Основните въпроси на темата. Характеристики на онтогенезата на човека. Репродуктивно здраве Какъв тип онтогенеза е характерен за хората

Помня!

Какъв тип развитие е характерно за човек?

Директно развитие - този тип развитие е характерно за организмите, чиито малки се раждат вече подобни на възрастните. Директно вътрематочно развитие.

Какво представлява плацентата?

Плацентата („мястото на бебето“) е най-важният и абсолютно уникален орган, който съществува само по време на бременност. Той свързва два организма – майката и плода, като му осигурява необходимите хранителни вещества.

Как начинът на живот на майката по време на бременност влияе върху здравето на бъдещото дете?

През цялото време на вътреутробно развитие плодът, пряко свързан с тялото на майката чрез уникален орган - плацентата, е в постоянна зависимост от здравословното състояние на майката. Напоследък има много спорове дали тютюнопушенето се отразява на нероденото дете. Известно е, че никотинът, влизащ в кръвта на майката, лесно прониква през плацентата в кръвоносната система на плода и предизвиква вазоконстрикция. Ако кръвоснабдяването на плода е ограничено, тогава снабдяването му с кислород и хранителни вещества намалява, което може да причини забавяне на развитието. При жените, които пушат, детето при раждане тежи средно с 300-350 g по-малко от нормалното. Има и други проблеми, свързани с тютюнопушенето по време на бременност. Тези жени са по-склонни да имат преждевременни раждания и спонтанни аборти в късна бременност. Децата, чиито майки не са могли да спрат цигарите по време на бременност, са с 30% по-склонни да имат ранна детска смъртност и 50% по-склонни да развият сърдечни дефекти.

Също толкова лесно алкохолът преминава през плацентата. Пиенето на алкохол по време на бременност може да доведе до развитие на бебето състояние, известно като фетален алкохолен синдром. При този синдром се наблюдават умствена изостаналост, микроцефалия (недоразвитие на мозъка), поведенчески разстройства (повишена възбудимост, невъзможност за концентрация), намален темп на растеж и мускулна слабост. Вирусните заболявания на майката по време на бременност представляват сериозна опасност за развитието на плода. Най-опасни са рубеола, хепатит В и HIV инфекция. В случай на инфекция с рубеола през първия месец от бременността, 50% от децата развиват вродени дефекти: слепота, глухота, нарушения на нервната система и сърдечни дефекти.

Прегледайте въпросите и задачите

1. Назовете особеностите на онтогенезата, характерни за човека. Какви са предимствата на тези функции?

1) Ембрионален Процесът на човешкото ембрионално развитие продължава около 280 дни и се разделя на три периода: начален (1-ва седмица), ембрионален (2-8 седмици) и фетален (от 9-та седмица до раждането).

2) Постембрионален: разделен на три периода: предрепродуктивен, зрялост (репродуктивен) и стареене (пострепродуктивен).

Такива характеристики осигуряват максимално оцеляване и адаптиране към условията на околната среда на потомството.

2. Как никотинът, алкохолът и наркотиците влияят на развитието на човешкия ембрион?

Напоследък има много спорове дали тютюнопушенето се отразява на нероденото дете. Известно е, че никотинът, влизащ в кръвта на майката, лесно прониква през плацентата в кръвоносната система на плода и предизвиква вазоконстрикция. Ако кръвоснабдяването на плода е ограничено, тогава снабдяването му с кислород и хранителни вещества намалява, което може да причини забавяне на развитието. При жените, които пушат, детето при раждане тежи средно с 300-350 g по-малко от нормалното. Има и други проблеми, свързани с тютюнопушенето по време на бременност. Тези жени са по-склонни да имат преждевременни раждания и спонтанни аборти в късна бременност. Децата, чиито майки не са могли да спрат цигарите по време на бременност, са с 30% по-склонни да имат ранна детска смъртност и 50% по-склонни да развият сърдечни дефекти. Също толкова лесно алкохолът преминава през плацентата. Пиенето на алкохол по време на бременност може да доведе до развитие на бебето състояние, известно като фетален алкохолен синдром. При този синдром се наблюдава умствена изостаналост, микроцефалия (недоразвитие на мозъка), поведенчески разстройства (повишена възбудимост, невъзможност за концентрация), намален темп на растеж, мускулна слабост

3. Какви фактори на околната среда влияят върху развитието на човешкия ембрион?

Всички видове фактори на околната среда са мутагени за развитието на ембриона:

Химически - разтворител, алкохоли, хранителни добавки, лекарства и др.

Физически - температура, радиация (радиация)

Биологични - бактерии, вируси (рубеола, ХИВ, хепатит и др.)

4. Назовете периодите на постембрионалното развитие на човека.

Най-важната черта на човека, придобита от него в процеса на еволюция, е удължаването на предрепродуктивния период. В сравнение с други бозайници, включително големи маймуни, човешката зрялост настъпва най-късно. Продължителното детство и забавеният растеж и развитие увеличават възможностите за учене и придобиване на социални умения. Репродуктивният период е най-дългият етап от постембрионалното развитие на човек, чието завършване показва началото на постпродуктивния период или периода на стареене. Процесът на стареене засяга всички нива на организацията на живите същества. Стареенето неизбежно води до смърт - финала на индивидуалното развитие на организмите, общи за всички живи същества. Смъртта е предпоставка за смяната на поколенията, тоест за продължаване на съществуването и еволюцията на човечеството като цяло.

5. Какви са последиците за развитието от дефицита на витамин D и недохранването?

Витамините от група D се образуват под действието на ултравиолетовите лъчи в тъканите на животните и растенията от стероли.Витамините от група D включват:

- витамин D2 - ергокалциферол; изолиран от дрожди, ергостеролът е неговият провитамин;

- витамин D3 - холекалциферол; изолиран от животински тъкани, неговият провитамин - 7-дехидрохолестерол;

- витамин D4 - 22,23-дихидро-ергокалциферол;

- витамин D5 - 24-етилхолекалциферол (ситокалциферол); изолирани от пшенични масла;

- витамин D6 - 22-дихидроетилкалциферол (стигма-калциферол).

