Dezvoltarea organismelor se bazează pe un program genetic (încorporat în aparatul cromozomial al zigotului) și are loc în condiții specifice de mediu și diferite etape Ontogeneza, activitatea genelor depinde atât de factori interni, cât și externi.
Ca rezultat al etapei embrionare a ontogenezei, se formează un organism care suferă modificări în etapele ulterioare ale ontogenezei (creștere, dezvoltare)
Rețineți: influența alcoolului și a nicotinei asupra aparatului cromozomial al celulelor germinale.
1) nou-născut (1-21 zile);
2) copilărie (21 zile - 1 an);
3) copilăria timpurie (1–3 ani);
4) perioada preșcolară (4–7 ani);
5) vârsta școlară juniori (8-12 ani pentru băieți, 8-11 ani pentru fete);
6) perioada prepuberală (12–15 ani);
7) adolescenta (15-18 ani);
8) adolescență (18-21 ani)
9) varsta matura:
Perioada I (22–35 ani pentru bărbați, 22–35 ani pentru femei);
perioada II (36–60 ani pentru bărbați, 36–55 ani pentru femei);
10) bătrânețe (61–74 ani pentru bărbați, 56–74 ani pentru femei);
11) bătrânețe (75–90 ani);
12) ficat lung (90 ani și peste).
1) Accelerarea la copii din a 2-a jumătate a secolului XX
2) În perioada embrionară.
Embrionul mamiferelor, inclusiv al oamenilor, este foarte sensibil la efectele factorilor de mediu nefavorabili. Dezvoltarea sa este influențată de substanțele pe care le primește din sângele mamei (de exemplu: 1 țigară fumată reduce de 10 ori aportul de O2; ficatul fetal nu face față eliminării substanțelor toxice și, prin urmare, se acumulează în țesuturi; alcoolul are un efect puternic asupra sistemului nervos central)
factori de mediu(temperatură, lumină, presiune, gravitație, compoziția alimentelor în ceea ce privește conținutul de elemente chimice și vitamine, diverși factori fizici și chimici) radiații, ultrasunete, vibrații, câmp electromagnetic
3) factori sociali.
4) de exemplu, reglarea metamorfozei la amfibieni, în timpul căreia apar multe schimbări diferite în organism. Unele organe (larvele mormolocului) sunt distruse, altele (organele unei broaște adulte) cresc și se dezvoltă rapid. Toate aceste modificări apar sub influența hormonului tiroidian. Larvele de amfibiene lipsite de glandă tiroida nu suferă metamorfoză (cu toate acestea, poate fi indusă la larvele operate dacă se injectează un hormon în ele).
Rolul hormonilor este deosebit de clar în numeroase exemple de tulburări în activitatea glandelor secretie interna la om, bine cunoscut medicilor. Astfel, cu producția excesivă de hormon de creștere, se pot dezvolta giganți de doi și chiar trei metri înălțime. În cazul secreției insuficiente a acestui hormon, oamenii devin pitici (înălțime - de la 60 la 140 cm).
39. Reglarea genetică a dezvoltării, trăsături ale proceselor genetice moleculare în diferite etape ale ontogenezei (determinarea genetică a dezvoltării, activitatea diferențială a genelor, influența segregării ooplasmatice, T-locus, genele pubertății, îmbătrânirea).
Este evident că controlul genetic al dezvoltării există deoarece setul de gene primite de organism în timpul fecundației asigură dezvoltarea unui individ dintr-o anumită specie biologică din zigot ( specificitatea de specie a ontogenezei).
Determinarea este un ansamblu de factori care determină natura naturală a proceselor formative, sau influența unei părți a embrionului asupra celorlalte părți ale acestuia, determinându-le pe acestea din urmă să parcurgă un fragment din calea dezvoltării lor normale în condiții adecvate.
Baza genetică Diferențierea celulară este explicată prin ipoteza activității diferențiale a genelor. Potrivit acesteia, diferențele în spectrul proteinelor produse prin diferențierea celulelor reflectă diferențe în setul de gene active. În celulele de orice direcție de specializare există, parcă, 3 grupe de gene active: - cele care controlează procesele fundamentale ale vieții celulare și sunt active în toate celulele vii; - cele care determină trăsături similare ale celulelor aceleiași. țesut; - caracteristici de control specifice celulelor de un anumit tip
Segregarea ooplasmatică este apariția unor diferențe locale în proprietățile ooplasmei, care apare în perioadele de creștere și maturare a ovocitului, precum și în ovulul fecundat. S. stă la baza diferențierii ulterioare a embrionului: în timpul zdrobirii oului, secțiuni ale ooplasmei care diferă prin proprietățile lor intră în diferite blastomere; interacțiunea cu ei a nucleelor de clivaj identic puternice duce la activarea diferențială a genomului. La diferite animale, S. nu apare simultan și se exprimă în grade diferite.
Teorii ale ontogenezei Ontogeneza este un set de evenimente interconectate și determinate cronologic care au loc în mod natural în timpul ciclului de viață al unui organism. La fiecare etapă dezvoltarea individuală implementarea are loc informații ereditareîn strânsă interacțiune cu mediul.
Perioada embrionară Fertilizarea este procesul de fuziune a celulelor germinale, având ca rezultat formarea unui zigot.Fazele de fertilizare: - Aproximarea spermatozoizilor - Aproximarea spermatozoizilor cu ovulul cu ovulul - Activarea ovulului - Singamia Ovul înainte de fertilizare Fertilizat ou Ovul și spermatozoizii moluștei Membrane ovocitare: 1. Strălucitor 2. Granulat 3 Țesut conjunctiv (exterior)
Perioada embrionară este procesul de formare a unui embrion cu două și trei straturi (gastrula)
Perioada embrionară Histo- și organogeneza Ectoderm Sistem nervos Epiderma și derivații săi: glande sebacee și sudoripare, unghii, păr, coarne, copite Mucoasa anterioară și intestinul posterior, membrana mucoasă a organelor respiratorii Endoderm Epiteliul intestinului mediu, glandele digestive Notocorda Organe respiratorii
Perioada embrionară Mezoderm Somites (segmente) 44 dermatom miotom splanchnotum sclerot nefrogonotom Derm - pielea însăși mușchii Cartilaj, os schelet mușchi inimii, epiteliu gonadal, cortex suprarenal Organe excretoare, circulator, sisteme limfatice
Dezvoltarea embrionară umană Fragmentarea zigotului uman este neuniformă, asincronă 1 - embrioblast 2 - trofoblast 3 - blastocoel A - doi blastomere B - Trei blastomere C - patru blastomere - a doua zi D - morula - a treia zi E - secțiunea morulei - E - blastocist precoce - a patra zi F - blastocist târziu - a cincea zi Începutul implantării - a șasea, a șaptea zi
Genele care reglează cursul ontogenezei Cronogene – controlează sincronizarea evenimentelor. Cei mai timpurii dintre cronogene sunt gene cu efecte materne. Se formează în ou. Unele dintre ele sunt transcrise și create un numar mare de ARNm care începe să fie tradus imediat după fertilizare. În 1985, au fost descoperite gene care controlează cursul ontogenezei, ele reglează toate procesele de clivaj înainte de gastrulație.
Genele care reglează cursul ontogenezei În stadiul gastrulației, încep să acționeze genele de organizare spațială - acestea sunt genele proprii ale corpului care controlează procesele de morfogeneză. Ele sunt împărțite în gene: Segmentare - responsabilă de formarea segmentelor. Acționați până la stadiul de gastrula târziu. Compartimentarea – responsabilă de diferențierea segmentelor și formarea compartimentelor.Genele homeotice – asigură formarea normală a structurilor și amplasarea acestora la locul potrivit.
Genele homeotice (HOM) Asigură dezvoltarea organelor și țesuturilor într-o locație specifică Asigurarea dezvoltării organelor și țesuturilor într-o locație anume În structura genelor homeotice se găsesc zone numite HOMEOBOXES. Ele controlează funcționarea altor gene. Homeoboxele codifică o secvență de aminoacizi numită homeodomeniu
Determinare - Apariția diferențelor calitative între părțile embrionului în curs de dezvoltare, care predetermina soarta viitoare aceste părți. Determinarea precede diferențierea și morfogeneza. Nivel de reglare țesut-organ Mecanism:
Reglarea embrionară - Procesul de restabilire a dezvoltării normale a unui întreg embrion sau rudiment după perturbarea lui naturală sau artificială prin: 1. Îndepărtarea unei părți din material 2. Adăugarea de material în exces 3. Amestecare prin centrifugare sau comprimare. Experimentele lui Tarkowski și Mintz
G. Drish (1891) - fenomenul de reglare embrionară Ontogeneza este un proces integral și NU o simplă sumă de legături neechivoce cauză-efect! Potențele sunt posibilitățile maxime ale elementelor embrionului care ar putea fi realizate. În mod normal, unul dintre ele este realizat, iar restul poate fi identificat într-un experiment. Totipotență – potență largă. Capacitatea unei celule de a crea un întreg organism.
Literatură recomandată - Obligatoriu - Obligatoriu 1. Biologie: manual: în 2 cărți / ed. V.N. Yarygina.- M.: Şcoala superioară, Biologie: manual: în 2 cărţi / ed. V.N. Yarygina.- M.: Liceu, Suplimentare - Suplimentare 1. Biologie: manual / ed. N.V. Cebyshev.- M.: GOU VUNMC Ministerul Sănătății al Federației Ruse, Biologie: manual / ed. N.V. Cebyshev.- M.: Instituția de Învățământ de Stat VUNMC Ministerul Sănătății al Federației Ruse, Biologie: biologie medicală, genetică și parazitologie: manual / A.P. Pekhov.- M.: GEOTAR - Media, Biologie: biologie medicală, genetică și parazitologie: manual / A.P. Pekhov.- M.: GEOTAR - Media, Resurse electronice -Resurse electronice IBS KrasSMU IBS KrasGMU MedArt DB MedArt DB Ebsco DB Ebsco DB
Biologia dezvoltării studiază metodele de control genetic al dezvoltării individuale și caracteristicile implementării unui program genetic într-un fenotip în funcție de condiții. Condițiile înseamnă diverse procese și interacțiuni intra și inter-nivel - intracelular, intercelular, tisular, intraorganic, organism, populație, mediu.
Studiile mecanismelor ontogenetice specifice de creștere și morfogeneză sunt foarte importante. Acestea includ procese proliferare(reproducerea) celulelor, migrație(mișcarea) celulelor, triere celulele, lor moarte programată, diferenţiere celule, interacțiuni de contact celule (inducție și competență), interacțiune la distanță celule, țesuturi și organe (mecanisme de integrare umorală și neuronală). Toate aceste procese sunt de natură selectivă, adică. apar într-un anumit cadru spațiu-timp cu o anumită intensitate, respectând principiul integrității organismului în curs de dezvoltare. Prin urmare, una dintre sarcinile biologiei dezvoltării este de a elucida gradul și modalitățile specifice de control de către genom și, în același timp, nivelul de autonomie a diferitelor procese în timpul ontogenezei.
Joacă un rol major în procesele de ontogeneză Divizia celule deoarece:
– din cauza diviziunii de la zigot, care corespunde stadiului unicelular de dezvoltare, apare pluricelular organism;
– proliferarea celulară care are loc după etapa de clivaj asigură înălţime corp;
– proliferarea celulară selectivă joacă un rol semnificativ în asigurarea morfogenetice proceselor.
În perioada postnatală a dezvoltării individuale, datorită diviziunii celulare, Actualizați multe țesuturi în timpul vieții corpului, precum și recuperare organe pierdute vindecare răni
Studiile au arătat că numărul de cicluri de diviziune celulară în timpul ontogenezei predeterminat genetic. Cu toate acestea, se cunoaște o mutație care modifică dimensiunea organismului datorită unei diviziuni celulare suplimentare. Această mutație a fost descrisă la Drosophila melanogaster și este moștenită într-o manieră recesivă legată de sex. La astfel de mutanți, dezvoltarea se desfășoară în mod normal pe toată perioada embrionară. Dar în momentul în care indivizii normali se pupează și încep metamorfoza, indivizii mutanți continuă să rămână în stare larvară pentru încă 2-5 zile. În acest timp, ei suferă 1-2 diviziuni suplimentare în discurile imaginare, al căror număr de celule determină dimensiunea viitorului individ adult. Mutanții formează apoi o pupă de două ori mai mare decât cea normală. După metamorfoza stadiului de pupă oarecum prelungit, se naște un exemplar de adult normal din punct de vedere morfologic, de două ori mai mare.
Au fost descrise o serie de mutații la șoareci care determină o scădere a activității proliferative și efectele fenotipice ulterioare - microftalmie (reducerea dimensiunii globilor oculari), întârzierea creșterii și atrofia unora. organe interne din cauza mutaţiilor care afectează sistemul nervos central.
Astfel, diviziunea celulară este extrem de proces importantîn dezvoltarea ontogenetică. Apare cu intensități diferite în momente și în locuri diferite, este de natură clonală și este supus controlului genetic. Toate acestea caracterizează diviziunea celulară ca fiind cea mai complexă funcție a unui întreg organism, supusă influențelor reglatoare la diferite niveluri: genetic, tisular, ontogenetic.
Migrația celulele are o importanță foarte mare, începând cu procesul de gastrulare și mai departe în procesele de morfogeneză. Migrarea celulară afectată în timpul embriogenezei duce la in dezvoltare organelor sau a acestora heterotopii, modificări în localizarea normală. Toate acestea sunt malformații congenitale. De exemplu, întreruperea migrației neuroblastelor duce la apariția unor insule de substanță cenușie în substanța albă, iar celulele își pierd capacitatea de diferențiere. Schimbări mai pronunțate în migrație duc la microgirieȘi poligirie (număr mare circumvoluții mici și anormal situate ale emisferelor cerebrale), sau să macrogirie(îngroșarea circumvoluțiilor principale), sau la agyria(creier neted, absența circumvoluțiilor și șanțurilor emisferelor cerebrale). Toate aceste modificări sunt însoțite de o încălcare a citoarhitectonicii și a structurii strat cu strat a cortexului, heterotopii ale celulelor nervoase din substanța albă. Defecte similare au fost observate la cerebel.
Pentru migrarea celulară, capacitatea lor de mișcare a ameboidului și proprietățile membranelor celulare sunt foarte importante. Toate acestea sunt determinate genetic, prin urmare, migrația celulară în sine este sub control genetic, pe de o parte, și influențele celulelor și țesuturilor din jur, pe de altă parte.
În timpul embriogenezei, celulele nu numai că se mișcă în mod activ, ci și se „recunoaște” unele pe altele, adică. formă clustereȘi straturi numai cu anumite celule. Mișcările celulare coordonate semnificative sunt caracteristice perioadei de gastrulație. Semnificația acestor mișcări constă în formarea de straturi germinale izolate unele de altele cu un aranjament reciproc complet definit. Celulele par să sortat in functie de proprietati, i.e. selectiv. O condiție necesară pentru sortare este gradul de mobilitate celulară și caracteristicile membranelor acestora.
Agregarea celulelor stratului germinativ cu propriul lor fel se explică prin capacitatea de aderență selectivă ( adeziune) celule de același tip între ele. În același timp, aceasta este o manifestare a diferențierii celulare timpurii în stadiul de gastrula.
Sortarea selectivă a celulelor este posibilă deoarece contactele dintre celule similare sunt mai puternice decât între celulele străine datorită diferențelor în sarcina de suprafață a membranelor lor. S-a stabilit că sarcina de suprafață a celulelor mezodermice este mai mică decât cea a celulelor ecto- și endodermice, prin urmare celulele mezodermice sunt mai ușor deformate și atrase în blastopor la începutul gastrulației. Există, de asemenea, o opinie că interacțiunile de contact între celule identice se bazează pe proprietățile antigenice ale membranelor lor.
Aderența selectivă a celulelor unui anumit strat germinativ între ele este o conditie necesara dezvoltarea normală a organismului. Un exemplu de celule care își pierd capacitatea de a sorta selectiv și de a lipi împreună este comportamentul lor dezordonat tumoare maligna. Aparent, mecanismele genetice joacă un rol important în asigurarea sortării celulelor.
Diferenţiere celulele este apariția treptată (pe parcursul mai multor cicluri celulare) a diferențelor și a zonelor de specializare din ce în ce mai mari între celule care provin din celule mai mult sau mai puțin omogene ale aceluiași rudiment. Acest proces este însoțit de transformări morfogenetice, adică. apariția și dezvoltarea ulterioară a rudimentelor anumitor organe în organe definitive. Primele diferențe chimice și morfogenetice dintre celule, datorită însuși cursului embriogenezei, sunt detectate în perioada gastrulației.
