яйцевая оболочка растворяется перед имплантацией бластоцисты в слизистую оболочку матки. Зародыш к этому моменту успевает пройти только стадии зиготы и дробления. Все дальнейшие процессы протекают под защитой и при участии материнского организма

Критические периоды-периоды, когда зародыш наиболее восприимчив к повреждающим факторам.

1.Начало дробления (2-3 день от оплодотворения)

2.Мсплантация ( 6-7 сутки)

3.Плацентация (13-14 сутки)

4.Начало гаструляции (14-16 сутки)

5.Закладка осевых органов (16-20 день)

megalektsii.ru