Днес витамин D се нарича два витамина - D2 и D3 - ергокалциферол и холекалциферол - това са безцветни и без мирис кристали, които са устойчиви на високи температури. Тези витамини са мастноразтворими, т.е. разтворим в мазнини и органични съединения и неразтворим във вода. Витамин D се образува в кожата под въздействието на слънчева светлина от провитамини. Провитамините от своя страна частично влизат в тялото в готов вид от растения (ергостерол, стигмастерол и ситостерол), а отчасти се образуват в тъканите на техния холестерол (7-дехидрохолестерол (витамин D3 провитамин). При условие, че тялото получава достатъчно количество ултравиолетова радиация, необходимостта от витамин D е напълно компенсирана. Количеството витамин D, синтезирано от слънчевата светлина, зависи от фактори като:

- дължината на вълната на светлината (най-ефективен е спектърът на средната дължина на вълната, който получаваме сутрин и при залез);

- първоначалната пигментация на кожата и (колкото по-тъмна е кожата, толкова по-малко витамин D се произвежда от слънчева светлина);

- възраст (стареещата кожа губи способността си да синтезира витамин D);

- нивото на замърсяване на въздуха (индустриалните емисии и прахът не предават спектъра на ултравиолетовите лъчи, засилвайки синтеза на витамин D, това обяснява по-специално високото разпространение на рахит сред децата, живеещи в Африка и Азия в индустриалните градове).

Допълнителни хранителни източници на витамин D са млечните продукти, рибеното масло и яйчния жълтък. На практика обаче млякото и млечните продукти не винаги съдържат витамин D или съдържат само следи (незначителни) количества (например 100 g краве мляко съдържат само 0,05 mg витамин D), така че консумацията им, за съжаление, не може да гарантира покритие от нашите нужди от този витамин. Освен това млякото съдържа голямо количество фосфор, който пречи на усвояването на витамин D. Основната функция на витамин D е да осигурява нормален растеж и развитие на костите, предотвратява рахит и остеопороза. Регулира минералния метаболизъм и насърчава отлагането на калций в костната тъкан и дентина, като по този начин предотвратява остеомалацията (омекотяване) на костите. Влизайки в тялото, витамин D се абсорбира в проксималната част на тънките черва и винаги в присъствието на жлъчка. Част от него се абсорбира в средните части на тънките черва, малка част в илеума. След абсорбция калциферолът се намира в състава на хиломикроните в свободна форма и само частично под формата на етер. Бионаличността е 60-90%. Витамин D влияе върху общия метаболизъм в метаболизма на Са2+ и фосфата (HPO2-4). На първо място, той стимулира усвояването на калций, фосфати и магнезий от червата. Важен ефект на витамина в този процес е повишаване на пропускливостта на чревния епител за Са2+ и Р. Витамин D е уникален – той е единственият витамин, който действа едновременно като витамин и като хормон. Като витамин, той поддържа нивото на неорганичния P и Ca в кръвната плазма над праговата стойност и повишава абсорбцията на Ca в тънките черва.

Симптоми на хиповитаминоза

- Основният симптом на дефицит на витамин D е рахит и омекване на костите (остеомалация).

- по-леките форми на дефицит на витамин D се проявяват със симптоми като:

- загуба на апетит, загуба на тегло,

- усещане за парене в устата и гърлото,

- безсъние,

- влошаване на зрението.

Мисля! Помня!

1. Обсъдете в клас значението на удължаването на предрепродуктивния период в човешката еволюция.

2. За кои организми съвпадат понятията „клетъчен цикъл“ и „онтогенез“?

За едноклетъчни организми, при които жизненият цикъл е животът на клетката от момента на нейната поява до деленето или смъртта.

4. Използвайки допълнителна литература и интернет ресурси, разберете какво е ускорение, какви хипотези съществуват в момента за причините за ускорението. Обсъдете в клас информацията, която сте намерили по тази тема.

Ускорение или акселерация (от латински ускорение-ускорение) е ускореното развитие на жив организъм.

В подкрепа на ускорението са предложени различни хипотези, които условно могат да бъдат разделени на няколко групи:

- На първо място, нутрицевтични, свързани с промяна (подобряване) в естеството на храненето, особено през последните три десетилетия след Втората световна война.

- Хипотези, свързани с биологичния подбор (първите доклади за ускореното развитие на децата - Гент, 1869; Робъртс (Ch. Roberts), 1876), с увеличаване на броя на хетеролокалните (смесени) бракове - хетерозис, влечение към градските живот, в резултат на което най-развитите жители от селските райони - хипотезата на Мауер (G. Mauer), 1887 г., както и други хипотези за конституционния подбор - например желанието да се заемат по-високите слоеве на обществото или преселване на хора с по-развит интелект в градовете.

- Група хипотези, свързани с влиянието на факторите на околната среда (хипотези от 30-те години), свързват промените в темпа на растеж и развитие с естествени и изкуствени промени в условията на околната среда. Кох (E. W. Koch), 1935 г., който предлага термина ускорение, придава значение на хелиогенните влияния, увеличаването на дневните часове поради електрическо осветление. Treiber (T. Treiber), 1941 г. свързва ускорението с влиянието на радиовълните - въпреки че ускоряването на растежа на децата започва преди широкото използване на радиото на Земята, а Милс (CA Mills), 1950 г. - с повишаване на температурата от земната атмосфера. Има и други хипотези, например, свързани с радиация или космическа радиация. Но тогава явлението трябваше да се прояви върху всички деца в едно населено място. Всички автори обаче отбелязват разлики в темпа на растеж на децата от различните групи от населението.

Всяка от хипотезите поотделно не би могла да обясни всички явления на светската тенденция и данните за ускоряването на онтогенетичното развитие и увеличаването на размера на тялото не само при хората, но и при различни животни, биха били убедителни доказателства.