Procesul prin care țesuturile individuale capătă aspectul lor caracteristic în timpul diferențierii se numește histogeneză. Diferențierea celulară, histogeneza și organogeneza apar împreună și în anumite zone ale embrionului și la un anumit moment. Aceasta indică coordonarea și integrarea dezvoltării embrionare.
În prezent, punctul de vedere general acceptat este că diferențierea celulară în procesul ontogenezei este rezultatul influențelor succesive reciproce (reciproce) ale citoplasmei și a produselor în schimbare ale activității genelor nucleare. Astfel, ideea de expresia diferențială a genelor ca principal mecanism de citodiferenţiere. Nivelurile de reglare a expresiei diferențiale a genelor corespund etapelor de implementare a informațiilor în direcția genă → polipeptidă → trăsătură și includ nu numai procesele intracelulare, ci și pe cele tisulare și organismale.
Inducerea embrionară- aceasta este interacțiunea unor părți ale embrionului în curs de dezvoltare, în care o parte a embrionului influențează soarta altei părți. S-a stabilit acum că inductor embrionar primar este un primordiu cordomezodermic în buza dorsală a blastoporului. Dar fenomenele de inducție sunt numeroase și variate. Pe lângă inducția primară, există secundarȘi terţiar, care poate apărea în stadii de dezvoltare mai târziu decât gastrulația. Toate aceste inducții reprezintă interacțiuni în cascadă, deoarece inducerea multor structuri depinde de evenimentele inductive anterioare. De exemplu, cupa optică apare numai după dezvoltarea părții anterioare a creierului, cristalinul - după formarea cupei și corneea - după formarea cristalinului.
Inducția nu este doar în cascadă, ci și împletite caracterul, adică Nu unul, ci mai multe țesuturi pot participa la inducerea unei anumite structuri. De exemplu, cupa optică servește ca principal, dar nu singurul, inductor al lentilei.
Există două tipuri de inducție. Heteronom inducție - când o bucată a embrionului induce un alt organ (cordomezodermul induce apariția tubului neural și a întregului embrion în ansamblu). Homonomic inducție - inductorul încurajează materialul din jur să se dezvolte în aceeași direcție cu el însuși. De exemplu, o zonă de nefrotom transplantată într-un alt embrion promovează dezvoltarea materialului înconjurător spre formarea rinichiului capului, iar adăugarea unei mici bucăți de cartilaj la cultura fibroblastului cardiac implică procesul de formare a cartilajului.
Pentru a percepe acțiunea inductorului, țesutul competent trebuie să aibă cel puțin o organizare minimă. Celulele singulare nu percep acțiunea inductorului și cu cât sunt mai multe celule în țesutul care reacţionează, cu atât reacția sa este mai activă. Pentru a exercita un efect inductor, uneori este suficientă o singură celulă inductoră. Natura chimică a inductorilor a fost stabilită - aceștia pot fi proteine, nucleoproteine, steroizi și chiar substante anorganice. Dar specificul răspunsului nu este direct legat de proprietăți chimice inductor.
Astfel, controlul genetic al ontogenezei este evident, dar în timpul procesului de dezvoltare embrionul și părțile sale au capacitatea de autodezvoltare, reglementată de sistemul integral de dezvoltare în sine și neprogramată în genotipul zigotului.
2. Rolul principal al nucleului în reglarea formării formei
Implementarea informațiilor ereditare în ontogeneză este un proces în mai multe etape. Include diferite niveluri de reglare - celulară, tisulară, organismală. În fiecare etapă de dezvoltare a unui organism funcționează un număr mare de gene. Fiecare dintre ele controlează cursul uneia sau alteia reacții biochimice și prin aceasta participă la implementarea proceselor formative. Localizarea genelor în cromozomii nucleari determină rolul principal al nucleului în reglarea morfogenezei. Cu toate acestea, au existat discuții pe această temă de multă vreme, în special între embriologi și geneticieni. Primul a atribuit rolul principal citoplasmei, cel de-al doilea nucleului. Apoi a fost găsit un compromis, conform căruia nucleul este responsabil pentru caracteristicile specifice speciei ale organismelor, iar citoplasma este responsabilă pentru caracteristicile mai generale.
Corectitudinea geneticienilor a fost demonstrată abia în anii 30 ai secolului al XX-lea în experimentele fiziologului de plante G. Hemmerling. A descoperit că el alge unicelulare Acetabularia, forma capacului (umbrela), organul de reproducere care se dezvolta in partea superioara a tulpinii, depinde doar de nucleu. Astfel, dacă la o algă dintr-o specie - Acetabularia mediterranea, rizoidul care conține nucleul este îndepărtat și rizoidul cu nucleul altei specii - A. wettsteini sau A. crenulata - este fuzionat cu tulpina, atunci un capac caracteristic lui A. se formează .wettsteini sau A. crenulata și invers (Fig. 15).
În anii 50 ai secolului XX. Pentru a demonstra rolul principal al nucleului în dezvoltarea animalelor, B.L.Astaurov a folosit sensibilitatea diferită a nucleului și a citoplasmei la efectele radiațiilor - nucleul este de multe ori mai sensibil la radiații decât citoplasma. Studiile au fost efectuate pe ouă de viermi de mătase. Ouăle lipsite de aparatul nuclear feminin (prin iradiere cu o doză mare de raze X), atunci când sunt fertilizate de spermatozoizi neiradiați, formează un nucleu de clivaj prin fuziunea nucleelor a doi spermatozoizi. Indivizii în cauză sunt întotdeauna bărbați și sunt ușor de recunoscut prin marcajele genetice. Dacă, folosind această tehnică, combinăm citoplasma ouălor unei specii cu nucleul ouălor unei alte specii de viermi de mătase, care diferă în multe caracteristici morfologice, semne fiziologiceși comportament, se dovedește că organismul în curs de dezvoltare este complet similar cu cel al tatălui său, adică. corespunde informațiilor conținute în nucleu.
Studii similare au fost efectuate cu vertebrate. Primul care a studiat această problemă a fost embriologul francez C. Gallien Jr. A folosit metoda transplantului nuclear în ouă de amfibieni, despre care se crede că a fost dezvoltată de embriologii americani Briggs și King în anii 50 ai secolului trecut și îmbunătățită ulterior de omul de știință englez John Gurdon. De fapt, această metodă a fost dezvoltată încă din anii 40 ai secolului XX. Om de știință rus, fondatorul embriologiei experimentale interne Georgy Viktorovich Lopașov. Esența metodei este că nucleul propriu al oului este îndepărtat și un nucleu donator străin este injectat în ovul.
Prin transplanturi nucleare interspecii, Galien a obținut hibrizi nuclear-citoplasmatici cu constituții diferite. Începând din stadiul incipient al gastrulei, au prezentat tulburări severe de dezvoltare. Cu toate acestea, un număr mic de astfel de hibrizi (aproximativ 2%) ajung la vârsta adultă. Toți indivizii sunt similari în caracteristicile lor cu reprezentanții speciei de la care a fost luat nucleul transplantat.
Astfel, se poate argumenta că caracteristicile specifice dezvoltării individuale sunt controlate de nucleul celular.
Miez , transportarea materialului ereditar în care este înregistrat programul de dezvoltare individuală se caracterizează prin următoarele caracteristici:
– joacă un rol principal în reglarea proceselor formative.
– îndeplinește acest rol prin relații nuclear-citoplasmatice, adică. citoplasma diferita induce diferite stari functionale ale nucleului situat in celula.
– în timpul reglementării dezvoltării individuale, prezintă periodicitate a activității morfogenetice.
Orez. 15. Experimentele lui Hemmerling care demonstrează producerea de către nucleul acetobularii a unei substanțe necesare pentru regenerarea capacului (L.I. Korochkin, 1999)
Instituția de învățământ de stat de învățământ profesional superior „Universitatea de stat Surgut din regiunea autonomă Khanty-Mansi”
Dezvoltarea metodologică
lectia de laborator nr 11 pentru elevi eu-curs.
Subiectul lecției: „Reglarea ontogeniei ».
Completat de student eucurs
Institutul Medical
31- _____ grupuri
NUMELE COMPLET._________________________
_________________________
Surgut, 2010
Scopul lecției: Studierea mecanismelor de bază de reglare a ontogenezei, perioade critice ale ontogenezei umane; influența factorilor nocivi asupra fătului și mecanismele de formare a malformațiilor.
Întrebări pentru auto-studiu elevi:
1. Tipuri de reglementare și mozaic de dezvoltare, diferențele lor.
2. Care este esența diferențierii celulare?
3. Cum sunt reglementate etapele incipiente ale dezvoltării embrionare; Când începe să funcționeze genomul embrionar?
4. Care este acțiunea genelor în dezvoltarea timpurie?
5. Cum se schimbă potența genetică a nucleilor celulari în timpul dezvoltării?
6. Cum se realizează reglarea genetică a diferențierii?
7. Care este diferența dintre interacțiunea celulelor în perioada fragmentării, gastrulației și organogenezei?
8. Care este semnificația contactului blastomerelor, la ce duce separarea lor?
9. Este posibil ca un embrion de mamifer să se dezvolte dintr-un amestec de celule de doi sau trei embrioni?
10. Care sunt principalele forme de interacțiune celulară în perioadele de organogeneză?
11. Care este esența inducției embrionare, tipurile sale?
12. Care este structura chimică a inductorilor și mecanismul lor de acțiune?
13. Ce înseamnă sistem nervosîn reglarea ontogenezei?
14. Care este esența reglării umorale a ontogenezei, tipuri de regulatori.
15. Care sunt mecanismele de reglare hormonală în ontogeneză?
16. Care este semnificația câmpurilor morfogenetice în embriogeneză?
17. Care sunt posibilele căi de acțiune ale factorilor de mediu care cauzează perturbarea embriogenezei?
18. De ce embriopatiile sunt caracterizate prin tulburări mai profunde decât fetopatiile?
19. Cum se realizează relația dintre corpul matern și făt, care sunt consecințele încălcării acesteia?
20. Care este diferența dintre bolile congenitale ereditare și neereditare?
21. Ce sunt fenocopiile?
22. Tulburări ale ce procese în ontogeneză duc la defecte de dezvoltare?
23. Care sunt perioadele critice ale embriogenezei?
24. Ce sunt teratogene; clasificarea lor, mecanismul de acțiune?
Temă pentru studenți.
Lucrul 1. Reglarea dezvoltării mamiferelor placentare.
Rescrie tabelul. 1.
tabelul 1
Perioade de ontogeneză
| Tipuri de reglementare |
||||||
genetic | interacțiunea contactului celular | inducția embrionară | câmpuri morfo genetice | agitat | hormonal (hormoni fetali) | factori de mediu |
|
Progeneza Embriogeneza: zigot Embrion în stadiul de clivaj Blastula Gastrula Embrion în stadiul organogenezei Embrion în perioada fetală Perioada postembrionară |
Genomul mamei |
|
Lucrul 2. Reglarea genetică a dezvoltării organismului.
Genele reglează și controlează dezvoltarea organismului în toate etapele ontogenezei (Fig. 1).
Orez. 1.Controlul genetic al dezvoltării mamiferelor [Konyukhov B.V., 1976].
În timpul oogenezei, ARN-urile materne sunt sintetizate și depuse în citoplasma oului, care transportă informații despre proteine și controlează dezvoltarea embrionului de la zigot la stadiul de blastula. Genele germenilor încep să funcționeze la vertebrate la diferite etape fragmentare (de exemplu, la om în stadiul de două blastomere), iar produsele activității lor încep să regleze dezvoltarea embrionului. Astfel, stadiile incipiente ale dezvoltării sunt reglementate de genele materne și germinale. Pornind de la stadiul de gastrula la vertebrate, dezvoltarea organismului este reglementată numai de produsele activității propriilor gene ale embrionului.
Reglarea expresiei genelor în timpul dezvoltării organismelor se realizează în toate etapele sintezei proteinelor, atât prin tipul de inducție, cât și prin tipul de represiune, iar controlul la nivel de transcripție determină timpul de funcționare și natura transcripției unui gena dată.
Discutați câteva modele de reglare genetică la nivel transcripțional (Fig. 2). Schița model 1.
Orez. 2.Reglarea genetică la nivel de transcripție.
a - modelul 1: inducerea embrionară în cascadă; b - modelul 2: reprimarea de către produsul final; c - modelul 3: reglarea expresiei genelor de către mai multe gene reglatoare; d - modelul 4: reglarea mai multor grupuri de gene structurale de către o genă.
Desemna:
C – gena senzorului;
I – gena integratoare;
P – promotor;
SG – gene structurale;
O – inductor;
Δ – represor.
Modelul 1.Inducerea embrionară în cascadă (Fig. 2, a).
Inductorul 1 interacționează cu gena senzor (C), activând gena integratoare (I), al cărei produs acționează prin intermediul promotorului (P) asupra genelor structurale (SG1, SG2 și SG3). La rândul său, produsul activității SG3 este inductorul 2 pentru genele structurale SG4, SG5 etc.
Modelul 2.Reprimarea de către produsul final (Fig. 2, b).
Produsele activității genelor structurale, la rândul lor, reprimă activitatea genei care controlează sinteza inductorului 1.
Modelul 3.Reglarea expresiei genelor de către mai multe gene reglatoare (Fig. 2c).
Genele structurale sunt activate sau reprimate de produsele acțiunii mai multor gene.
Modelul 4.Reglarea mai multor grupuri de gene structurale de către o genă (Fig. 2d).
Inducerea sau reprimarea mai multor gene structurale prin produsul activității unei gene. Acest model poate explica efectul pleiotrop al genelor, influența hormonilor sexuali etc.
Lucrarea 3. Cromozomi politenici.
Doar o mică parte a genomului este implicată în crearea de produse specifice țesuturilor. Locurile de sinteză activă a ARNm - puf-urile - sunt clar vizibile în cromozomii politene (giganți) și reprezintă secțiuni nerăsucite ale cromozomilor care formează o structură mai puțin compactă.
A. Examinați specimenul microscopic la microscop la mărire mare și schițați-l. Etichetă: 1 - eucromatină, 2 - heterocromatină, 3 - puf.
b. Studiul din Fig. 3 regiune a cromozomului politenic supus umflături (după Grossbach, 1973, de la Gilbert S., 1994). Schițați figura. 3, g.
Orez. 3.Procesul de poofing.
a-d - etapele formării pufului;
Orez. 3.Procesul de poofing (continuare)
d - umflarea în cromozomi politenici în dinamică.
Lucrarea 4. Capacitatea de reglare a nucleelor. Clonarea.
În ontogeneză, în timpul diferențierii celulare, apare expresia selectivă a diferitelor părți ale genomului și potențialul genetic al celulelor diferențiate este limitat. Cu toate acestea, toate genele sunt reținute în nucleele celulelor somatice, iar în condiții adecvate pot fi reactivate și pot asigura dezvoltarea unui embrion normal. Clonarea este dezvoltarea unui nou organism care este o copie genetică exactă a părintelui. La speciile cu reproducere sexuală, clonarea are loc prin transplantarea nucleelor din celula somaticaîntr-un ou enucleat. Când este clonat, un individ tânăr este o copie exactă a organismului donator de nuclee de celule somatice. Obținut în prezent prin clonarea animalelor diferite clase, inclusiv mamiferele. S-a dovedit că, în procesul de dezvoltare, potența genetică a nucleilor de celule somatice scade, iar cu cât donatorul de nuclee somatice este mai în vârstă, cu atât procentul de dezvoltare al indivizilor clonați este mai mic. În plus, s-a stabilit că potența genetică a diferitelor celule donatoare nu este aceeași.
Studiați desenele transplantului de nuclee prelevate din celule somatice în diferite stadii de dezvoltare a broaștei (după Gurdon, 1965, de la E. Ducard, 1978) (Fig. 4).
Orez. 4.Transplantul de nuclee din celule somatice în ouă de broaște în diferite stadii de dezvoltare a celulelor donatoare.
Lucrul 5. Interacțiunea blastomerelor în timpul clivajului, (Facultatea de Medicină).
A.Influența poziției blastomerelor asupra diferențierii lor. Diferențierea unei celule este influențată de poziția acesteia într-un anumit loc din embrion la un anumit moment. La animalele placentare, până la finalizarea etapei cu opt celule, blastomerii diferiți nu diferă unul de celălalt prin morfologie, biochimie și potență. Cu toate acestea, compactarea (adunarea și creșterea contactului blastomerilor cu formarea unei bile de celule compacte) duce la formarea de celule exterioare și interioare, care diferă brusc în proprietățile lor. Celulele exterioare formează trofoblastul, iar celulele interioare formează embrionul. Experiența cu transplantul de blastomere arată că formarea trofoblastului sau a celulelor embrionare din blastomere este determinată de locul în care ajunge celula - la suprafață sau în interiorul unui grup de celule.