Въпрос 1. Какви са особеностите на онтогенезата, характерни за човека?
За човек е характерен вътрематочното развитие. След оплождането, по време на разцепването, се появява топка, състояща се от два вида клетки: по-тъмни, разположени вътре и бавно делящи се, и по-светли, разположени отвън. В бъдеще тялото на ембриона ще се формира от тъмни клетки, от светли клетки - специални органи, които осигуряват комуникация с тялото на майката (ембрионални мембрани, пъпна връв и др.).
Първите 5-6 дни ембрионът се придвижва през яйцепровода към матката. Освен това той прониква в стената му и започва да получава кислород и хранителни вещества от майката. По това време етапите на бластула и гаструла вече са преминали. След появата на третия зародишен слой започва органогенезата: полага се хордата, след това невралната тръба, след това всички останали органи. Органогенезата приключва до седмица 9; от този момент започва бързо нарастване на масата на ембриона и той се нарича "фетус".
През следващите четири седмици от ембрионалното развитие се залагат всички основни органи. Нарушаването на процеса на развитие през този период води до най-тежките и множество вродени малформации.
Дългосрочната (38-40 седмици) бременност, характерна за човек, позволява на детето да се роди добре оформено, способно на много движения, с развит вкус, слух и др. Друга особеност на човешката онтогенеза е увеличаването на предрепродуктивния период, което разширява възможностите за учене и придобиване на социални умения.

Въпрос 2. Как никотинът, алкохолът и наркотиците влияят върху развитието на човешкия ембрион?
Когато майката навлезе в тялото, никотинът лесно прониква в кръвния поток на плода през плацентата, причинявайки вазоконстрикция на плода. Това води до влошаване на снабдяването на бебето с кислород и хранителни вещества, което може да причини забавяне на развитието. Жените, които пушат, са по-склонни да имат преждевременни раждания или спонтанни аборти в късна бременност. Никотинът увеличава вероятността от детска смъртност с 30% и вероятността от развитие на сърдечни дефекти с 50%.
Алкохолът също лесно преминава през плацентата, причинявайки умствена изостаналост на плода, микроцефалия, поведенчески разстройства, намален темп на растеж и мускулна слабост. Алкохолът значително увеличава вероятността от развитие на аномалии при детето.
Наркотичните вещества имат много силен ефект върху плода. Те не само причиняват сериозни смущения в развитието му, но могат да доведат и до образуване на пристрастяване, когато след раждането детето развива синдром на отнемане.

Въпрос 3. Какви фактори на околната среда влияят върху развитието на човешкия ембрион?
Развитието на ембриона може да бъде повлияно от:
нивото на снабдяване на тялото на майката с хранителни вещества;
екология на околната среда;
употребата от майката на никотин, алкохол, наркотични и лекарствени вещества;
вирусни заболявания на майката по време на бременност: хепатит, ХИВ, рубеола и др.;
стрес, поносим от майката (силни негативни емоции, прекомерна физическа активност).

Въпрос 4. Избройте периодите на постембрионално развитие на човека.
Постембрионален постнатален Периодът на човешкото развитие, наричан иначе постнатален, се разделя на три периода:
Младежки (преди пубертета).Съгласно приетата периодизация юношеският период започва след раждането и продължава до 21 години за жените и до 22 години за мъжете.
Зрели (възрастни, полово зрели).Зрелият период на онтогенеза, според възприетата периодизация, започва при мъжете на 22 години, а при жените на 21 години. Първият период на зряла възраст е до 35 години, вторият период е от 36 до 60 години за мъжете и до 55 години за жените.
Период на старост, завършващ със смърт.Периодът на стареене при мъжете започва след 60 години, а при жените след 55. Според съвременната класификация хората, навършили 60 - 76 години, се наричат възрастни хора, 75 - 89 години, а над 90 години - дълготрайни. Стареенето засяга всички нива на организация на човешкото тяло: има нарушение на репликацията на ДНК и синтеза на протеини, интензивността на метаболизма в клетките намалява, тяхното делене и възстановяване на тъканите след наранявания се забавят, а работата на всички системи на органи се влошава. Въпреки това, с разумна диета, активен начин на живот и подходящо медицинско обслужване, този период може да се удължи с няколко десетилетия.
С други думи, може да се каже, че за хората също е възможно да се разграничат предрепродуктивен, репродуктивен и пострепродуктивен период на постембрионално развитие. Трябва да се има предвид, че всяка схема е условна, тъй като действителното състояние на двама души на една и съща възраст може да се различава значително. Затова е въведено понятието хронологична (календарна) и биологична възраст. Биологичната възраст се определя от съвкупността от метаболитни, структурни, функционални характеристики на организма, включително неговите адаптивни способности. Може да не отговаря на календарния.

Въпрос 5. Какви са последствията от липсата на витамин D и недохранването в човешкото развитие?
Дефицит на витамини д води до нарушение на фосфорно-калциевия метаболизъм, което води до рахит. Рахит- дефицит на витамини в детска възраст, хронично заболяване на целия организъм, причинено от нарушение на обмяната на солта, главно на фосфора и калция, в резултат на което се получава недостатъчно отлагане на вар в растящите кости и тяхното неправилно развитие. Дефицитът на витамини при деца се причинява до голяма степен от недостиг на ултравиолетови лъчи.
В случай на предозиране на вит д Наблюдава се тежко токсично отравяне (хипервитаминоза): загуба на апетит, гадене, повръщане, обща слабост, раздразнителност, нарушение на съня, треска, поява на протеин, левкоцити в урината. Известни са случаи на смърт на деца от предозиране на витамин D в резултат на повишаване на нивото на калций в кръвта, калцификация на бъбреците и сърцето. Изисква се изследване на кръв и урина.
Неадекватното хранене и преди всичко липсата на животински протеини води до забавяне на растежа на децата и появата на психични разстройства (умствена изостаналост). Това състояние се нарича протеинов глад. Дължи се на дефицит на растителни протеини на повечето от незаменимите аминокиселини, необходими за нашето тяло. Протеините от животински произход (млечни продукти, яйца, месо, риба) могат да бъдат частично заменени само с протеини от бобови растения.