Studiază fig. 5, și transplantul de blastomere în embrioni de șoarece [Mints B., 1970; Hillman şi colab., 1972].
culoare:negru;spațiere între litere:-.25pt">Fig. 5.
Interacțiunea blastomerelor în timpul clivajului.a - transplantul de blastomere în embrioni de șoarece; b - conectarea blastomerelor la embrionii de șoarece: 1 - embrion, 2 - trofoblast; c - mecanisme de formare gemeni identiciși deformări gemene la om: 1 - celule interne ale blastocistului; 2 - cavitatea blastocistului; 3 - embrion; 4 - cavitatea amnionică; 5 - cavitatea corională; 6 - gemeni nu complet separați.
b.Influența contactului cu blastomere asupra dezvoltării embrionului. Formarea de gemeni identici și deformări gemene la om.
Când se menține contactul complet al blastomerilor, se dezvoltă un singur organism. De asemenea, un organism se dezvoltă atunci când blastomerele mai multor embrioni se combină. După o expunere specială, blastomerii mai multor embrioni cu patru celule se pot uni pentru a forma o morula comună. De exemplu, dacă combinați blastomerii embrionilor din trei linii diferite cu culori contrastante (alb, negru și roșu), se formează o morula, din care se dezvoltă șoarecii cu zone ale pielii colorate diferit. Acest lucru se datorează amestecării blastomerilor de embrioni de diferite tulpini de șoareci, dintre care o parte au intrat în formarea embrionului și indică faptul că materialul ereditar al blastomerilor nu este amestecat.
Studiază fig. 5, b - conectarea blastomerilor la embrioni [Gilbert S, 1993].
Pierderea contactului dintre blastomere le schimbă soarta. Separarea celulelor embrionare în stadiile incipiente de dezvoltare duce la formarea de gemeni identici, deoarece blastomerii timpurii sunt totipotenți. Separarea incompletă a celulelor embrionare duce la apariția deformărilor gemene care pot apărea în tipuri diferite nevertebrate, vertebrate și oameni.
Priviți diapozitivele, tabelele și imaginile cu exemple de deformări gemene la diferite specii de animale și oameni.
Studiază fig. 5, c, care arată mecanismul de formare a gemenilor identici și a deformărilor gemenelor la om [din: Gilbert S., 1993, revizuit].
Orez. 5. Continuare.
În aproximativ 33% din cazuri, separarea blastomerilor are loc înainte de formarea trofoblastului. Gemenii au propriul lor coron și amnios.
Separarea blastomerilor după formarea trofoblastelor, dar înainte de formarea amnionului are loc în aproximativ 66% din cazuri. Gemenii au propriile membrane amniotice, dar sunt localizați într-un corion comun.
Separarea blastomerilor după formarea amnionului are loc rar, în câteva procente din cazuri. Gemenii împart același amnios și corion.
Separarea incompletă a celulelor embrionare. Gemenii au departamente generale corp (deformare geamănă).
Lucrul 6. Procese celulare în perioadele de gastrulație și organogeneză.
Studiază masa. 2, fig. 6 și 7, diapozitive și preparate privind embriogeneza animală. Rescrie tabelul.
Orez. 6.Etape succesive ale formării faciale (vedere frontală). a - embrion de 4 săptămâni (3,5 mm); b - embrion de 5 săptămâni (6,5 mm); c - embrion de 5,5 săptămâni (9 mm); d - embrion de 6 săptămâni (12 mm); d - embrion de 7 săptămâni (19 mm); e - embrion de 8 săptămâni (28 mm). 1 - proeminență frontală; 2 - placoda olfactiva; 3 - fosa nazală; 4 - placa bucala; 5 - deschiderea gurii; 6 - procesul maxilar; 7 - arcul mandibular; 8 - arcul hioid; 9 - proces nazal medial; 10 - proces nazal lateral; 11 - șanțul nazo-crimal; 12 - fisura hiomandibulară; 13 - zona filtrumului formată de procesele nazale mediale fuzionate; 14 - urechea exterioară; 15 - tuberculi auditivi din jurul fisurii hiomandibulare; 16 - os hioid; 17 - cartilajele laringelui.
masa 2
Forme de interacțiuni celulare | Formarea structurilor normale (exemple) | Consecințele tulburărilor în interacțiunile intercelulare (exemple) |
Mișcări celulare Proliferarea celulară selectivă Moartea celulară selectivă Adeziunea celulară Condensări celulare | Mișcarea celulelor în timpul gastrulației, în timpul formării tubului neural, în timpul mișcării celulelor germinale primare. Formarea rudimentelor organelor individuale. Separarea degetelor, moartea celulelor epiteliale în timpul fuziunii primordiilor palatale și proceselor nazale. Moartea celulelor neuroepiteliale în timpul formării tubului neural. Formarea tubului neural din placa neurală, fuziunea rudimentelor structurilor faciale (procese palatine, procese nazale între ele și cu procesele maxilare). Formarea mugurilor membrelor. | Încălcarea formării gastrulei, tubului neural; perturbarea structurii, modificarea numărului sau absența gonadelor. Absența unui organ sau a cotei sale. Sindactilie, despicătură a palatului dur, despicătură a buzei dure, față, spina bifida. Spina bifida, despicaturi ale palatului dur, buza superioara, fata. Membre lipsă, membre suplimentare. |
Orez. 7.Dezvoltarea palatului la embrionul de porc [Carlson B., 1983].
a-d - stadii de dezvoltare a palatului secundar (specimen de acoperiș al cavității bucale, x 5); d, f (secțiuni transversale care ilustrează înainte și după coborârea limbii, 1 - buza superioară; 2 - proces palatin median; 3 - proces palatin lateral; 4 - sept nazal; 5 - limba; 6 - cusătura cerului.
Lucrul 7. Inducerea embrionară.
Dezasamblați orezul. 8, a, b, schițați și etichetați structurile principale.
Orez. 8.Inducerea embrionară a rinichilor și a dintelui la mamifere, a - dezvoltarea rinichilor: 1 - preferință. 2 - canal mezonefric, 3 - mezenchim al rinichiului primar, 4 - rinichi primar, 5 - excrescere a ureterului rinichiului secundar, 6 - mezenchim al rinichiului secundar, 7 - rudiment al rinichiului secundar, → inducție; b - stadiile incipiente ale dezvoltării dintelui: I - gingiile maxilarului inferior (vedere de sus): II - secțiunea transversală a gingiilor; III-VI - stadiile dezvoltării dintelui: 1 - creasta gingivală, 2 - placa dentară, 3 - papilele dentare mezodermice, 4 - rudimentul organului de smalț, 5 - ameloblaste, 6 - rudimentul smalțului, 7 - odontoblaste, 8 - rudimentul dentinar, 9 - rudiment pulpar, 10 - smalț, 11 - dentina; → inducție; ↔ − inducţia reciprocă.
Facultatea de Medicină :
A. Inducția embrionară, care determină dezvoltarea rinichilor la mamifere (Fig. 8, a).
Canalul mezonefric (Wolffian) induce formarea mugurelui primar. Creșterea ureterului din canalul mezonefric induce formarea unui mugure secundar, care la rândul său sprijină creșterea ureterului. Mezenchimul metanefrogen induce ramificarea ureterului. Epiteliul ramificat al ureterului induce mezenchimul să formeze tubuli renali.
Facultate de Stomatologie
b. Inducția embrionară care determină dezvoltarea dinților la mamifere (Fig. 8, b) [Dyukar E., 1978].
Primul rudiment al dinților - placa dentară, o bandă îngroșată de ectoderm de-a lungul crestei gingiei, se dezvoltă independent de mezoderm. Sub placa dentară apar un număr de papile dentare mezodermice, care induc formarea rudimentelor de organe de smalț din ectoderm (când sunt îndepărtate papilele mezodermice, nu se formează rudimentele de organe de smalț). Inducția reciprocă între organul smalțului și papila dentară mezodermică are ca rezultat formarea de celule care formează smalțul, dentina și pulpa. În următoarea etapă de diferențiere, smalțul și dentina în curs de dezvoltare se influențează reciproc dezvoltarea reciprocă.
Lucrul 8. Relația dintre sistemul nervos și organul inervat de acesta în ontogeneză.
Interacțiunea dintre centrii sistemului nervos central și organele inervate se stabilește în stadiile incipiente ale embriogenezei, iar aceste structuri stimulează reciproc dezvoltarea reciprocă. Absența nervilor periferici sau deteriorarea acestora (de exemplu, prin medicamente, toxine toxoplasmatice etc.) determină o întrerupere a formării structurilor pe care le inervează. De exemplu, în Europa s-au născut câteva sute de copii cu membre lipsă, ale căror mame au luat somniferul talidomidă în timpul sarcinii.
În perioada postnatală se menține relația dintre sistemul nervos și organele inervate. Leziunile la naștere ale creierului și nervilor periferici duc nu numai la paralizie, ci și la atrofie musculară și întârziere de creștere a membrelor corespunzătoare sau hipotrofie unilaterală a structurilor faciale (cu paralizie congenitală a nervilor cranieni VI-VII). Mișcările pasive (au fost create dispozitive speciale pentru aceasta), masajul și stimularea fizioterapeutică a organelor inervate ajută la refacerea structurilor deteriorate ale creierului și măduvei spinării.
În neurofibromatoză (un tip de moștenire autozomal dominant), se dezvoltă tumori ale nervilor periferici. Dacă boala începe în copilăria timpurie, atunci pe partea corpului unde se dezvoltă tumorile, apare hipertrofia oaselor și a țesuturilor moi. De exemplu, se dezvoltă dismorfoza facială (dezvoltare asimetrică, disproporționată a structurilor care formează fața).
S-a stabilit că în copilăria timpurie, jocurile care favorizează mișcarea mâinilor, în special formele mici, precise de activitate, stimulează dezvoltarea structurilor creierului, inclusiv dezvoltarea inteligenței.
Analizați modele experimentale pentru a studia relația dintre centrii nervoși și organele inervate.
Îndepărtarea nervului de pe partea stângă a axolotlului fetal a dus la absența unui membru pe partea operată a corpului. Absența unui membru se poate datora acțiunii teratogenilor neurotropi (toxine de toxoplasmoză, talidomidă etc.) (Fig. 9, a).
Îndepărtarea mugurului membrului din embrionul de axolotl duce la scăderea dimensiunii ganglionilor și coarnelor substanței cenușii a măduvei spinării pe partea operată (Fig. 9, b).
Orez. 9.Relația dintre centrii nervoși și organele inervate [Dyukar E., 1978, astfel cum a fost modificat].
a - influența nervilor spinali asupra dezvoltării unui membru: 1 - măduva spinării, 2 - nervul spinal care inervează membrul, 3 - ganglionul dorsal, 4 - membrul; b - influența mugurului membrului asupra dezvoltării segmentelor măduvei spinării (mediul transversal al unui embrion de axolotl cu un mugur de membru îndepărtat: 1 - ganglion dorsal, 2 - nervul spinal, 3 - coarnele dorsale ale substanței cenușii a măduvei spinării, 4 - coarne ventrale ale substanței cenușii a măduvei spinării.
Lucrul 9. Reglarea hormonală a ontogenezei la mamiferele placentare.
Studiază de la masă. 3 influența hormonilor asupra proceselor de dezvoltare a organismului.
Tabelul 3
Sursa de educatie hormon | Hormonii | Efecte principale |
Hipotalamus Pituitară Epifiza (corpul pineal) Glanda tiroida Pancreas Glandele suprarenale Ovare: foliculi corpus luteum Placenta Testiculele Timusul | liberienii Statine GnRH Hormonul somatropic hormon(i) de stimulare a tiroidei Hormonul adrenocorticotrop (ACTH) Gonadotropine: a) hormonul foliculostimulant (FSH) b) hormonul luteinizant (LG) c) prolactina (hormon luteotrop - LTG) Melatonina (sintetizat noaptea) Serotonina (sintetizată în timpul zilei) Tiroxina Insulină cortizolul Estrogenii Progesteron Progesteron Somatomamotropină corionică umană (hormon de creștere placentar) Testosteron Factorul inhibitor al canalului paramezonefric Dihidrotestosteron Timozină | În embriogeneza timpurie, hormonii hipotalamici influențează diferențierea și migrarea neuronilor. În embriogeneza târzie și în perioada postnatală, ele reglează dezvoltarea indirect prin modificarea sintezei hormonilor hipofizari. Întărește sinteza hormonilor adenohipofizei. Inhibă sinteza hormonilor adenohipofizei. Determină momentul pubertății și natura comportamentului sexual. Îmbunătățește proliferarea celulară și sinteza proteinelor. În perioada postnatală reglează creșterea. Accelerează creșterea și diferențierea celulelor tiroidiene. Stimulează creșterea suprarenalei și producția de steroizi. Ele sporesc proliferarea celulelor stem, creșterea foliculilor în ovare, stimulează creșterea tubilor și testiculelor seminiferi și formarea hormonilor sexuali în gonade. Gametogeneza este inițiată. Menține corpul galben al sarcinii în stare activă. Stimulează creșterea glandelor mamare și secreția de lapte. Reglează ritmurile biologice circadiene, pubertatea și funcțiile reproductive. Neuronii sensibili la serotonină reglează comportamentul, somnul și procesele de termoreglare. Reglarea activității motorii a tractului digestiv. Crește intensitatea metabolismului și sinteza proteinelor; reglează dezvoltarea creierului, creșterea și proporțiile corpului. Necesar pentru dezvoltarea normală a derivaților pielii. Inițiază diferențierea glandei mamare. Îmbunătățește proliferarea. Necesar pentru dezvoltarea normală a multor organe în etapele ulterioare ale ontogenezei. Stimulează etapele târzii ale diferențierii glandelor mamare. Stimulează dezvoltarea caracteristicilor sexuale secundare feminine; promovează proliferarea și secreția în celulele epiteliale uterine; modificări inițiale ale glandelor mamare. Menținerea sarcinii; diferențierea în continuare a glandelor mamare. Proliferarea în continuare a epiteliului uterin și păstrarea sarcinii; diferențierea în continuare a glandelor mamare. O acțiune similară cu cea a hormonului de creștere și a prolactinei hipofizare. Determină dezvoltarea tractului reproducător masculin, a testiculelor, a caracteristicilor sexuale secundare și a funcției hormonale a hipotalamusului (în embriogeneză), inhibă dezvoltarea glandelor mamare și reglează creșterea corpului. Regresia canalelor Mülleriene paramezonefrice. Dezvoltare Prostată, penis, scrot. Proliferarea limfocitelor T. |
Lucrul 10.
Studiați tabelul 4, dezasamblați și schițați diagrama 1, oferiți exemple de deteriorare directă și indirectă a embrionului.