Онтогенезата е процес на индивидуално развитие на различни организми от началото на съществуването до самия край на живота. Този термин е предложен от немски учен през 1886 г. В тази статия ще разгледаме накратко онтогенезата, нейните видове и тяхната специфика при различните видове.

Онтогенеза на едноклетъчни и многоклетъчни организми

При протозоите и бактериите почти съвпада с. При тези организми онтогенезата започва с появата на едноклетъчен организъм чрез делене на майчината клетка. Този процес завършва със смърт, която настъпва в резултат на неблагоприятни влияния, или следващото разделяне.

Онтогенезата на многоклетъчните видове, които се размножават безполово, започва с отделянето на група клетки от тялото на майката (припомнете си например процеса на пъпкуване на хидра). Чрез споделяне на митоза тези клетки образуват нов индивид с всички органи и системи. При полово размножаващите се видове процесът на онтогенеза започва с оплождането на яйцеклетка, след което се образува зигота, която е първата клетка на нов индивид.

Онтогенезата е превръщането на организъм във възрастен?

Надяваме се, че сте отговорили правилно на този въпрос, тъй като в началото на статията се разкрива концепцията, която ни интересува. И видовете онтогенеза и самият този процес, както си спомняте, се отнасят до целия живот на организма. Те не могат да се сведат до израстването на индивид, докато не се превърне във възрастен. Онтогенезата е верига от сложни процеси, които протичат на всички нива на тялото. Техният резултат е формирането на жизненоважни функции, структурни особености, присъщи на индивидите от този вид, и способност за възпроизвеждане. Онтогенезата завършва с процеси, които водят до стареене и след това до смърт.

В онтогенезата се разграничават следващите 2 основни периода - ембрионален и постембрионален. На първия от тях се образува ембрион при животните. В него се формират основните системи на органи. Следва постембрионалния период. По време на него приключват формиращите процеси, след това настъпва пубертет, след това размножаване, стареене и накрая смърт.

Реализация на наследствена информация

Новият индивид получава своеобразни инструкции с гените на родителите, които показват какви промени ще настъпят в тялото за успешното преминаване на жизнения му път. Следователно процесът, който ни интересува, е внедряването на наследствена информация. След това ще разгледаме по-подробно онтогенезата (видове и техните характеристики).

Пряка и непряка онтогенеза

При директния тип роденият организъм по същество прилича на възрастния, няма стадий на метаморфоза. При индиректния тип се появява ларва, която се различава по своята вътрешна и външна структура от възрастния организъм. Той също така се различава по начина на движение, естеството на храната, а също така има редица други характеристики. Ларвата се превръща във възрастен в резултат на метаморфоза. Той дава на организмите големи ползи. Този тип развитие понякога се нарича развитие на ларвите. Директният тип се среща във вътрематочни и неларвни форми.

Нека разгледаме по-отблизо всеки един от тях.

Непряка онтогенеза: видове, периоди

Ларвите, които се раждат, живеят самостоятелно. Те активно се хранят, развиват и растат. Те имат редица специални временни такива, които липсват при възрастните. Ларвният (индиректен) тип развитие е пълна или непълна трансформация. Това разделение се извършва въз основа на характеристиките на метаморфозата, която характеризира тази или онази онтогенеза. Неговите видове изискват по-подробно разглеждане, така че нека да поговорим за тях по-подробно.

Ако говорим за родена на бял свят ларва, с течение на времето тя губи ларвните си органи и вместо това получава постоянни, характерни за възрастните организми (припомнете си например скакалците). Ако развитието се извършва с пълна трансформация, тогава ларвата първо се превръща в неподвижна кукла. Тогава от него излиза възрастен, който е много различен от ларвата (спомнете си пеперудите).

Защо са необходими ларвите

Смисълът на тяхното съществуване може би се крие във факта, че те не използват същата храна като възрастните, поради което хранителната база на този вид се разширява. Можете да сравните, например, храненето на гъсеници и пеперуди (съответно листа и нектар) или попови лъжички и жаби (зоопланктон и насекоми). Освен това много видове, които са в стадий на ларва, активно проучват нови територии. Ларвите, например, са способни да плуват, което не може да се каже за възрастни, които са практически неподвижни.

Развитие с метаморфоза при земноводни и риби

Видовете развитие (онтогенеза), протичащи с метаморфоза, са характерни за гръбначни животни като земноводни и риби. Например, попова лъжичка (ларва) се образува от яйцето на жаба, което по своята структура, местообитание и начин на живот е много различно от възрастните. Поповата лъжица има хриле, опашка, орган на страничната линия и двукамерно сърце. Подобно на рибата, тя има един кръг на кръвообращение. Когато ларвата достигне определено ниво на развитие, настъпва нейната метаморфоза, по време на която се появяват признаци, характерни за възрастен организъм. Ето как една попова лъжичка с времето се превръща в жаба.

При земноводните съществуването на стадий на ларва дава възможност да живеят в различна среда, както и да използват различна храна. Попова лъжица, например, живее във вода и се храни с растителна храна. Жабата, от друга страна, се храни с животинска храна и води предимно сухоземен живот. Подобно явление се наблюдава при много насекоми. Промяната на местообитанието, а оттам и начина на живот по време на прехода от стадия на ларва към стадий на възрастен, намалява интензивността на борбата за оцеляване в рамките на даден вид.

Директен тип развитие

Продължаваме да описваме основните видове онтогенеза и преминаваме към следващия - директен. Нарича се още неголям. Той е вътрематочен и яйцеполагащ. Нека накратко характеризираме тези типове, етапите на онтогенеза на които се различават значително един от друг.

Тип яйцеклад

Наблюдава се при редица гръбначни животни, както и при птици, влечуги, риби и някои бозайници, при които яйцата са богати на жълтък. В този случай ембрионът се развива вътре в яйцето за дълго време. Основните жизнени функции се осъществяват от ембрионалните мембрани - специални временни органи.

Бозайници, снасящи яйца

Има 3 вида бозайници, които снасят яйца, което по принцип не е характерно за този клас. Малките обаче се хранят с мляко. Това е типично за бозайниците като цяло. (на снимката по-горе), дългоноса и късоноса ехидна. Те живеят в Австралия, Тасмания и Нова Гвинея и принадлежат към разред Monotremes.

Тези животни приличат на влечуги не само по снасянето на яйца, но и по структурата на отделителната, репродуктивната и храносмилателната системи, както и по много анатомични особености (структурата на гръбначния стълб, ребрата и раменния пояс, структурата на окото). Монотремите обаче са класифицирани като бозайници, тъй като сърцето им има 4 камери, те са топлокръвни, покрити с козина и хранят малките си с мляко. В допълнение, бозайниците се характеризират с редица структурни особености на техния скелет.

Вътрематочен тип

Темата "Видове онтогенеза и техните характеристики" е практически разкрита от нас. Все още обаче не сме говорили за последния, вътрематочен тип. Характерно е за хората и висшите бозайници, в чиито яйца практически няма протеин. В този случай всички жизнени функции на формирания ембрион се реализират чрез майчиния организъм. За тази цел от тъканите на ембриона и майката се развива плацентата, специален временен орган.

Плацента

Този орган съществува само по време на бременност. Плацентата при хората се намира в тялото на матката по-често по задната й стена, по-рядко по предната. Оформя се напълно на около 15-16 гестационна седмица. На 20-та седмица започва да протича активен обмен през плацентарните съдове.

Човешката плацента е кръгъл, плосък диск. До момента на раждане масата му е около 500-600 г, дебелината му е 2-3 см, а диаметърът му е 15-18 см. Плацентата има 2 повърхности: плодова и майчина.

В края на бременността настъпва физиологична, придружена от появата на зони на отлагане на соли, намаляване на площта на обменната повърхност. Онтогенезата продължава с процеса на раждане.

Видовете, които разгледахме, са описани само накратко. Надяваме се, че сте намерили цялата необходима информация в тази статия. Определението и видовете онтогенеза трябва да са добре известни, ако се подготвяте за изпита по биология.

1. Концепцията за онтогенезата, нейните видове, периоди и характерни особености при животните и хората.

2. Концепцията за ембриогенеза. Закон за ембрионалното подобие, биогенетичен закон, теория на филембриогенезата.

3. Етапи на ембриогенеза.

4. Класификация на яйцата и видове натрошаване, дайте примери.

5. Раздробяване, неговите характеристики при различни животни. Видове бластула.

6. Гаструла, нейната структура и методи на възпитание.

7. Методи за образуване на мезодерма.

8. Полагане на аксиални органи. Нейрула, нейната структура при животните.

9. Хисто- и органогенеза. Концепция за ембрионална индукция.

10. Временни органи на ембриона.

11. Критични периоди на развитие.

Мотивационни характеристики.Изучаването на моделите на ембрионално развитие с помощта на примера за развитието на ембрионите на гръбначните животни помага да се разберат сложните механизми на ембриогенезата при хората. Важно е да се знае, че в развитието на ембриона има критични периоди на развитие, когато рискът от вътрематочна смърт или развитие по патологичен път рязко нараства.

КРАТКО СЪДЪРЖАНИЕ НА ТЕМАТА

Индивидуално развитие на организма, или онтогенеза, -това е съвкупност от последователни морфологични, физиологични и биохимични трансформации, които тялото претърпява от момента на своето възникване до смъртта. В онтогенезата се реализира наследствената информация, получена от тялото от родителите.

Има следните основни видове онтогенеза:косвени и директни. Непряко развитие протича в ларвна форма, а директно развитие в неларвна и вътрематочна форма.

Неголямтипът на развитие протича при риби, влечуги, птици, чиито яйца са богати на жълтък. Храненето, дишането и отделянето на тези ембриони се осъществяват от развиващите се в тях временни органи.

Вътрематочнатипът на развитие е характерен за висшите бозайници и човека. Яйцата на бозайници съдържат малко количество жълтък, всички жизнени функции на ембриона се осъществяват чрез майчиния организъм. В тази връзка от тъканите на майката и ембриона се образуват сложни временни органи, предимно плацентата. Това е най-новият тип онтогенеза във филогенетичен план.

Периодизация на онтогенезата.В онтогенезата има два основни периода – ембрионален и постембрионален. За висшите животни и хората се приема разделянето на пренатално (преди раждане), интранатално (по време на раждане) и постнатално (след раждането). Онтогенезата се дължи на дългосрочния процес на филогенетично развитие на всеки вид. Връзката между индивидуалното и историческото развитие е отразена в следните закони.

Закон за ембрионално сходство (К. Баер)- в процеса на ембрионалното развитие на първо място се откриват общи типични признаци, а след това се появяват определени признаци на клас, разред, семейство и на последно място признаци на род и вид.

Биогенетичен закон (Е. Хекел) -онтогенезата е кратко повторение на филогенезата. Това означава, че в индивидуалното развитие може да се наблюдават наследствени черти – палингенеза. Например: образуване на хорда, хрилни цепки и др. в ембрионите на бозайниците.В хода на еволюцията обаче се появяват нови признаци - ценогенеза (образуване на временни органи или екстраембрионални органи при риби, птици, бозайници).

Теория на филембриогенезата (А.Н.Северцов) -повторение в хода на ембрионалното развитие на определени признаци на по-нискоорганизирани животни. Пример за рекапитулация в човешката ембриогенеза е промяната на три форми на скелета (нотохорда, хрущялен скелет и костен скелет), образуването и запазването на опашката до тримесечна възраст на плода и др.