Tabelul 4
Factori | Mecanisme de bază ale încălcărilor | Embrion - și fetopatii |
I. Malnutriţia maternă 1. Foamete și malnutriție 2. Deficit de proteine 3. Deficit de vitamine (deseori fără hipovitaminoză la mamă): vitamina B2 vitamina C vitamina E acid folic 4. Excesul de vitamine: vitamina A vitamina C II. Bolile materne 1. Defecte cardiace reumatice 2. Malformații cardiace congenitale neereditare 3. Hipertensiune 4. Anemia 5. Diabet zaharat 6. Tireotoxicoza 7.Patologia glandelor suprarenale 8. Conflict imunologic (după factorul Rh și sistemul AB0; cel mai adesea incompatibil: 0 - A, 0 - B, A - B, B - A, combinații de grupe sanguine materne și fetale) III. Infecții intrauterine 1. Virusul rubeolei 2. Virusul gripal 3. Virusul poliomielitei 4. Hepatită virală (boala lui Botkin) Toxoplasmoza IV. Radiații ionizante V. Influența compușilor chimici, inclusiv substanțe medicinale (mai mult de 600 de compuși) Nicotină Alcool | Încălcarea trofismului embrionului. Tulburare metabolică la făt. Perturbarea proceselor redox în epiteliu. Tulburări de creștere, formarea enzimelor de oxidare biologică. Încălcarea proceselor de oxidare, formarea țesutului conjunctiv, biosinteză. Deteriorarea oxidării grăsimilor, ducând la apariția produselor toxice. Încălcarea sintezei unui număr de aminoacizi și grupări metil. Încălcarea creșterii, procesele redox. Hipoxie, tulburări trofice, modificări distrofice ale placentei. Hipoxie, tulburări trofice, modificări distrofice ale placentei. Hipoxie, circulație uteroplacentară afectată, tulburări morfofuncționale ale placentei. Transportul oxigenului către făt este întrerupt, deficitul de fier și modificările morfologice ale placentei. Modificări hormonale, hiperglicemie și cetoacidoză, deteriorarea circulației uteroplacentare, modificări patologice ale placentei. Creșterea secreției de hormoni tiroidieni. Lipsa sau excesul de hormoni suprarenali. Anticorpii Rh patrund in placenta. Penetrarea anticorpilor izoimuni incompleti A și B prin placentă, care provoacă hemoliza eritrocitelor fetale. Bilirubina indirectă eliberată este o toxină tisulară puternică. Infecția embrionului, mai ales în primele trei luni de dezvoltare. Infecția fătului, intoxicația corpului mamei, hipertermie, tulburarea circulației uteroplacentare. Virusul traversează placenta, provocând boală. Modificări patologice în corpul matern, modificări ale placentei. Deteriorarea embrionului prin penetrarea radiațiilor și a produselor toxice ale țesuturilor deteriorate. Efect direct asupra embrionului. Încălcarea structurii și funcției placentei. Modificări patologice în corpul matern. Efect toxic direct asupra fătului, placentei și corpului mamei. Deteriorarea gameților, mutații generative. Efect toxic direct. | Hipotrofie fetală, diverse anomalii de dezvoltare, în principal ale sistemului nervos central, nașterea mortii, copii slăbiți predispuși la boli. Defecte ale organelor de vedere și ale sistemului genito-urinar. Deformarea membrelor, palatul despicat, hidronefroză, hidrocefalie, anomalii cardiace etc. Moartea embrionului și avortul spontan sunt posibile. Anomalii ale creierului, ochilor, scheletului. Defecte cardiace și vasculare. Despicătură de palat, anencefalie. Probabilitatea de avort spontan crește. Hipotrofie fetală, imaturitate funcțională, anomalii ale organelor și sistemelor, în principal cardiovasculare. Bolile infecțio-alergice și tulburările sistemului nervos sunt frecvente la copii. Hipotrofie fetală. Defecte de dezvoltare, în principal ale inimii și vaselor de sânge. Hipotrofie fetală, tulburări ale sistemului cardiovascular. Incidenta crescuta la copii. Moartea fetală, tulburări ale sistemului nervos central, anemie la copii. Moartea fetală, fetuși prematuri, imaturi cu greutate crescută, imaturitatea funcțională a pancreasului, plămânilor, mai rar, modificări ale glandei tiroide și rinichilor. Apar anencefalie, hidronefroză și alte tulburări ale sistemului nervos central Perturbarea formării sistemului nervos central, a glandei tiroide și, într-o măsură mai mică, a altor glande endocrine. Mai rar, anomalii ale sistemului cardiovascular, musculo-scheletic, reproducător etc. Inferioritatea funcțională a glandelor suprarenale. Boala hemolitică a fătului și a nou-născutului. Anomalii ale inimii, creierului, auzului, vederii etc. Anomalii ale organelor genitale, cataracta, buza despicata. Poliomielita congenitală. Deformări în diferite stadii de dezvoltare. Hepatită virală congenitală complicată de ciroză hepatică; întârziere în dezvoltare. Deformări ale creierului, ochilor, membrelor, palatului despicat, defecte cardiace, boli ale organelor endocrine. Boala radiologică congenitală. Cel mai adesea paralizie a sistemului nervos. Pot exista anomalii ale ochilor, vaselor de sânge, plămânilor, ficatului, organelor genito-urinale și membrelor. Diferite malformații în funcție de substanță, doză și momentul internării. Hipotrofie, tendința copiilor la boli respiratorii. Retardare mintală, boli mintale, defecte cardiace, epilepsie, alcoolism fetal. |
Schema 1. Impactul factorilor nocivi de mediu asupra embrionului.
Lucrul 11. Perioade critice în ontogeneza umană.
Studiați și rescrieți tabelul. 5.
Tabelul 5
Perioade ale ontogenezei umane | Perioade critice | Posibile tulburări de dezvoltare |
Preimplantare și implantare Perioada histo- și organogenezei și începutul placentației Perioada perinatala (nastere) Perioada nou-născutului Adolescent (pubertal) Climateric | Pentru întregul embrion Pentru diferite organe iar sistemele nu coincid în timp Pentru întregul corp și organele și sistemele individuale Pentru întregul corp și organele și sistemele individuale Pentru întregul corp și organele și sistemele individuale | Moartea embrionului Deformări gemene Boli ereditare Defecte și anomalii în dezvoltarea diferitelor organe și sisteme, moartea embrionului Traume, paralizie cerebrală, demență, moarte Probabilitate mare de supraîncălzire, hipotermie, patologie a diferitelor organisme și sisteme, infecții nespecifice și moarte Există un risc crescut de boli neereditare, tulburări metabolice, tulburări de comportament în adolescență, vulnerabilitate mentală și agresivitate. Mortalitatea crește Riscul de a dezvolta boli somatice și psihice crește, iar incidența tumorilor crește. Rata mortalității crește |
Lucrul 12. Clasificarea și mecanismele de formare a defectelor de dezvoltare.
Studiați și rescrieți informații despre clasificarea mecanismelor de formare a defectelor de dezvoltare.
eu. Pe baza etiologiei.
1. Ereditar: a) mutații generative (boli ereditare); b) mutatii la zigot si blastomere (boli ereditare, mozaicism).
2. Neereditare: a) încălcarea implementării informațiilor genetice (fenocopie); b) perturbarea interacțiunii celulelor și țesuturilor; malformații ale organelor și țesuturilor (teratoame, chisturi); c) mutații somatice (tumori congenitale.)
3. Multifactorial.
II. După perioada ontogenezei.
1. Gametopatii:a) ereditare; b) neereditare (supramaturarea gameţilor).
2. Blastopatiepână în a 15-a zi; a) boli ereditare (mozaicism - embrionul este format din celule cu un set normal și atipic de cromozomi); b) neereditare (deformări gemene, ciclopie, sirenomelie).
3. Embriopatiipână la sfârșitul săptămânii a 8-a: cele mai multe defecte de dezvoltare, defecte cauzate de acțiunea teratogenilor.
4. Fenopatiide la 9 saptamani înainte de a naște. Defectele acestui grup sunt rare: resturi de structuri embrionare (persistență); conservarea aranjamentului original al organelor, de exemplu criptorhidia; subdezvoltarea organelor individuale sau a întregului făt, abateri în dezvoltarea organelor.
5. Vicii,în curs de dezvoltare în postnatală perioada (apar mai rar decât defectele de mai sus și sunt cauzate de leziuni sau boli).
Controlul nivelului final de cunoștințe:
Sarcini de testare
1. Alegeți un răspuns corect.
PREDAREA DESPRE DEZVOLTAREA EMBRIATALA A ORGANISMELOR PRIN FORMAREA CONSECUTIVA DE NOI STRUCTURI SE NUMELE:
1. Preformism.
2. Epigeneza.
3. Transformism.
4. Vitalism.
2. Alegeți un răspuns corect.
REGLAREA GENETICĂ A ONTOGENEZEI LA VERTEBRATE SE REALIZĂ DE:
1. Reducerea numărului de gene în timpul dezvoltării.
2. Reprimarea genelor.
3. Dereprimarea genelor.
4. Derepresia și reprimarea genelor.
3. Alegeți un răspuns corect.
ÎN TIMPUL CLONĂRII, GENELE REGULĂ DEZVOLTAREA embrionului:
1. Spermatozoizi.
2 oua.
3. Spermatozoizi și ovul.
4. Celula somatica.
4. Alegeți un răspuns corect.
GEMENII IZOGNICI SE FORMĂ CA REZULTAT;
1. Separarea celulelor embrionare în stadiul de gastrula.
2. Separarea celulelor embrionare în stadiul de diferențiere a stratului germinal.
3. Divergența completă a blastomerilor.
4. Divergența incompletă a blastomerilor.
5. Alegeți mai multe răspunsuri corecte.
CÂND SE FORMĂ TUBUL NEURAL, SE ÎNTÂMPL URMĂTOARELE:
1. Proliferarea celulară selectivă.
2. Condensarea celulelor mezodermice.
3. Moartea celulară selectivă.
4. Adeziunea celulară.
6. Alegeți un răspuns corect.
INDUCȚIA EMBRIONARĂ ÎNCEPE SĂ REGLEMENTĂ DEZVOLTAREA VERTEBRATELOR ÎN PERIOADA:
1. Zdrobire.
2. Gastrulare precoce.
3. Neurulație.
4. Organogeneza.
7. Alegeți mai multe răspunsuri corecte.
ETAPA DE DIFERENȚIERE DECELULĂ DEPENDENTĂ ESTE CARACTERIZATĂ DE:
1. Creșterea sensibilității la acțiunea inductorilor.
2. Scăderea sensibilității la acțiunea inductoarelor.
3. Lipsa capacității de transdiferențiere.
4. Capacitatea de a transdiferenția.
8. Alegeți un răspuns corect.
REGLAREA HORMONALĂ A DEZVOLTĂRII LA MAMIFERE ÎNCEPE ÎN PERIOADA:
1. Gastrulare.
2. Zdrobire.
3. Histo- și organogeneză.
4. Fertil.
9. Alegeți mai multe răspunsuri corecte.
CEA MAI MARE SENSIBILITATE A ORGANELOR FETALE LA EFECTUL TERATOGENULUI ÎN PERIOADA:
1. Rudimente de organ.
2. Așezarea de noi structuri de organe.
3. Diferențierea celulelor organelor.
4. Creșterea organelor.
10. Meci.
MALFORMATII DE DEZVOLTARE: MECANISME DE VENATIE:
1. ereditar. a) mutații generative;
2. Neereditare. b) mutaţii în blastomere;
c) mutații în celulele primordiilor de organe;
d) perturbarea funcţiilor genelor;
e) încălcarea formării organelor.
Termeni:
Adeziune, moarte biologică, maturitate, reglarea umorală a ontogenezei, structuri definitive ale organelor, perioada reproductivă, embrion, membrane embrionare, perioadă critică de dezvoltare, perioade critice de embriogeneză, dezvoltarea larvelor, dezvoltarea unui organism matur sexual, p perioada reproductivă, perioada post-reproductivă, pubertate, dezvoltare directă, dezvoltare indirectă (dezvoltare cu metamorfoză), sirenomelie, îmbătrânire, ciclopie, perioada juvenilă, e. inducția embrionară.
Literatura principală
1. Biologie / Ed. . - M.: facultate, 2001. - Carte. 1. - p. 150, 280-282, 294-295, 297-298, 317-368, 372, 409-418.
2. Pehov și genetica generală. - M.: Editura RUDN, 1993. - P. 166, 201-219.
literatură suplimentară
1. Belousov dezvoltarea individuală a animalelor. - M.: Liceu, 1983.
2. Gilbert S. Biologie dezvoltată. - M.: Mir, 19^9,3, vol. 1; 1994, vol. 2; 1995, vol. 3.
Ontogeneză(din greaca ontos- existente şi geneză- dezvoltare) - dezvoltarea individuală a fiecărui individ. Acesta este un set de evenimente succesive interconectate care au loc în mod natural în timpul ciclului de viață al fiecărui organism.
Ciclul de viață al organismelor unicelulare începe cu diviziunea celulei mamă și continuă până la următoarea diviziune a celulei fiice.
Ciclul de viață al organismelor pluricelulare începe cu una sau un grup de celule (în timpul reproducerii vegetative), de la un zigot (în timpul reproducerii sexuale) și se termină cu moartea.
În ontogeneza organismelor pluricelulare cu reproducere sexuală se disting trei perioade.
1. Progeneza(prezygotic) - perioada de formare a celulelor germinale și de fertilizare.
2. Embriogeneza(embrionar) - perioada de la zigot până la naștere sau ieșire din membranele oului.
3. Postembrionar(postembrionar), care include perioadele:
Pre-reproductive - înainte de pubertate;
Reproductivă - o stare adultă în care organismul își îndeplinește principala sarcină biologică - reproducerea indivizilor unei noi generații; în această perioadă încep ciclurile de viață ale descendenților;
Postreproductive - îmbătrânirea și moartea organismului. Caracteristicile ontogeniei indivizilor fiecărei specii s-au dezvoltat în acest proces
dezvoltarea istorică a speciei – în procesul de filogeneză.
Cu toate acestea, ontogeneza fiecăruia organism pluricelular există mecanisme generale de creștere și dezvoltare, realizate prin procesele de diviziune celulară, diferențierea lor și mișcarea morfogenetică.
Cele două principii principale ale ontogenezei sunt diferențierea (specializarea părților sale individuale) și integrarea - unificarea individului.
părțile și subordonarea lor unui singur organism, se manifestă în toate etapele ontogenezei și la toate nivelurile organismului.
Conform conceptelor moderne, celula care dă naștere unui nou organism conține întregul program genetic al unuia (în cazul reproducerii asexuate) sau a doi părinți (în cazul reproducerii sexuale).
Ontogeneza este implementarea secvențială a unui program genetic în condiții specifice de mediu, astfel încât rezultatul final depinde nu numai de genotip, care determină direcția generală a proceselor morfogenetice, ci și de factorii de mediu.
Procesele ontogenetice sunt controlate de interacțiunea mai multor factori: interacțiune genetică, inductivă a celulelor, țesuturilor, organelor embrionului, sistemelor endocrin, nervos și imunitar.
Subiectul 3.1. Ontogeneză. Tipare generale
progeneza
Ţintă. Cunoașteți caracteristicile gametogenezei la om, semnificație biologicăși esența meiozei, structura celulelor germinale, etapele de fertilizare.
Temă pentru studenți
Lucrarea 1. Gametogeneza
Analizați schema gametogenezei, notând asemănările și diferențele în procesele de maturare a gameților masculini și feminini. Completați și rescrieți tabelul, indicând în fiecare perioadă de gametogeneză tipul de diviziune, numele celulelor, setul de cromozomi și cantitatea de ADN din acestea.
Gametogeneza. Caracteristici și diferențe
Lucrarea 2. Ovo- și spermatogeneza la om
Studiați și rescrieți tabelul, acordând atenție caracteristicilor maturizării gameților masculini și feminini la om.
Caracteristici ale ovo- și spermatogenezei la om
Perioadă | Spermatogeneza | Oogeneza |
Reproducere | Proliferarea spermatogoniei începe devreme perioada embrionară, cel mai intens - de la pubertate, valuri periodice de mitoze apar pe tot parcursul perioadei de reproducere | Proliferarea oogoniei începe în perioada embrionară timpurie, cea mai intensă - între lunile a 2-a și a 5-a de embriogeneză. Până în luna a 7-a există aproximativ 7 milioane de oogonie în ovarul embrionar. Mai târziu, unele dintre oogonii degenerează |
Pregătirea pentru meioză - interfaza autosintetică poate fi urmărită pe toată perioada reproductivă | Pregătirea pentru meioză - interfaza autosintetică începe în luna a 3-a de embriogeneză și se termină la naștere - la 3 ani de la naștere. Până la naștere, ovarul unei fete conține aproximativ 100.000 de ovocite de ordinul întâi |
|
Maturarea (meioza) 1 - diviziune de reducere | Prima diviziune meiotică începe în perioada pubertății, durează 7-8 săptămâni, se termină cu formarea a 2 spermatocite de ordinul 2 | Prima diviziune meiotică începe în luna a 7-a de embriogeneză și se caracterizează printr-o profază lungă cu perioade de creștere „mică” și „mare”. În perioada de creștere „mică”, cromozomii dobândesc structura de „perii de lampă”, extracopiere (amplificare) genelor, sinteza crescută de ARNm, ARNt, proteine, enzime, vitamine, ribozomi, membrane, mitocondrii și acumulare de gălbenuș endogen. produse de ovocit sunt observate. |
Sfârșitul mesei.
Perioadă | Spermatogeneza | Oogeneza |
2 - ecuațional | Durează 8 ore, se termină cu formarea a 4 spermatide | În perioada de creștere „mare”, are loc o stocare intensivă a gălbenușului exogen produs de ficat și furnizat prin celulele foliculare. În stadiul de diakineză, diviziunea este blocată - bloc-1.În timpul pubertății (sub influența hormonilor sexuali), blocul 1 este îndepărtat. Prima diviziune meiotică se termină cu formarea unui ovocit mare de ordinul 2 și a primului corp de reducere. Începe a doua diviziune meiotică, care este blocată în stadiul de metafază - bloc-2, se întâmplă ovulatie. Procesul se repetă la intervale lunare pentru fiecare ovocit ulterior până la debutul menopauzei. Pe toată perioada productivă, 300-400 de ovocite ovulează. A 2-a diviziune meiotică este finalizată după fertilizare cu formarea unui ovoid și a unui al doilea corp reducător |
Formare | Durează 10 zile, are loc diferențierea celulară, se formează cap, gât, coadă, acrozomi, mitocondriile sunt concentrate în partea de mijloc |
Lucrarea 3. Spermatogeneza la testiculele șobolanilor
Examinați o secțiune transversală a tubului seminifer al unui șobolan la microscop cu mărire mare. Comparați preparatul cu imaginea atașată, găsiți celule care se află în diferite stadii de spermatogeneză.