Ембрионален периодзапочва с образуването на зигота и завършва с раждането или излизането от яйцеклетката или ембрионалните мембрани на млад индивид. Ембриогенеза- Това е сложен и продължителен морфогенетичен процес, по време на който от бащината и майчината зародишни клетки се образува нов многоклетъчен организъм, способен на самостоятелен живот във външната среда. Ембрионалният период може да бъде представен като поредица от биологични процеси, които последователно се заменят един друг.

Разделяне- поредица от повтарящи се митотични деления на зиготата и нейните дъщерни клетки - бластомери без последващото им нарастване до размера на майчината клетка. Новите клетки не се разминават, а плътно прилягат една към друга. Ритъмът на смачкване зависи от вида на животното и варира от десетки минути до десет или повече часа. Скоростта на смачкване не се поддържа постоянна, а се регулира от много фактори. При радиалния метод на раздробяване първата и втората ивици (брази) на раздробяване вървят в меридиалната равнина, но лентите на смачкване са под прав ъгъл една спрямо друга. Равнината на третата лента за смачкване лежи под прав ъгъл спрямо равнините на първите две раздробяващи ивици и главната ос на яйцето (широчина или екваториална). Редуването на лентите на меридиан и ширина на разцепване причинява увеличаване на броя на бластомерите. При някои гръбначни се появява тангенциална лента на разцепване, която върви успоредно на повърхността на клетъчния клъстер. Характерът на разцепването се определя от количеството жълтък и различното му разпределение в цитоплазмата на яйцето.

Класификация на яйцеклетките според броя на жълтъците

§ Алецитал, олиголецитал, с малко количество жълтък (ланцет)

§ Мезолецитал със средно количество жълтък (есетрови риби, земноводни)

§ Полилецитален, с голямо количество жълтък (влечуги, птици, яйценосни бозайници)

Класификация на ооцитите по разпределение на жълтъка по обем на яйцето

Телолецитал- количеството на жълтъка нараства от животинския полюс към вегетативния, намира се при мекотели, земноводни, влечуги и птици.

изолецитал (хомолецитал)- жълтъчните гранули са равномерно разпределени в дебелината на яйцето, характерно за долните хордови и бозайници.

Центролециталнаяйцата се намират в насекомите. При тях цитоплазмата, освободена от жълтъчни гранули, се намира непосредствено под черупката на яйцето, около ядрото, което заема централна позиция, а под формата на тънки нишки, свързващи назованите зони, междинното пространство е изпълнено с жълтък.

Класификация на видовете раздробяване

1. Холобластичен тип - пълно разделяне на яйцеклетката и бластомерите чрез бразди на разцепване (а-, олиго-, мезолицитни, изоцитни ооцити).

2. Меробластичен тип - частично отделяне на яйцето. Разцепителните бразди проникват дълбоко в яйцето, но не го отделят напълно. Жълтъкът остава неразделен.

- Повърхностно смачкване(полиелецитни, центролецитни ооцити) - разделяне на повърхностния слой на цитоплазмата с единични (преди това многократно разделени) ядра чрез прегради, насочени към повърхността на яйцето. Централната част на яйцето остава непокътната.

- Дискоидно смачкване(полиелецитални, телолецитални яйца) - образуват се жлебове след разделянето на ядрата, но те не разделят цялото яйце, а само един от неговите полюси.

Въз основа на обемите, получени при смачкване.

- Униформа- обемите на бластомерите са еднакви.

- Неравномерно- обемите на бластомерите не са еднакви.

Въз основа на продължителността на карио- и цитотомията в различни бластомери на разцепващото яйце.

- Синхронно- разцепването започва и завършва във всички бластомери едновременно.

- Асинхронен- началото и времето на разделяне в различните бластомери не е едно и също.

Въз основа на относителното положение на бластомерите в разцепващото яйце.

- Радиална- относителното положение на бластомерите е такова, че първоначалната полярна ос на яйцеклетката служи като ос на радиална симетрия на разцепващия се ембрион.

- Спирала- прогресивно нарушаване на симетрията на разцепващото яйце в резултат на спираловидно изместване, завършващо разделянето на бластомерите един спрямо друг.

- Двустранни- бластомерите са разположени така, че само една равнина на симетрия може да бъде прокарана през ембриона.

- Анархичен- липса на редовност в подреждането на бластомерите в организми от един и същи вид.

При плацентарните бозайници и хората яйцеклетката е с ниско съдържание на жълтък – вторично изоцитна. Разцепването е пълно, но според естеството на структурата на бластомерите и закономерностите на появата на нови бластомери се класифицира като неравномерно асинхронно. По този начин основният резултат от процеса на разцепване е увеличаване на броя на ембрионалните клетки до такава критична стойност, при която в клетъчните слоеве започват да се появяват механични напрежения, инициирайки движението на клетките към определени области на ембриона. Раздробяването завършва с образуване бластула- многоклетъчна структура с повече или по-малко изразена кухина вътре (бластоцел).

Класификация на Бластул

Целобластуласе състои от еднослойна бластодерма с повече или по-малко еднакви бластомери и голямо бластоцеле вътре, образувано в резултат на пълно равномерно разцепване.

Амфибластуласе състои от неравномерни микромери и макромери. Бластоцелът е малък и изместен към животинския полюс.

Перибластуланяма бластоцел и се образува в резултат на повърхностно смачкване.

Дискобластулапредставлява диск от бластомери, лежащ върху неразбит жълтък. Образува се поради непълно дискоидно разцепване. Нарича се бластула под формата на двуслойна плоча с прорезна кухина плач.Няма разлики между бластомерите на бластулата, свързани с диференциалната генна активност. Бластомерите се различават по размер, количество жълтък, качество на цитоплазмените включвания и местоположението им в ембриона.

При бозайници, в резултат на пълно асинхронно разцепване, ембрионален везикул или бластоциста.В бластулата се разграничава стена - бластодерма и кухина - бластоцел, пълна с течност. От своя страна в бластодермата се разграничават покривът (животински полюс на разцепване), дъното (вегетативен полюс на разцепване), маргиналната зона, разположена между двете гореспоменати части на бластулата.