Orez. 1. Secțiunea unei secțiuni transversale a tubului seminifer al șobolanului: 1 - membrană limitatoare; 2 - spermatogonie tip (A) - „rezervă pe termen lung”; 3 - spermatogonie tip (B) - „celule mitotic active”; 4 - spermatocitul de ordinul I; 5 - spermatocitul de ordinul doi; 6 - spermatide într-un stadiu incipient de dezvoltare; 7 - spermatide într-un stadiu tardiv de dezvoltare; 8 - spermatozoizi; 9 - Celula Sertoli
Lucrarea 4. Structura spermatozoizilor diferitelor vertebrate
Vedeți la microscop cu mărire mare structura externă sperma:
b) cobai;
c) cocos.
Lucrarea 5. Structura ultramicroscopică a spermatozoizilor
Desenați structura unui spermatozoid (Fig. 2). Etichetați structurile principale.
Orez. 2. Spermatozoizi umani conform microscopiei electronice (diagrama): 1 - cap; 2 - acrozom; 3 - membrana exterioară a acrozomului; 4 - membrana interioară a acrozomului; 5 - nucleu (cromatina); 6 - coada (membrana fibroasa; 7 - gat (sectiune de tranzitie); 8 - centriol proximal; 9 - sectiune mediana; 10 - helix mitocondrial; 11 - centriol distal (inel terminal); 12 - filamente axiale ale cozii
Lucrarea 6. Structura oului de mamifer
Examinați ovarul unei pisici la o mărire mare la microscop. Găsiți un folicul matur cu un ovocit de ordinul I. Comparați pregătirea cu desenul atașat. Desenați structura unui ou de mamifer, notând structurile principale.
Orez. 3. Structura oului de mamifer:
1 - miez; 2 - nucleol; 3 - membrana citoplasmatica (ovolema); 4 - microvilozități ale membranei citoplasmatice - microvilozități; 5 - citoplasmă; 6 - stratul cortical; 7 - celule foliculare; 8 - procese ale celulelor foliculare; 9 - coajă strălucitoare; 10 - incluziuni de galbenus
Lucrarea 7. Tipuri de ouă de cordate și vertebrate
Completați tabelul cu tipurile de celule de ou la cordate și vertebrate, indicând numărul și distribuția gălbenușului în citoplasmă.
Tipuri de ouă la cordate și vertebrate
Munca 8. Fertilizarea
Luați în considerare și schițați o diagramă (Fig. 4) a etapelor de fertilizare la animale. Atenție la reacțiile acrozomale și corticale, la formarea membranei de fertilizare.
Orez. 4. Etapele fertilizarii:
1 - nucleul spermatozoizilor; 2 - centriol proximal; 3 - acrozom; 4 - enzime acrozomale; 5 - coajă strălucitoare; 6 - membrana citoplasmatica; 7 - stratul cortical; 8 - membrana vitelina; 9 - fir acrozomal; 10 - membrana de fertilizare; 11 - membrana hialina; 12 - spațiu perivitelin; 13 - spermatozoizi
Lucrul 9. Faza internă a fertilizării
Examinați un exemplar dintr-un ou de vierme rotund fertilizat la o mărire mare la microscop, găsiți, umbriți și etichetați:
a) stadiul a doi pronuclei;
b) stadiul sincarionic.
Orez. 5. Fazele de fertilizare:
1 - coaja de ou; 2 - citoplasmă; 3 - pronucleul masculin; 4 - pronucleul feminin; 5 - pronuclei în stadiul sincarionic; 6 - corpuri de reducere
Anexa 1
Cromozomi perie de lampă
(după Alberta, Bray, Lewis, 1994)
În timpul lungi diploten a meiozei ovocitelor, se distinge o fază specială de dictoten, în care cromozomii dobândesc o structură de tip „lampbrush”. Fiecare bivalent constă din 4 cromatide, formând bucle de cromatină simetrice de diferite dimensiuni, cu lungimea de 50-100 mii bp, sinteza ARN are loc de-a lungul buclelor. Cromozomii lampbrush sunt transcriși activ pentru a acumula produse genetice în citoplasma ovocitului. Acești cromozomi se găsesc în ovocitele peștilor, amfibienilor, reptilelor și păsărilor.
Anexa 2
Diferențierea citoplasmei oului după fertilizare
Harta organelor presupuse ale oului:
un pește; b - reptile și păsări; c - amfibieni
Topografia organului anlage al embrionului de amfibien la începutul gastrulației:
1 - ectoderm; 2 - placa neural; 3 - coarda; 4 - ectoderm intestinal; 5 - mezoderm
Topografia organelor unui embrion de amfibian în stadiile ulterioare de dezvoltare: 1 - țesut tegumentar (epidermă); 2 - tub neural cu creierul; 3 - coarda; 4 - intestin cu fante branhiale; 5 - înveliș de coardă; 6 - inima
Întrebări pentru auto-studiu
1. Ce este ontogenia? Idei despre ontogeneză: epigeneza, preformaționism, modern.
2. Numiți principalele perioade ale ontogenezei umane.
3. Care este esența și semnificația perioadei prezigotice - progeneza?
4. Numiți perioadele gametogenezei.
5. Care sunt diferențele dintre spermatogeneză și oogeneză?
6. Ce tipuri de ouă există în funcție de numărul și distribuția gălbenușului?
7. Care este motivul modificării cantității de gălbenuș din ouă în timpul filogenezei vertebratelor?
8. Fertilizarea. Entitate biologică. Partenogeneză. Ginogeneza. Androgeneza.
9. Semnificația biologică a reacțiilor acrozomale și corticale în procesul de fertilizare.
10. Procese genetice în pronucleii stadiului intern de fertilizare.
11. Ce este segregarea ooplasmatică? În ce rol este ea dezvoltare ulterioară ouă?
12. Care sunt principalele probleme caracteristice genezei umane? Care sunt posibilitățile moderne de rezolvare a acestora?
Sarcini de testare
1. MEIOZA CORRESPONDE STADIULUI DE GAMETOGENEZĂ:
1. Reproducere
3. Maturarea
4. Formațiuni
2. OVULAȚIA ARE ÎN ETAPA:
1. Oogonia
2. Ovocit de ordinul I
3. Ovocit de ordinul 2
4. Ovotide
5. Ou diferențiat
3. LA MAMIFERE ȘI OM, FERTILIZAREA AARE ÎN ETAPA:
1. Oogonia
2. Ovocit de ordinul I
3. Ovocit de ordinul 2
4. Ovotide
5. Ou diferențiat matur
4. ETAPA DE CREȘTERE ÎN SPERMATOGENEZĂ SE FINALĂ
EDUCAŢIE:
1. Spermatogonie
2. Spermatocitul de ordinul I
3. Spermatocitul de ordinul II
4. Spermatide
5. Spermatozoizi
5. SENSUL BIOLOGIC AL REACȚIEI CORTICALE:
1. Contactul gameților de organisme din aceeași specie
2. Penetrarea spermatozoizilor în ovul
3. Proximitatea pronucleilor
4. Formarea membranei de fertilizare, asigurând monospermie
5. Noi combinații de material ereditar
6. CARACTERISTICI ALE GAMETELOR FEMININE DE MAMIFERE:
1. Mobilitate
2. Strat cortical pronunțat
3. Index nuclear-citoplasmatic ridicat
4. Acrozom
5. Gălbenușul în citoplasmă
6. Cochilie strălucitoare
7. FORME DE REPRODUCERE SEXUALĂ CARE SE DESFĂRĂ FĂRĂ FECUNDARE:
1. Copulația
2. Conjugare
3. Ginogeneza
4. Poliembrionie
5. Androgeneza
Meci.
8. TIPURI DE OUĂ:
1. Isolecital
2. Telolecital moderat
3. Telolecital brusc
CHORDATE ȘI ANIMALE VERTEBRATE:
a) Mamifere placentare și oameni
b) Mamifere ovipare
c) Reptile
d) Amfibieni
e) Peștele cartilaginos
f) Pește osos
9. ÎN CELULELE ÎN DIFERITE ETAPE DE OVOGENEZĂ:
1. Oogonia
2. Ovocite de ordinul I
3. Ovocite de ordinul 2
4. Ovotide
SET DE CROMOZOMI SI CANTITATE DE ADN:
10. SET DE CROMOZOMI SI CANTITATE DE ADN:
ÎN CELULELE ÎN DIFERITE ETAPE ALE SPERMATOGENEZEI
a) Spermatogonie după mitoză
b) Spermatocite de ordinul I
c) Spermatocite de ordinul II
d) Spermatogonie înainte de mitoză
d) Spermatozoizi
Literatură
Principal
Ghid de lecții practice de biologie / Ed.
V.V. Markina. - M.: Medicină, 2006. - P. 96-104.
Biologie / Ed. N.V. Cebysheva. - M.: VUNMTs, 2000.
Biologie / Ed. V.N. Yarygina. - M.: Liceu, 2007.
Adiţional
Gilbert S. Biologia dezvoltării: în 3 volume - M.: Mir, 1998.
Vogel F, Matulski A. Genetica umana: in 3 volume - M.: Mir,
Subiectul 3.2. Modele generale de embriogeneză
Ţintă. Să studieze etapele embriogenezei la animale și la om, metodele de clivaj și gastrulație, formarea straturilor germinale, formarea țesuturilor și organelor, organelor provizorii în anamnie și amnioți și funcțiile acestora.
Temă pentru studenți
Lucrarea 1. Principalele etape ale embriogenezei la cordate și la om
Folosind manechine, micropreparate, tabele, studiați principalele etape ale embriogenezei la animale. Observați caracteristicile de dezvoltare ale acordurilor. Desenați principalele etape ale embriogenezei folosind exemplul unui embrion lanceletă (Fig. 1), desemnați părțile embrionului în diferite stadii de dezvoltare.
Orez. 2. Etape ale dezvoltării umane (din diverse surse):
a - zdrobire; b - blastocist; c - embrion de 8 zile; d - embrion de 13-14 zile; d - embrion de 30 de zile; e - embrion 5 săptămâni (în cavitatea uterină); g - făt în cavitatea uterină;
1 - blastomeri mari; 2 - blastomeri mici; 3 - embrioblast; 4 - blastocoel; 5 - trofoblast; 6 - endoderm; 7 - cavitatea amnionică; 8 - amnios; 9 - embrion; 10 - sacul vitelin; 11 - tulpină; 12 - vilozități coriale; 13 - placenta; 14 - alantoida; 15 - cordonul ombilical; 16 - fructe; 17 - colul uterin
Lucrarea 3. Histo- și organogeneză. Derivați din stratul germinal
Studiați și rescrieți tabelul.
Derivați din stratul germinal
Lucrarea 4. Organogeneza folosind exemplul dezvoltării părții inițiale a sistemului digestiv
Folosind desene, materiale din prelegeri și un manual, studiați caracteristicile dezvoltării secțiunii inițiale a sistemului digestiv uman.
Dezvoltarea orală
Primul rudiment al cavităţii bucale este cavitatea ectodermală - fosa bucală (stomodeum, stomodeum). Este mai întâi separat de cavitatea faringiană prin membrana orofaringiană, care apoi se rupe. Fosa bucală nu este doar căptușeala cavității bucale, ci și cavitatea nazală. Cavitatea bucală și cavitatea nazală sunt separate de palatul dur și moale; acest lucru are loc în a 7-a săptămână de embriogeneză.
Epiteliul acoperișului stomodeului formează o invaginare către diencefal - punga lui Rathke - viitorul lob anterior al glandei pituitare. Ulterior, punga lui Rathke este complet separată de stomodeum și formează lobii anterior (adenohipofiză) și intermediari ai glandei pituitare (glanda endocrină).
Orez. 3. Regiunea facială la embrionii umani:
a - embrion de patru săptămâni; b - embrion de cinci săptămâni; c - embrion la vârsta de 5,5 săptămâni;
1 - proeminență cauzată de veziculă cerebrală medie; 2 - placoda olfactiva; 3 - proces frontal; 4 - procesul maxilar; 5 - deschidere orală primară; 6 - proces mandibular; 7 - arcul branhial hioid; 8 - al treilea arc branhial; 9 - umplerea orificiului nazal; 10 - filă ochi
Dezvoltarea dentară
În față, cavitatea bucală este limitată de orificiul bucal, de-a lungul marginilor căreia este așezată o bandă de îngroșare epitelială în formă de potcoavă - banda labio-gingivală. Formează un șanț care separă zona buzelor de zona gingiilor. Din cavitatea acestui șanț se formează vestibulul gurii. O a doua bandă epitelială îngroșată (de asemenea în formă de potcoavă), dentogingival (placa dentară), începe să crească în mezenchimul zonei gingivale, din care provin elementele epiteliale ale dinților.
Epiteliul plăcii dentare crește în mezenchimul maxilarului (de obicei în săptămâna a 7-a). Pe suprafața sa interioară apar excrescențe în formă de balon, din care ulterior ies organe de smalț (fiecare organ de smalț este rudimentul unui dinte separat). Papila dentară mezenchimală crește în organul smalțului.
Celulele organului de smalț formează smalț, iar papilele dentare formează dentina și pulpa.
În primul rând, se formează coroana dintelui. Dezvoltarea rădăcinilor începe după naștere.
La fel ca dinții de lapte, dinții permanenți dezvoltă rudimente în timpul embriogenezei.
Dezvoltarea glandelor salivare
Glandele salivare mari (parotide, submandibulare, sublinguale), cu deschidere în cavitatea bucală, se formează în luna a 2-a de dezvoltare embrionară, glandele mici ale cavității bucale - în luna a 3-a și sunt de origine ectodermică. Inițial, acestea sunt așezate sub formă de cordoane epiteliale, care cresc în mezenchim, unde încep să se ramifice. Diferențierea completă a glandelor are loc la scurt timp după nașterea copilului.
Dezvoltarea limbajului
Angajarea limbii este formată din trei tuberculi. Două dintre ele - tuberculii hioidieni drept și stângi - sunt localizați în perechi, al treilea - tuberculul lingual mijlociu - este nepereche. Între rudimentele individuale ale limbii începe un proces care duce la fuziunea lor.
Orez. 4. Secțiuni ale dintelui în diferite stadii de dezvoltare (după Kollman): 1 - smalț; 2 - dentina; 3 - mezenchim; 4 - resturile unei benzi dentare; 5 - pulpă de smalț; 6 - papila dentară; 7 - semne de carte ale alveolelor dentare; 8 - pulpa dentara; 9 - perle epiteliale; 10 - angajarea maxilarului inferior cu procesul alveolar; 11 - depunerea dintelui definitiv; 12 - sac dentar; 13 - epiteliul cavității bucale; 14 - banda dentara; 15 - filă de limbă; 16 - organ de smalț
Orez. 5. Dezvoltarea limbajului. Vedere internă a bazei regiunii faringiene: a - embrion în vârstă de șase săptămâni; b - embrion de șapte săptămâni; c - la un adult; 1 - tuberculul lateral lingual; 2 - tuberculul mediu lingual (nepereche); 3 - gaură oarbă; 4 - copula; 5 - epiglota anlage; 6 - tuberculi aritenoizi; 7 - buza inferioară; 8 - șanțul median al limbii; 9 - amigdală palatină; 10 - rădăcina limbii cu amigdală linguală; 11 - epiglotă
Dezvoltarea zonei faringelui
Faringele este situat imediat în spatele cavității bucale.
La om, aici se formează 5 perechi de arcade branhiale, între care se află 4 perechi de pungi branhiale. Fantele branhiale se formează din ectodermul regiunii cervicale spre pungile branhiale.
La animalele care respiră cu branhii, acestea se conectează pentru a se forma prin fante prin care oxigenul pătrunde din apă în sângele care circulă în rețelele capilare ale vaselor arcurilor branhiale. La amnioții care respiră plămâni, inclusiv la oameni, fantele branhiale și pungile sunt formate, dar nu sunt conectate. La om, toate pungile branhiale devin acoperite. Ulterior sunt transformate în alte structuri.
Transformarea pungilor branhiale
Din prima pereche de pungi branhiale la om se formează cavitățile timpanice și tuburile auditive, conectând aceste cavități cu nazofaringe. Canalele auditive externe sunt formate din prima pereche de fante branhiale.
O invaginare a ectodermului extern începe să crească până la locația oscilelor auditive din exterior, al căror lumen dă naștere canalului auditiv extern. Invaginația este adiacentă rudimentului cavității urechii medii. Mai târziu, în acest loc se formează timpanul.
Orez. 6. Dezvoltarea regiunii faringelui (vedere laterală, împrumutată de la Patten): 1 - prima pungă branhială; 2 - a doua pungă branhială; 3 - a treia pungă branhială; 4 - a patra pungă branhială; 5 - glanda tiroida; 6 - glanda pituitară; 7 - esofag
Amigdalele palatine sunt formate din materialul celei de-a doua perechi de pungi branhiale.
Din materialul perechilor III și IV de pungi branhiale se formează următoarele:
Timus, a cărui formare are loc la sfârșitul primei luni - începutul celei de-a doua luni de viață intrauterină. Curând, cavitățile devin supraîncărcate și apar noduri epitemale dense;
Glande paratiroide. Ele se formează sub formă de noduli epitemici, care sunt ulterior separați de endodermul pungilor branhiale și sunt localizați superficial în capsula glandei tiroide;
Corpii ultimobronșici. La om, ele fac parte din glanda tiroidă sub formă de celule C.
Perechile II, III, IV de fante branhiale sunt reduse.
Lucrarea 6. Organe provizorii ale anamniei și amnioților
Studiați tabelele, pregătirile macroscopice și desenele, comparați organele provizorii și funcțiile lor în grupuri diferite animalelor. Rescrieți și completați tabelul.
Lucrarea 7. Tipuri histologice de placente(Tokin B.P., 1987)
Studiați clasificarea și funcțiile placentei. Observați caracteristicile placentei umane (Fig. 7).
Placenta este un organ provizoriu, se distinge germinal sau parte fetalăȘi maternă sau uterin Partea fetală este reprezentată de corionul ramificat, iar partea maternă este reprezentată de membrana mucoasă a uterului.
Placenta variază anatomic (în formă) și histologic. Există mai multe tipuri histologice de placente în funcție de gradul de relație dintre vilozitățile coriale și mucoasa uterină.
Orez. 7. Tipuri de placente:
1 - epiteliul corion; 2 - epiteliul mucoasei uterine; 3 - țesut conjunctiv al vilozităților coriale; 4 - țesut conjunctiv al mucoasei uterine; 5 - vasele de sânge ale vilozităților coriale; 6 - vasele de sânge ale uterului; 7 - goluri
Anexa 1
Principalele etape ale embriogenezei umane și formarea structurilor craniului visceral și a părții inițiale a tractului digestiv
Anexa 2
Orez. 1. Schimbare aspect embrion uman în stadiile incipiente de dezvoltare (Sadler, 1995):
a - stadiul de 25 de somite (28 de zile de dezvoltare); b - 5 săptămâni de dezvoltare; c - 6 săptămâni de dezvoltare; d - 8 săptămâni de dezvoltare;
1 - placod vizual; 2 - placodă auditivă; 3 - arcuri branhiale; 4 - somite; 5 - cordonul ombilical; 6 - proeminență cardiacă; 7 - anlajul membrului superior; 8 - marcaj membru inferior; 9 - coada; 10 - îndoire cervicală; 11 - dezvoltarea canalului urechii; 12 - dezvoltarea degetelor; 13 - dezvoltarea degetelor de la picioare
Anexa 3
Orez. 1. Organe provizorii ale vertebratelor:
a - anamnezie; b - amniotii non-placentari; c - amniotele placentare; 1 - embrion; 2 - sacul vitelin; 3 - amnios; 4 - alantoida; 5 - corion (membrană seroasă); 6 - vilozități coriale; 7 - placenta; 8 - cordonul ombilical; 9 - sacul vitelin redus; 10 - alantoida redusă
Întrebări pentru auto-studiu
1. Numiți principalele procese care au loc în embriogeneză.
2. Care sunt principalele etape ale dezvoltării embrionului?
3. Care este esența procesului de zdrobire? Denumiți și descrieți principalele tipuri de zdrobire.
4. Descrie embrionul în stadiile morula, blastula, gastrula.
5. Numiți principalele metode de gastrulație.
6. Ce metode există pentru formarea mezodermului?
7. Descrieți metodele de clivaj și gastrulație la mamiferele placentare.
8. Numiți derivatele celor trei straturi germinale.
9. Descrieți principalele etape ale formării secțiunii inițiale a sistemului digestiv uman.
10. Numiți organele provizorii și funcțiile acestora. Cum diferă între anamnie și amnioți?
11. Ce structură are placenta? Care este funcția sa? Descrieți caracteristicile structurale ale placentei umane.
Sarcini de testare
Alegeți un răspuns corect.
1. SET DE CROMOZOMI ÎN ZIGOT:
2. TIP CARACTERISTICO UMANO DE zdrobire:
1. Uniformă completă
2. Complet neuniform
3. Incomplet superficial
4. Discoid incomplet
3. TIP DE BLASTULA CARACTERISTICA PENTRU OM:
1. Coeloblastula
2. Discoblastula
3. Blastocist
4. Amfiblastula
4. PLACENTA CARACTERISTICA PENTRU OM:
1. Desmocorionic
2. Hemocoriale
3. Endoteliocorionic
4. Epiteliocorial
Alegeți mai multe răspunsuri corecte.
5. ÎN TIMPUL GASTRULĂRII ÎN CHORDATE, SE APARĂ:
1. Stratificarea mezodermului
2. Stratificarea glandelor digestive
3. Pozarea organelor axiale
4. Formarea unui embrion cu două straturi
6. DIN PRIMUL BUZUUNAR DE BRANHII ȘI DIN PRIMUL BUZUUNAR DE BRANHII SE FORMEAZĂ:
1. Cavitatea timpanică
3. Corpul ultimobranhial
4. Canalul auditiv
6. ÎN STADIILE TÂRZII ALE DEZVOLTĂRII EMBRIONARE UMANE FUNCȚIA ORGANELOR PROVIZORALE:
2. Sacul vitelin
3. Placenta
4. Alantoida
Setați secvența corectă. 7. ETAPE ÎN EMBRIOGENEZA CORDATELOR:
1. Gastrula
4. Blastula
Meci.
8. ÎN PERIOADE
embriogeneza:
1. Zdrobire
2. Histo- și organogeneză
3. Gastrulare
EVENIMENTE PRINCIPALE:
a) Formarea țesuturilor și organelor
b) Formarea straturilor germinale
c) Diviziuni mitotice succesive care conduc la formarea unui embrion cu un singur strat
Meci.
9. LA OM DIN FRUNZE DE GERMEN:
1. Ectoderm
2. Mezodermul
3. Endoderm
ÎN CURS DE DEZVOLTARE:
a) Epiteliul glandular al glandelor salivare
b) Pulpa dentară
c) Epiteliul părții medii a tubului digestiv
d) Smaltul dintilor
e) Dentina dentara
Literatură
Principal
Biologie / Ed. V.N. Yarygina. - M.: Liceu, 2001. - Carte. 1. - p. 276-284, 287-317.
Pehov A.P.
Adiţional
Ghazaryan K.G., Belousov L.V. Biologia dezvoltării individuale a animalelor. - M.: Liceu, 1983
Gilbert S. Biologia dezvoltării. - M.: Mir, 1993. - T. 1.
Carlson B. Fundamentele embriologiei conform lui Patten. - M.: Mir, 1983.
Stanek I. Embriologie umană. - M.: Veda, 1977.
Danilov R.K., Borovaya T.G. Embriologie generală și medicală. -
M.-SPb.: SpetsLit, 2003.
Subiectul 3.3. Modele perioada postembrionară ontogenie
Ţintă. Cunoașteți tipurile de dezvoltare postembrionară a animalelor. Pentru a studia perioadele și caracteristicile ontogenezei postnatale umane.
Temă pentru studenți
Lucrare 1. Tipuri de dezvoltare a organismelor în perioada postembrionară
Perioada postembrionară a ontogenezei începe după ce embrionul iese din membranele embrionare sau după naștere. Este împărțit în trei perioade: pre- reproductivă (juvenilă), reproductivă (adultă) și post-reproductivă (nu este prezentă la toate speciile). Durata acestor perioade și relația lor temporală sunt specifice speciei. Principalele procese care au loc în perioada postembrionară a ontogenezei sunt creșterea, formarea structurilor definitive (finale) de organe, pubertatea și îmbătrânirea. Perioada postembrionară se încheie cu moartea biologică a individului.
Există două tipuri de dezvoltare postembrionară: direct si dezvoltare cu metamorfoză.
În timpul dezvoltării directe în perioada juvenilă, individul în curs de dezvoltare are toate caracteristicile organizatorice principale ale unui organism adult și se distinge în principal prin dimensiunea sa mai mică, proporțiile corpului și subdezvoltarea unor sisteme de organe. Dezvoltarea directă are loc la nevertebrate, vertebrate și oameni.
În timpul dezvoltării cu metamorfoză, o larvă iese din ou, care diferă de animalul adult ca structură și stil de viață. Dezvoltarea larvară este caracteristică speciilor care depun ouă mici cu nutrienți insuficienti pentru a dezvolta toate structurile caracteristice indivizilor acestei specii. Larvele sunt mai asemănătoare ca structură cu formele ancestrale și pot avea organe care nu sunt caracteristice indivizilor adulți. Se mișcă liber și sunt capabili să se hrănească singuri. Dezvoltarea cu metamorfoză este larg răspândită în lumea animală: bureți, polipi scifoizi și corali, majoritatea artropodelor, multe echinoderme, ascidie, ciclostomi, pești pulmonari și pești osoși, amfibieni.
Studiați tabelul, rescrieți-l și completați-l cu exemple.
Lucrarea 2. Caracteristici ale perioadei postnatale a ontogenezei umane
Studiați și rescrieți tabelul.
Perioadele | Procese de bază | Riscul de a dezvolta boli |
|
1. Nou-născut? pana la 1 luna | Prima etapă de adaptare la condiții de mediu mai puțin favorabile decât în corpul mamei: condiții nesterile, mai mult temperatura scazuta, modificări ale presiunii externe. Cordonul ombilical cade. Copilul incepe sa alapte de la sanul mamei (4 zile - colostru, apoi lapte), ceea ce necesita o cheltuiala de efort si este insotita de o scadere in greutate de 150-200 g. Incepe respiratia pulmonara. Se stabilește circulația extrauterină, se închid canalul și foramenul oval dintre atrii. Funcțiile organelor individuale se schimbă. Setează-ți propriile bioritmuri zilnice | Redus din cauza imaturității sistemului imunitar nervos și a altor sisteme. Imunitatea pasiva se datoreaza anticorpilor obtinuti din organismul mamei prin placenta si colostru. Are nevoie de îngrijirea și protecția mamei. Perioada critica | Infecții nespecifice, supraîncălzire, hipotermie, patologie a diferitelor organe și sisteme, în special a sistemului digestiv, din cauza unei deficiențe a propriilor enzime. Șanse crescute de moarte |
2. Sugar (sugar) până la 1 an | Creștere și dezvoltare intensivă: lungimea corpului crește de 1,5 ori, greutatea de 3 ori. Fontanelele se închid, apar curbele spinale | Redusă datorită creșterii rapide, incompletității morfologice a structurii și |
Continuarea tabelului.
Perioadele | Procese de bază | Capacitățile de adaptare ale corpului | Riscul de a dezvolta boli |
|||
Creierul crește și se dezvoltă rapid, se dezvoltă numeroase conexiuni condiționate, se formează un al doilea sistem de semnalizare și se dezvoltă funcțiile statice. Dezvoltare psiho-emoțională intensivă. Sunt produse mai puține enzime digestive decât la un adult. Dinții de lapte erup. Imunitatea pasivă slăbește treptat, imunitatea dobândită este slab exprimată | imperfecțiunea funcțională a sistemelor de organe | Tendința la convulsii și alte tulburări ale sistemului nervos. 3. Copilărie timpurie pana la 4 ani | Creșterea și dezvoltarea copilului continuă, dar intensitatea creșterii scade. Toți cei 20 de dinți de lapte erup. Inteligența se dezvoltă deosebit de rapid. Discursul include multe cuvinte, vorbește în propoziții | Creșteți treptat | Adesea - infectii acute: rujeola, tuse convulsiva, varicela etc. Anomalii dentofaciale datorate indepartarii precoce a dintilor de lapte. Creșteri infecţie tuberculoză |
Continuarea tabelului.
Perioadele | Procese de bază | Capacitățile de adaptare ale corpului | Riscul de a dezvolta boli |
4. Prima copilărie 4 ani - 7 ani | Prima criză de creștere. Molari mari apar. Diferențele de sex apar în structura scheletului, depunerea de grăsime și formarea psihicului | Crește treptat | Anomalii dentofaciale datorate indepartarii precoce a dintilor primari |
5. A doua copilărie (pre-pubertate) 7-12 ani | Creștere sporită, în special sistem muscular. Dezvoltarea ficatului și a sistemului respirator se încheie. Începe înlocuirea dinților de lapte cu cei permanenți. Secreția de hormoni sexuali crește. Începutul dezvoltării caracteristicilor sexuale secundare (mai devreme la fete) | Creșteți treptat | Leziunile cresc. Patologia sistemului cardiovascular și a altor sisteme. Anomalii de erupție a dinților permanenți și ocluzie |
6. Adolescent (pubertal) 12-15-16 ani | Salt de creștere. Formarea sistemului circulator și a unui număr de organe ale sistemului digestiv și a altor sisteme este finalizată. Toți dinții de lapte sunt înlocuiți cu dinți permanenți. Pubertate intensivă: crește producția de hormoni sexuali, se formează caracteristicile sexuale ale corpului, se încheie dezvoltarea caracteristicilor sexuale secundare, apare menarha la fete, iar la băieți apar vise umede. Pubertatea se caracterizează prin modificări radicale biochimice, hormonale, fiziologice, morfologice și neuropsihologice în organism. | Critic | Posibilă manifestare a bolilor ereditare, tulburări metabolice (obezitate sau epuizare). Crize comportamentale pubertale, agresivitate |
Continuarea tabelului.
Perioadele | Procese de bază | Capacitățile de adaptare ale corpului | Riscul de a dezvolta boli |
7. Perioada tinereții(post-pubertal) 15-16 - 18-21 ani | Până la sfârșitul perioadei, creșterea corpului se oprește. Formarea tuturor sistemelor de organe este finalizată. Pubertatea se termină. Bărbații tineri dezvoltă păr facial. Are loc o dezvoltare intensivă a inteligenței | Poate fi redus | Tulburări ale funcțiilor diferitelor organe și sisteme din cauza creșterii corporale dezechilibrate și dezvoltării sistemelor de organe (în special în legătură cu accelerarea). Psihoneurozele |
8. Prima maturitate 18-21-35 ani | Dezvoltarea unui organism adult. Homeostazie stabilă. Abilitatea de a reproduce descendenți cu drepturi depline | Maxim | |
9. A doua maturitate până la 55-60 de ani | Modificări fiziologice ale organelor și metabolismului care preced involuția. Încetinirea vitezei de răspuns. Scăderea producției de hormoni, în special de hormoni sexuali. Manifestarea semnelor vizibile de îmbătrânire a corpului la sfârșitul perioadei. Scăderea treptată a funcției de reproducere | Scăderea treptată din cauza funcției scăzute a sistemului imunitar și a altor sisteme. Perioada critica | Riscul de a dezvolta boli somatice și psihice crește. Incidenta crescuta a tumorilor. Pot apărea sindrom de menopauză și tulburări mentale |
Continuarea tabelului.
Perioadele | Procese de bază | Capacitățile de adaptare ale corpului | Riscul de a dezvolta boli |
10. Varsta in varsta până la 75 de ani | Involuția treptată a organelor și țesuturilor corpului. Rata de îmbătrânire sisteme diferite organele nu sunt la fel. Flacabilitatea pielii. Mobilitate restrânsă în articulații, scăderea masei musculare și a tonusului. Adesea - obezitate sau pierdere bruscă în greutate. Declin activitate fizica. Oboseală crescută | Rezistență slabă și adaptare la factorii de mediu | Incidenta crescuta a bolilor legate de varsta: ateroscleroza, diabetul, guta si altele. Psihoneurozele |
11. Vârsta senilă până la 90 de ani | Involuția tuturor sistemelor. Scăderea auzului, acuității vizuale, memoriei, voinței, emoțiilor, reacțiilor mentale | Poate exista demență senilă, depresie |
|
12. Longevitate peste 90 de ani | Fenomen biologic cauzat de un complex de diverși factori, atât biologici (ereditate, tip de corp), cât și sociali (tradiții de comportament corect în situații stresante), un stil de viață activ și o alimentație echilibrată |
Lucrarea 3. Formarea finală a structurilor unor organe umane în perioada postembrionară
După nașterea unei persoane, formarea și formarea unităților structurale și funcționale ale organelor continuă. Maturitatea structurilor individuale ale corpului are loc asincron. Toate organele și sistemele devin similare ca structură și funcție cu cele ale unui organism adult până la vârsta de aproximativ 20-21 de ani.