Гаструлация.Резултатът от активното клетъчно делене, растеж и насочени движения (миграции) на клетъчните потоци с образуването на многослоен ембрион или гаструла (появата на слой по слой, разделени един от друг с ясно изразена празнина от зародишни слоеве: външни - ектодерма, средна - мезодерма, вътрешна - ендодерма).

Движението на клетките се извършва в строго определена зона на ембриона - в областта на сърпа. Последното е описано от W. Roux през 1888 г. В оплодената яйцеклетка на земноводни сив сърп се появява като оцветена област от страната, противоположна на проникването на сперматозоидите. Смята се, че това място е мястото на факторите, необходими за гаструлацията.

При различните гръбначни животни гаструлацията протича по няколко начина.

Имиграция- групи от бластодермни клетки се придвижват или униполярно, или мултиполярно и образуват ендодерма (гъби, кишечнополостни).

Инвагинация- изпъкване на вегетативния полюс към животното, чрез притискане и изместване на бластоцела и образуване на гастроцел (ланцет). Получената кухина на първичното черво (гастроцел) комуникира с външната среда бластопор (първична уста).

Епиболия- обрастване на вегетативния полюс на бластулата с животно (поради размножаването на малки животински клетки и плъзгането им по повърхността на големите вегетативни клетки). Този метод е типичен за членестоноги.

Разслояване- разцепване на бластодиска с образуване на външния (епибласт) и вътрешния (хипобласт) листове. Деламинацията се забелязва при много безгръбначни и висши гръбначни животни. При всеки метод на гаструлация водещите сили са неравномерната клетъчна пролиферация в различни части на ембриона, нивото на метаболитните процеси в клетките, разположени в различни части на ембриона, активността на амебоидните клетъчни движения, както и индуктивните фактори (протеини, нуклеопротеини, стероиди и др.).

При бозайниците по време на периода на разцепване настъпва ранно изолиране на клетки, които образуват екстраембрионални структури. Това се тълкува като еволюционно придобиване, свързано с вътреутробния начин на развитие на бозайниците. Например при приматите през първите три дни след оплождането ембрионът се движи по фалопиевата тръба и до края на 4 дни има добре развит трофобласт. След 5 дни ембрионът навлиза в матката и се имплантира на 6-7-ия ден. Имплантирането на ембриони протича успоредно с гаструлацията. Въпреки това е препоръчително тези процеси да бъдат описани отделно.

Имплантиране.От най-ранните етапи на развитие до края на бременността човешкият ембрион се нуждае от тясна връзка с тялото на майката. Такава връзка се установява поради потапянето (имплантирането) на бластоциста в лигавицата на матката и последващото образуване на специални екстраембрионални органи - феталната част на плацентата и пъпната връв. При хората имплантацията е потопена или интерстициална. Това означава, че бластоциста напълно навлиза дълбоко в лигавицата на матката и там продължава своето развитие. Имплантацията се извършва доста бързо - за един ден бластоциста се потапя в ендометриума почти наполовина, а след 40 часа - напълно.

Имплантацията обикновено се състои от две фази:

1. Фазата на адхезия (адхезия) на бластоциста към маточната лигавица.

2. Фазата на потапяне (инвазия) на бластоциста в дълбочината на лигавицата.

На 6-ия ден от ембриогенезата бластоциста прилепва към епитела на ендометриума (обикновено от ембрионалния полюс в задната или вентралната стена под ъгъла на матката). Тази топография на прикрепване е изключително важна, тъй като по-късно в тази област ще се образува плацентата, която само с това разположение ще се роди по време на раждането след бебето, без да се нарушава снабдяването му с кислород и хранителни вещества. Ако се появят адхезия и инвазия в долния сегмент на матката, това ще доведе до слабо прикрепване (представяне) на плацентата и нейното преждевременно отлепване по време на раждането, последвано от появата на хипоксия (или дори асфиксия) на плода.

Имплантацията не трябва да се разглежда като еднопосочно въздействие на ембриона върху маточната лигавица – това е процес на сложно физиологично взаимодействие между бластоцитите и ендометриума. Така че в адхезията на бластоцитите важна роля играят веществата от интегриновата група, произвеждани от епителните клетки на маточната лигавица. Нормално жената има между 19-24 дни от менструалния цикъл, т.е. в най-оптималното време за взаимодействие с бластоциста, експресията на интегриновия ген се наблюдава в епителните клетки на маточната лигавица. Навлизайки в лигавицата на матката, ембрионалният трофобласт синтезира различни изоформи на интегрини, които осигуряват последователно (като потапяне) приемане и комуникация на трофобласта с елементите на маточната лигавица (епител, базална мембрана, междуклетъчно вещество на ендометриалната строма). В същото време, по време на различни периоди на потапяне, в клетките на трофобласта се активира синтеза на различни групи протеолитични ензими, разрушавайки елементите на лигавицата и предизвиквайки така наречената децидуална реакция на ендометриума, придружена от активна ангиогенеза на мястото на имплантиране. Ако бластоциста не се потопи напълно в маточната лигавица, това е причината за хипоксия и смъртта на ембриона.

По този начин имплантирането на ембриона е най-важното събитие в ембриогенезата, което осигурява продължаване на по-рано инициирани морфогенетични процеси, както в ембриона, така и в извънембрионалните органи.

Следващият период на ембриогенезата е хисто- и органогенезата. ХистогенезаПредставлява комплекс от процеси на пролиферация, клетъчен растеж, миграция, междуклетъчни взаимодействия, диференциация, детерминация и програмирана клетъчна смърт, координирани във времето и пространството. Образуването на комплекс от аксиални примордии е показано на фиг.4.

I. Ембрионален периодразвитие (от гръцката дума embryon - ембрион) -

Първите 8 седмици от развитието: разделяне - образуването на еднослоен ембрион от бластула; гаструлация - образуването на първо два, а след това трислоен ембрион - гаструла, получените слоеве се наричат зародишни; хистогенеза - образуване на тъкани; органогенеза - образуването на органи.