Studiați și rescrieți tabelul
Lucrarea 4. Anomalii dentofaciale umane care se dezvoltă în perioada postnatală a vieții
Studiați și rescrieți tabelul.
Tip de anomalie | Cauza apariției |
Subdezvoltarea maxilarului inferior | Unul dintre motivele subdezvoltării maxilarului poate fi hrănirea artificială necorespunzătoare a copilului, deoarece în acest caz nu este necesară o sarcină funcțională normală pentru a muta maxilarul inferior din poziția distală. |
Îngustarea maxilarului superior | Cu o întrerupere prelungită a respirației nazale adecvate (neînchiderea palatului osos, procese inflamatorii în cavitatea nazală), copilul respiră pe gură, ceea ce schimbă poziția elementelor orofaringelui |
Deplasarea înainte a maxilarului inferior sau întârzierea dezvoltării | Dacă poziția capului este prea înaltă, se creează condiții pentru ca maxilarul să se deplaseze înainte. Dacă un copil își aruncă capul pe spate în timpul somnului, atunci sunt create condițiile preliminare pentru căderea maxilarului și întârzierile de dezvoltare. |
Malocluzie | Motivul poate fi îndepărtarea timpurie a dinților de lapte. Acest lucru duce la mișcarea anterior a rudimentelor dinților permanenți, ceea ce scurtează arcul maxilarului; transferat boli inflamatorii maxilare și dinți; patologii endocrine etc. |
Deformarea maxilarului | Obiceiuri proaste – suptul degetelor, buzelor, obrajilor și diverselor obiecte (scutec, creion etc.), plasarea palmei sub obraz etc. |
Formarea unui palat înalt | Disfuncție tiroidiană; respirație prelungită pe gură, de exemplu când procese inflamatoriiîn cavitatea nazală |
Asimetrie facială | Pojar, difterie, tuse convulsivă, rahitism, scarlatina |
Întârzierea dentiției, hipoplazie a smalțului | Posibil din cauza disfuncției glandelor tiroide și paratiroide, metabolismului mineral afectat etc. |
Inflamația glandelor salivare | Hipotermie, igienizare insuficientă a cavității bucale |
Lucrare 5. Manifestări ale proceselor de îmbătrânire la diferite niveluri de organizare a unui individ
Completați tabelul folosind materialul din manual și din prelegeri.
Întrebări pentru auto-studiu
1. Ce este dezvoltarea postembrionară?
2. Care sunt tipurile de dezvoltare postembrionară?
3. Care sunt diferențele dintre dezvoltarea directă și dezvoltarea cu metamorfoză?
4. Ce trăsături distinctive metamorfoza completă și ce o cauzează?
5. Ce cauzează metamorfoza amfibienilor?
6. Care sunt perioadele dezvoltării umane postnatale?
7. Ce factori determină dezvoltarea corpului uman în perioada postnatală?
8. Ce etape ale ontogenezei umane sunt incluse în perioadele pre-reproductive, reproductive și post-reproductive?
9. Cum sunt caracterizate?
10. Numiți perioadele critice ale dezvoltării umane postnatale; explicați ce le cauzează.
11. Conceptul de teorii și mecanisme ale îmbătrânirii.
Sarcini de testare
Alegeți un răspuns corect.
1. SCHIMBAREA DINȚII LA O PERSOANĂ ÎNCEPE LA VÂRSTA DE:
2. OAMENII AU O GENĂ ÎMBĂTRÂNIREA:
1. Găsit în cromozomii sexuali
2. Situat în prima pereche de autozomi
3. Prezent în fiecare pereche de cromozomi
4. Apare ca urmare a mutațiilor
1. Pentru copii
2. Adolescent
3. Reproductivă
4. Post-reproductive
4. DURATA DE VIAȚĂ MAXIMĂ
FIINȚA UMĂ ESTE DETERMINATĂ ÎN PRINCIPAL DE:
1. Stilul de viață
2. Hrana
3. Genotip
4. Condiții de mediu
Alegeți mai multe răspunsuri corecte.
5. CU TIPUL DIRECT DE DEZVOLTARE ATUNCI:
1. Creșterea unui individ tânăr
2. Reducerea organelor larvare
3. Formarea structurilor finale ale organelor
4. Schimbarea proporțiilor corpului unui individ
6. CÂND SE DEZVOLTEAZĂ CU METAMORFOZA COMPLETĂ LA UN TÂNĂR
1. Forma corpului ca un adult
2. Forma corpului diferită de cea a unui adult
3. Organele larvare sunt prezente
4. Sistem reproductiv absent
7. PERTURBAREA FUNCȚIILOR DIVERSELOR SISTEME DE ORGANICE ÎN PERIOADA JUVENILĂ A PERIOADAI POSTNATALE
ONTOGENEZA SE DATORITĂ:
1. Dezvoltarea incompletă a sistemului imunitar
2. Dezechilibrul reglării nervoase
3. Cresterea intensiva a organismului
4. Lucrarea genelor îmbătrânite
8. CREȘTEREA UMANĂ ESTE CONTROLATĂ DE HORMONI:
1. Somatotropina
2. Sexual
3. Hormon paratiroidian
4. Tiroxina
9. ÎN ETAPA POSTNATALĂ A ONTOGENEZEI UMANE
PERIOADALE SUNT CRITICE:
1. Nou-născuți
2. Sugar
3. Adolescent
4. Tineret
Meci.
10. TEORIILE ÎMBĂTRÂNIRII:
1. Suprasolicitarea sistemului nervos
2. Intoxicarea organismului
3. Acumularea de mutații în celulele somatice
a) I.I. Mechnikov
b) A.A. Bogomolets
c) M. Szilard
d) I.P. Pavlov
d) L. Hayflick
Literatură
Principal
Biologie / Ed. V.N. Yarygina. - M.: Liceu, 2001. -
Carte 1. - p. 276-278, 368-372, 381-409.
Pehov A.P. Biologie și genetică generală. - M.: Editura RUDN, 1993. -
Adiţional
Ghazaryan K.G., Belousov M.V. Biologia dezvoltării individuale a animalelor. - M.: Liceu, 1983.
Gilbert S. Biologia dezvoltării. - M.: Mir, 1996.
Subiectul 3.4. Reglarea ontogeniei
Ţintă. Studierea mecanismelor de bază de reglare a ontogenezei; influența factorilor nocivi asupra corpului uman și mecanismele de formare a defectelor de dezvoltare.
Dezvoltarea și creșterea individuală sunt determinate genetic, adică. Genotipul unui individ determină o anumită secvență de etape de dezvoltare și creștere, precum și tipul de dezvoltare în diferite stadii de ontogeneză. În dezvoltare, există o unitate de continuu și intermitent, gradual și ciclic. În ontogeneză, perioadele de dezvoltare accelerată alternează cu etape de relativă stabilizare. Ontogeneza se caracterizează prin heterocronie în formarea și maturizarea diferitelor sisteme și țesuturi ale corpului, precum și prin diferite caracteristici într-un singur sistem. Perioada postembrionară a vertebratelor este caracterizată de diversitatea individuală a dinamicii vârstei, cauzată de interacțiunea factorilor genetici și de mediu. O caracteristică specifică a biologiei dezvoltării umane este influența indirectă factori de mediu prin condiţii socio-economice şi socio-psihologice.
Temă pentru studenți
Lucrarea 1. Principalii factori care reglează dezvoltarea mamiferelor placentare
Rescrie tabelul.
Lucrarea 2. Reglarea genetică a dezvoltării organismului
În toate etapele ontogenezei, genele reglează și controlează dezvoltarea organismului.
În timpul oogenezei, în celule sunt sintetizate un număr mare de tipuri diferite de ARN mesager și ribozomal, care sunt activate după fertilizare și controlează dezvoltarea embrionului de la zigot la stadiul de blastula. Genele embrionului însuși încep să funcționeze la diferite specii de vertebrate în diferite stadii de clivaj (de exemplu,
la om în stadiul de două blastomere), iar produsele activității lor încep să regleze dezvoltarea embrionului. Astfel, stadiile incipiente ale dezvoltării sunt reglementate de genele materne și germinale. Începând din stadiul de gastrula, la multe specii de vertebrate, dezvoltarea organismului este reglată doar de produsele activității propriilor gene ale embrionului (Fig. 1).
Reglarea expresiei genelor în timpul dezvoltării organismelor se realizează în toate etapele sintezei proteinelor, atât prin tipul de inducție, cât și prin tipul de represiune, iar controlul la nivel de transcripție determină timpul de funcționare și natura transcripției unui gena dată.
În fig. Figura 1 prezintă câteva modele de reglare genetică a dezvoltării la nivel de transcripție. Modelul 1 al inducției embrionare în cascadă (Fig. 1) explică o anumită schimbare a etapelor ontogenezei prin activarea secvenţială a genelor specifice stadiilor corespunzătoare. Astfel, inductorul 1 interacționează cu gena senzor (C), activând gena integratoare (I), al cărei produs acționează prin intermediul promotorului (P 1) asupra genelor structurale (SG 1, SG 2 și SG 3). , produsul activității genei structurale SG 3 este inductorul 2 pentru genele structurale SG 4, SG 5 etc.
În timpul dezvoltării, apare și reprimarea genelor în stadiile anterioare de dezvoltare. În acest caz, produsele activității genelor structurale în stadiile ulterioare ale ontogenezei pot servi ca represor (modelul 2, Fig. 1)
Unele gene structurale sunt activate sau reprimate de produsele acțiunii mai multor gene (modelul 3, Fig. 1)
Inducerea sau reprimarea mai multor gene structurale poate fi cauzată de produsul activității unei singure gene. Acest model poate explica efectul pleiotrop al genelor, influența hormonilor sexuali etc. (modelul 4, Fig. 1).
Dezasamblați diagramele din fig. 1 și schițați un model de inducție embrionară în cascadă.
Desemna:
Orez. 1. Reglarea genetică a dezvoltării organismului
Lucrarea 3. Cromozomi politenici
În fiecare etapă de dezvoltare, doar o mică parte a genomului este implicată în crearea de produse specifice țesutului, iar genele specifice etapelor strict definite sunt active în diferite etape ale ontogenezei. De exemplu, atunci când se studiază cromozomii politene (gigant) formați ca urmare a replicării multiple în celulele larvelor unui număr de specii de insecte diptere, regiunile inactive și active ale cromozomilor sunt clar vizibile. Cele mai active zone ale ADN-ului - puf-urile - sunt secțiuni nerăsucite de cromozomi pe care ARNm este transcris intensiv pentru sinteza proteinelor specifice stadiului. În timpul dezvoltării larvelor, în alte zone se formează secțiuni active anterior ale spiralei ADN și puf-uri.
1. Studiu din Fig. 2 secțiune a unui cromozom politenic supus pufului (după Grossbach, 1973 din S. Gilbert, 1994), schiță Fig. 2g.
Orez. 2. Procesul de poofing. Etapele formării pufului (a-d)
2. Examinați microspecimenul la microscop la mărire mare și schițați-l. Etichetă: 1 - eucromatină; 2 - heterocromatina; 3 - puf.
Lucrare 4. Clonarea. Capacitatea de reglare a nucleelor
În timpul diferențierii celulare, apar expresia selectivă a diferitelor părți ale genomului și limitarea potențialului genetic în celulele diferențiate. Cu toate acestea, toate genele sunt păstrate în nucleele celulelor somatice și, în condiții adecvate, pot
intestinul să fie reactivat și să asigure dezvoltarea unui embrion normal. Clonarea este dezvoltarea unui nou organism care este o copie genetică a celulei somatice donatoare. La speciile cu reproducere sexuală, clonarea are loc prin transferul nucleelor dintr-o celulă somatică într-un ou enucleat. În prezent, animalele din diferite clase, inclusiv mamiferele, sunt obținute prin clonare. S-a dovedit că în procesul de ontogeneză potența genetică a nucleilor de celule somatice scade și cu cât donatorul de nuclee somatice este mai în vârstă, cu atât procentul de dezvoltare al indivizilor clonați este mai mic. S-a stabilit că potențialul genetic al diferitelor celule donatoare nu este același.
Studiați desenul transplantului de nuclee prelevate din celule somatice în diferite stadii de dezvoltare a broaștei (după Gurdon, 1965 de la E. Ducard, 1978) (Fig. 3).
Orez. 3. Transplantul de nuclee din celule somatice într-un ou de broască în diferite stadii de dezvoltare a celulelor donatoare
Lucrarea 5. Procesele celulare în perioadele de gastrulatie si organogeneza
Studiați tabelul, imaginile din anexă, diapozitivele și preparatele despre embriogeneza animală. Rescrie tabelul.
Forme de interacțiuni celulare | Formarea structurilor normale (exemple) | Consecințele tulburărilor în interacțiunile intercelulare (exemple) |
Mișcări celulare | Mișcarea celulelor în timpul gastrulației, formarea tubului neural, mișcarea celulelor crestei neurale | Încălcarea formării gastrulei, tubului neural; încălcarea formării structurilor faciale |
Electoral reproducere | Formarea rudimentelor organelor individuale | Absența unui organ sau a unei părți a acestuia, cum ar fi o glandă salivară |
Moartea celulară selectivă | Moartea celulelor epiteliale în timpul fuziunii primordiilor palatale și proceselor nazale | Sindactilie, despicătură de palat, despicături ale buzei superioare, despicături ale feței |
Adeziunea celulară | Fuziunea rudimentelor structurilor faciale (procese palatine, procese nazale între ele și cu procesele maxilare) | Despicături ale palatului dur, buza superioară, față |
Condensări celulare | Formarea germenilor dentari mezodermici | Dinți lipsă, dinți în plus |
Lucrarea 6. Inducția embrionară. Dezvoltarea dinților la mamifere
(Dyukar E., 1978)
De-a lungul crestei gingiei este așezat primul rudiment al dinților - placa dentară, o bandă îngroșată de ectoderm. Sub placa dentară apar un număr de papile dentare mezodermice, care induc formarea rudimentelor de organe de smalț din ectoderm (când sunt îndepărtate papilele mezodermice, nu se formează rudimentele de organe de smalț). Inducția reciprocă între organul smalțului și papila dentară mezodermică are ca rezultat formarea de celule care formează smalțul, dentina și pulpa. În următoarea etapă de diferențiere, smalțul rezultat și dentina influențează reciproc dezvoltarea reciprocă.
Orez. 4. Stadiile incipiente ale dezvoltării dintelui la mamifere (diagrama): a - gingiile maxilarului inferior, vedere de sus; b - secțiunea transversală a gingiei; v-e - etape
dezvoltarea dintelui;->- - inductie;< ^ - взаимная индукция;
1 - creasta gingiei; 2 - placa dentara; 3 - papilele dentare mezodermice; 4 - rudimentul organului de smalț; 5 - ameloblaste; 6 - rudiment de smalț; 7 - odontoblaste; 8 - rudiment dentina; 9 - rudiment pulpar; 10 - email; 11 - dentina
Dezasamblați și schițați figura. 4 și etichetați principalele structuri.
Lucrarea 7. Reglarea nervoasă în ontogeneză
Reglarea nervoasă începe cu formarea unor părți ale sistemului nervos central și continuă pe toată durata vieții individului.
Interacțiunea dintre centrii sistemului nervos central și organele inervate se stabilește în stadiile incipiente ale embriogenezei, iar aceste structuri stimulează reciproc dezvoltarea reciprocă. Nervii periferici care se extind dinspre centrii sistemului nervos central cresc până la rudimentele organelor și stimulează dezvoltarea acestora. Absența nervilor periferici sau deteriorarea acestora (de exemplu, medicamente, toxine toxoplasmatice etc.) determină o întrerupere a formării structurilor inervate de aceștia. De exemplu, în Europa s-au născut câteva sute de copii cu membre lipsă, ale căror mame au luat somniferul talidomidă, care blochează creșterea nervilor periferici, în timpul sarcinii.
În perioada postnatală se menține relația dintre sistemul nervos și organele inervate. Leziunile la naștere ale creierului și nervilor periferici duc nu numai la paralizie, ci și la atrofie musculară și întârziere de creștere a membrelor corespunzătoare sau hipotrofie unilaterală a structurilor faciale (cu paralizie congenitală a nervilor VI-VII). Mișcările pasive ale membrelor (au fost create dispozitive speciale pentru aceasta), masajul și stimularea fizioterapeutică a organelor inervate ajută la refacerea structurilor deteriorate ale creierului și măduvei spinării.
În neurofibromatoză (un tip de moștenire autozomal dominant), se dezvoltă tumori ale nervilor periferici. Dacă boala începe în copilăria timpurie, atunci pe partea corpului unde se dezvoltă tumorile, apare hipertrofia oaselor și a țesuturilor moi. De exemplu, se dezvoltă dismorfoza facială (dezvoltare asimetrică, disproporționată a structurilor care formează fața, Anexa Figura 5).
S-a stabilit că în copilăria timpurie, jocurile care favorizează mișcarea mâinilor, în special formele mici, precise de activitate, stimulează dezvoltarea structurilor creierului, inclusiv dezvoltarea inteligenței.
În fig. Figura 5 prezintă diagrame ale experimentelor pe axolotl pentru a studia rolul nervului periferic în dezvoltarea membrelor, precum și formarea centrilor motori ai măduvei spinării în absența membrelor. Îndepărtarea nervului de pe partea stângă a axolotlului fetal a dus la absența unui membru pe partea operată a corpului.
Absența unui membru se poate datora acțiunii teratogenilor neurotropi (toxine de toxoplasmoză, talidomidă etc.) (Fig. 5a).
Îndepărtarea mugurului membrului dintr-un embrion de axolotl duce la scăderea dimensiunii ganglionilor și a coarnelor substanței cenușii a măduvei spinării pe partea operată (Fig. 5b).
Analizați desenele experimentelor pentru a studia relația dintre centrii nervoși și organele inervate.
Orez. 5. Relația dintre centrii nervoși și organele inervate (Dyukar E., 1978, astfel cum a fost modificat):
a - influența nervilor spinali asupra dezvoltării membrului: 1 - măduva spinării; 2 - nervul spinal care inervează membrul; 3 - ganglionul spinal; 4 - membru; b - influența mugurului membrului asupra dezvoltării segmentelor măduvei spinării (secțiunea transversală a unui embrion de axolotl cu mugure de membru îndepărtat: 1 - ganglion dorsal; 2 - nervul spinal; 3 - coarnele dorsale ale substanței cenușii a coloanei vertebrale; cord; 4 - coarne ventrale ale substanței cenușii a măduvei spinării
Lucrarea 8. Reglarea hormonală a dezvoltării zonei maxilo-faciale
Studiați influența hormonilor asupra proceselor de dezvoltare a regiunii maxilo-faciale umane folosind tabelul.
Lucrarea 9. Impactul factorilor nocivi de mediu asupra embrionului
Studiați tabelul, dezasamblați și desenați o diagramă, oferiți exemple de deteriorare directă și indirectă a embrionului.
Influența factorilor nocivi asupra fătului
Continuarea tabelului.
Factori | Mecanisme de bază ale încălcărilor | Embrio- și fetopatii |
3. Deficit de vitamine (deseori fără hipovitaminoză la mamă): | Tulburare metabolică la făt | |
Vitamina B 2 | Tulburări de creștere, formarea enzimelor de oxidare biologică | Despicătură palatinară, hidrocefalie, anomalii cardiace etc. |
Vitamina C | Încălcarea proceselor de oxidare, formarea țesutului conjunctiv, biosinteza | Posibilă moarte a embrionului, avort spontan |
Vitamina E | Oxidarea afectată a grăsimilor duce la apariția produselor toxice | Anomalii ale creierului, ochilor, scheletului |
4. Excesul de vitamine: | ||
Vitamina A | Deteriorarea proceselor de creștere și redox | Despicătură de palat, anencefalie |
II. Bolile materne |
||
1. Reumatism | Hipoxie, tulburări trofice, modificări distrofice placenta | Hipotrofie fetală, imaturitate funcțională, anomalii ale organelor și sistemelor, în principal cardiovasculare. Bolile alergice infecțioase și tulburările sistemului nervos sunt frecvente la copii. |
Deteriorarea transportului de oxigen la făt, deficiență de fier, modificări morfologice ale placentei | Moartea fetală, tulburări ale sistemului nervos central, anemie la copii |
|
Continuarea tabelului.
Factori | Mecanisme de bază ale încălcărilor | Embrio- și fetopatii |
3. Diabet zaharat | Modificări hormonale, hiperglicemie și cetoacidoză, deteriorarea circulației uteroplacentare, modificări patologice ale placentei | Moartea fetală, fetuși prematuri, imaturi cu greutate crescută, imaturitatea funcțională a pancreasului, plămânilor, mai rar - modificări ale glandei tiroide, rinichilor. Apar anencefalie, hidronefroză și alte tulburări ale sistemului nervos central |
4. Tirotoxicoza | Creșterea secreției de hormoni tiroidieni | Încălcarea formării sistemului nervos central, a glandei tiroide și, mai puțin, a glandelor endocrine. Mai rar - anomalii ale sistemului cardiovascular, sistemului musculo-scheletic etc. |
5. Conflict imunologic (după factorul Rh și sistemul AB0; cel mai adesea incompatibil: 0 - A, 0 - B, A - B, B - A, combinații de grupe sanguine materne și fetale) | Anticorpii Rh patrund in placenta. Penetrarea anticorpilor izoimuni incompleti A și B prin placentă, care provoacă hemoliza eritrocitelor fetale. Bilirubina indirectă eliberată este o toxină tisulară puternică | Boala hemolitică a fătului și a nou-născutului |
III. Infecții intrauterine |
||
1. Virusul rubeolei | Infecția embrionului, mai ales în 1-3 luni de dezvoltare | Anomalii ale inimii, creierului, auzului, vederii și altele |
Sfârșitul mesei.
Factori | Mecanisme de bază ale încălcărilor | Embrio- și fetopatii |
2. Virusul gripal | Infecția fătului, intoxicația corpului mamei, hipertermie, circulația uteroplacentară afectată | Anomalii ale organelor genitale, cataracta, buza despicata |
Toxoplasmoza | Deformări ale creierului, ochilor, membrelor, palato-despicătură |
|
IV. Radiații ionizante | Deteriorarea embrionului prin penetrarea radiațiilor și a produselor toxice ale țesuturilor deteriorate | Boala radiologică congenitală. Cel mai adesea - paralizia sistemului nervos. Pot exista anomalii ale ochilor, vaselor de sânge, plămânilor, ficatului, membrelor |
V. Influenţă compuși chimici, inclusiv substanțe medicinale (mai mult de 600 de compuși) | Efect direct asupra embrionului. Încălcarea structurii și funcției placentei. Modificări patologice în corpul matern | Diferite malformații în funcție de substanță, doză și momentul internării |
Efect toxic direct asupra fătului, placentei și mamei | Hipotrofie, tendința copiilor la boli respiratorii |
|
Alcool | Deteriorarea gameților, mutații generative. Efect toxic direct | Retardare mintală, boli mintale, defecte cardiace, epilepsie, alcoolism fetal |
Tetraciclină | Efect direct asupra embrionului | Smalț pete pe dinți |
Dezasamblați și desenați diagrama 1. Dați exemple de tulburări de dezvoltare ale embrionului când factorii nocivi influențează embrionul direct sau indirect prin corpul matern și placenta.
Schema 1. Modalități de expunere la factorii de mediu nocivi asupra embrionului
Lucrarea 10. Clasificarea si mecanismele de formare a defectelor de dezvoltare
Studiază și rescrie.
eu. Pe baza etiologiei.
1. Ereditar:
a) mutații generative (boli ereditare);
b) mutatii la zigot si blastomere (boli ereditare, mozaicism).
2. neereditare:
a) încălcarea implementării informațiilor genetice (fenocopie);
b) perturbarea interacțiunii celulelor și țesuturilor; malformații ale organelor și țesuturilor (teratoame, chisturi);
c) mutaţii somatice (tumori congenitale).
3. Multifactorial.
II. După perioada ontogenezei. 1. Tametopatii:
a) ereditare;
b) neereditare (supramaturarea gameţilor).
2. Blastopatie până în a cincisprezecea zi:
a) boli ereditare (mozacismul - embrionul este format din celule cu un set normal și atipic de cromozomi);
b) neereditare (deformări gemene, ciclopie 1).
3. Embriopatii pana la sfarsitul saptamanii a opta: majoritatea defecte de dezvoltare, defecte cauzate de actiunea teratogenilor.
4. Fetopatii de la nouă săptămâni înainte de naștere: defectele acestui grup sunt rare: resturi de structuri precoce (persistență - chisturi și fistule branchiogene); păstrarea locației originale a organelor; subdezvoltarea organelor individuale sau a întregului făt, abaterea în dezvoltarea organelor.
5. Vicii, apărând în postnatală perioada (apar mai rar decât defectele de mai sus și sunt cauzate de leziuni, boli, expunerea la factori de mediu).
1 Ciclopia- exista o singura orbita in craniu cu unul sau doi globi oculari situati in mijloc. Adesea combinat cu absența emisferelor cerebrale.
Anexa 1
Controlul genetic al dezvoltării mamiferelor
(conform lui B.V. Konyukhov, 1976)
Anexa 2
Etape succesive de formare facială, vedere frontală
(după Patten of Morris, Human Anatomy, McGraw-Hill, Company, New York)
a - embrion de 4 săptămâni (3,5 mm); b - embrion de 5 săptămâni 6,5 mm); c - embrion de 5,5 săptămâni 9 mm); d - embrion de 6 săptămâni (12 mm); d - embrion de 7 săptămâni (19 mm); e - embrion de 8 săptămâni (28 mm);
1 - proeminență frontală; 2 - placoda olfactiva; 3 - fosa nazală; 4 - placa bucala; 5 - deschiderea gurii; 6 - procesul maxilar; 7 - arcul mandibular; 8 - arcul hioid; 9 - proces nazal medial; 10 - proces nazal lateral; 11 - șanțul nazo-crimal; 12 - fisura hiomandibulară; 13 - zona filtrumului formată de procesele nazale mediale fuzionate; 14 - urechea exterioară; 15 - tuberculi auditivi din jurul fisurii hiomandibulare; 16 - os hioid; 17 - cartilajele laringelui
Anexa 3
Mecanisme de fuziune a pliurilor palatine la embrionii de mamifere
a - sectiune frontala (in cavitatea XY prezentata in insertul din stanga) prin cavitatea nazala si cavitatea bucala, in zona obrajilor pana la fuziunea pliurilor palatine: 1 - cavitatea nazala; 2 - sept nazal; 3 - pliuri palatine; 4 - rudimentul limbajului; 5 - maxilarul inferior; b - la fel ca in a, dupa fuziunea pliurilor palatine: 6 - zona de moarte celulara si fuziune; c - trei etape succesive (I-III) ale proceselor de distrugere a epiteliului și fuziune a mezenchimului: 1 - epiteliul jumătății stângi a palatului; 2 - epiteliul jumătății drepte a palatului; 3 - mezenchim; 4 - macrofage; 5 - celule moarte; 6 - mezenchim continuu; 7 - epiteliu conservat; 6 - zona de moarte celulară selectivă și aderență
Anexa 4
Dezvoltarea glandelor salivare la om
Poziția glandelor salivare într-un embrion uman de 11 săptămâni: a-b - stadiu incipient de dezvoltare a glandei salivare în cultură; c-e - diagramă care explică relația dintre procesele de ramificare a glandei și distribuția materialului extracelular. Formarea unei brazde ramificate într-un lobul în curs de dezvoltare este însoțită de o contracție a microfilamentelor în celulele de la vârful lobulului și de acumularea de fibre de colagen în afara laminei bazale în zona brazdei. Pe măsură ce aceste procese progresează, brazda se adâncește și nivelul sintezei glicozaminoglicanilor în celulele acestei zone scade treptat. 1 - glanda parotidă; 2 - deschiderea ductului excretor al glandei parotide; 3 - deschiderea canalului excretor al glandei submandibulare; 4 - depunerea glandei sublinguale; 5 - glanda submandibulară; 6 - glicozaminoglicani; 7 - fibre de colagen
Anexa 5
Manifestări externe ale neurofibromatozei (dismorfoză a structurilor faciale, pete pigmentare pe piele)
Întrebări pentru auto-studiu
1. Care sunt diferențele dintre tipurile de dezvoltare reglementare și mozaic?
2. Care este esența diferențierii celulare?
3. Cum este reglată etapele incipiente ale dezvoltării embrionare și când începe să funcționeze genomul embrionar?
4. Care este acțiunea genelor în dezvoltarea timpurie?
5. Cum se modifică potența genetică a nucleilor celulari în timpul dezvoltării?
6. Cum se realizează reglarea genetică a diferențierii?
7. Ce procese celulare au loc în perioada clivajului, gastrulației și organogenezei?
8. Care sunt principalele forme de interacțiune celulară în perioadele de organogeneză?
9. Care este esența inducției embrionare și tipurile acesteia?
10. Care este structura chimică a inductorilor și mecanismul lor de acțiune?
11. Care este importanța sistemului nervos în reglarea ontogenezei?
12. Care sunt mecanismele de reglare hormonală în ontogeneză?
13. Care sunt posibilele modalități de acțiune a factorilor de mediu care provoacă perturbarea embriogenezei?
14. De ce se caracterizează embriopatiile prin tulburări mai profunde decât fetopatiile?
15. Cum se realizează relația dintre corpul matern și făt, care sunt consecințele încălcării acesteia?
16. Care este diferența dintre bolile congenitale ereditare și neereditare?
17. Ce sunt fenocopiile?
18. Încălcări ale ce procese în ontogeneză duc la defecte de dezvoltare?
19. Ce sunt teratogene, clasificarea lor, mecanism de acțiune?
Sarcini de testare
Alegeți un răspuns corect.
1. REGLAREA GENETICĂ A ONTOGENEZEI
LA VERTEBRATE ESTE REALIZAT DE:
1. Scăderea numărului de gene în timpul dezvoltării
2. Reprimarea genelor
3. Dereprimarea genelor
4. Derepresia și reprimarea genelor
2. ÎN TIMPUL CLONĂRII SE REGLEMENTĂ DEZVOLTAREA embrionului
1. Spermatozoizi
2 oua
3. Spermatozoizi și ovul
4. Celulă somatică
5. Donator de ovule și celule somatice
3. DEFECTE DE DEZVOLTARE NEHERITABILE
SISTEMUL DENTAR SE LEGEAZA CU:
1. Fetopatie
2. Gametopatii
3. Embriopatii
4. Blastopatie
4. REGLEMENTAREA HORMONALĂ A DEZVOLTĂRII
LA MAMIFERE ÎNCEPE ÎN PERIOADA:
1. Gastrulare
2. Zdrobire
3. Histo- și organogeneză
4. Fertil
5. PREDAREA DESPRE DEZVOLTAREA EMBRIALA A ORGANISMELOR PRIN FORMARE SECVENTIALA A NOI STRUCTURI SE NUMELE:
1. Preformism
2. Epigeneza
3. Transformism
4. Vitalism
Alegeți mai multe răspunsuri corecte.
6. STABILIREA SI DEZVOLTAREA DINTII RUDIA LA OM ESTE REGLATA DE:
2. Inducția embrionară
3. Sistemul nervos
4. Hormoni
5. Factori de mediu
7. NEÎNCHIDEREA PALATIEI SECUNDARE LA OM SE RESATE DATORITĂ ÎNTRERUPEREI PROCESELOR CELULAR:
1. Cresterea selectiva
2. Condensarea celulelor mezodermice
3. Moartea selectivă
4. Aderenta
5. Mutarea
8. ETAPA DE DIFERENȚARE A CELULUI DEPENDENTE ESTE CARACTERIZAT DE:
1. Creșterea sensibilității la acțiunea inductoarelor
2. Sensibilitate redusă la acțiunea inductorilor
3. Lipsa capacităţii de transdiferenţiere
4. Capacitatea de a transdiferenția
9. CEA MAI MARE SENSIBILITATE A ORGANELOR FEMAT
LA ACȚIUNEA TERATOGENULUI ÎN PERIOADALE:
1. Rudimente de organ
2. Aşezarea de noi structuri de organe
3. Diferențierea celulelor organelor
4. Creșterea organelor
Meci.
10. TULBURĂRI DE DEZVOLTARE:
1. ereditar
2. Neereditare
MECANISME DE APARIȚIE:
a) Mutații generative
b) Mutații în blastomere
c) Mutații în celulele primordiilor de organe
d) Disfuncție genică
e) Încălcarea depunere a organelor
Literatură
Principal
Biologie / Ed. V.N.Yarygina. - M.: Liceu, 2001. - Carte. 1. - p. 150, 280-282, 294, 295, 297, 298, 317-368, 372, 409-418. Pehov A.P. Biologie și genetică generală. - M.: Editura RUDN, 1993. -