Всеки от зародишните листове поражда един или друг орган. От ектодермаобразувани: нервната система, епидермиса на кожата и нейните производни (рогови люспи, пера и косми, зъби). От мезодермаформират се мускулатура, скелет, отделителна, репродуктивна и кръвоносна системи. От ендодермаобразуват се храносмилателната система и нейните жлези (черен дроб, панкреас) и дихателната система.

I - зигота;

II - 2 бластомера;

II - 8 бластомера;

II - 32 бластомера (морула);

III - стадий на бластула;

IV - гаструла;

V - полагане на тъкани и органи:

1 - неврална тръба;

2 - акорд;

3 - ектодерма;

4 - ендодерма;

5 - мезодерма.

Ориз. Ранни етапи на развитие на ланцета

Фетален (фетален) период на развитие. (fetis - плод). От 9-та седмица, когато ембрионът вече има всички системи на органи. Започвайки от 9 седмици, човешкият ембрион се нарича плод ... При хората антенаталното развитие продължава 38-42 седмици (от гръцки "ante" - преди, "natus" - раждане)

II. Постембрионаленпериодът на развитие - от момента на раждането до смъртта на организма.

Юношески период(преди пубертета) протича в зависимост от вида на онтогенезата: директен тип или се развива с метаморфоза

Направотип на развитие - зараждащ се организъм има всички основни характеристики на възрастно животно, той се различава главно по размерите и пропорциите на тялото. За висшите бозайници и хората е характерен вътрематочното развитие, за влечугите и птиците - яйцекладът.

Изключение: яйценосни бозайници - птицечовка и яхидна.

Непряктип развитие - ембрионалното развитие води до развитие на ларва, която по външни и вътрешни характеристики се различава от възрастния организъм. Характерен е за много безгръбначни, често риби. Пример: гъсеница се развива от яйца на пеперуди, от яйца на попови лъжички жаби.

В зависимост от характеристиките на трансформацията на ларвата във възрастна форма, има 2 вида непряка онтогенеза:

С непълна трансформация - ларвите се развиват постепенно, като последователно губят временни ларвни органи и придобиват постоянни, характерни за възрастен човек. Пример: попови лъжички - живеят във водна среда, имат временни органи на хрилете, опашката, 2-камерно сърце; възрастни жаби - бели дробове, 3-камерно сърце, крайници. Характерно също за: кърлежи, буболечки, правокрили (скакалци, въшки, водни кончета, хлебарки). в процеса на растеж и развитие ларвите се линеят няколко пъти (хлебарките линеят 6 пъти) и след всяко линеене стават все повече като възрастен.

С пълна трансформация (метаморфоза ) е характерен за няколко разреда насекоми, пеперуди, бръмбари, двукрили (комари, мухи), хименоптери (пчели, оси, мравки), бълхи и др. Ларвите имат червееподобна структура и са напълно различни от възрастните.

Ориз. Развитие на насекомите с непълно (I) и пълно (II) спиране. 1 - яйца, 2,3,4,5,6 - ларви; 7 - какавида; 8 - възрастна форма (imago).

В края на периода на хранене ларвата се превръща в стационарен стадий - хризалис покрита с плътна хитинова обвивка. Вътре в какавидата специални ензими лизират всички органи с изключение на няколко клетки, наречени имагинални дискове. От клетките на диска се развиват възрастни органи.

Зрял, пубертет... Характеризира се с най-голяма самостоятелност, активността на организма в околната среда.

Период на старост.

Растеж и развитие.

Преходът на функционалните системи към режима на израстване на тялото се характеризира с растежа на органите и тъканите на тялото, установяването на съответните пропорции на тялото. В процеса на индивидуалното развитие се разграничават няколко вида растеж: ограничен и неограничен; изометрични и алометрични.

Ограничен(определено). Растежът е ограничен до определени етапи от онтогенезата. Пример: насекомите растат само по време на линеене; при хората растежът спира на възраст 13-15 години. По време на пубертета може да има тласък на растежа в пубертета.

Неограниченрастеж се наблюдава при риби, стайни растения през целия живот или при многогодишни растения.

Изометричен растеж- растеж, при който органът расте със същата скорост като останалата част от тялото. Промените в размера на тялото не съпътстват промяна във формата му. Типично за риби и насекоми с непълна трансформация (скакалци, с изключение на крилата и гениталиите)

Алометриченсе нарича растеж, при който даден орган расте със същата скорост от останалата част от тялото. Растежът на един организъм води до промяна в неговите пропорции. Те са характерни за бозайниците и хората.При почти всички животни развитието на репродуктивните органи е последното нещо.

ОСНОВИ НА ГЕНЕТИКАТА.

Генетика- наука, която изучава законите на унаследяването и променливостта.

Задачата на генетиката: изучаването на проблемите на съхранението, предаването, прилагането на променливостта на наследствената информация.

методи:

1. Хибридологичен метод(пресичания) - разработена от Г. Мендел, е основната в генетичните изследвания. Методът дава възможност да се разкрият моделите на унаследяване на отделни черти и свойства по време на половото размножаване на организмите.

2. Цитогенетичен метод- ви позволява да изучавате кариотипа на телесните клетки и да идентифицирате геномни и хромозомни мутации. От появата на този метод са установени причините за множество човешки заболявания (с. Доуна и др.).

3. Генеалогичен метод(родословия) - изследвания на наследството, на всяка черта в човек в редица поколения (съставя се родословие, отбелязват се членове на семейството, които имат изследваната черта)

4. Метод на близнаци- те изучават близнаци със същите генотипове, сто ви позволява да идентифицирате влиянието на околната среда върху формирането на черти.

5. Биохимичен метод- изучава метаболитни нарушения в резултат на генни мутации.

6. Статистически метод на населението- позволява да се изчисли честотата на поява на гени и генотипове в популацията.

Основни понятия.