Шпаргалка по "Биологии"

В зависимости от особенностей строения гамет, можно выделить следующие формы полового размножения: изогамию, гетерогамию и овогамию.

Изогамия (1) — форма полового размножения, при которой гаметы (условно женские и условно мужские) являются подвижными и имеют одинаковые морфологию и размеры.

Гетерогамия (2) — форма полового размножения, при которой женские и мужские гаметы являются подвижными, но женские — крупнее мужских и менее подвижны.

Овогамия (3) — форма полового размножения, при которой женские гаметы неподвижные и более крупные, чем мужские гаметы. В этом случае женские гаметы называются яйцеклетками, мужские гаметы, если имеют жгутики, — сперматозоидами, если не имеют, — спермиями.

Овогамия характерна для большинства видов животных и растений. Изогамия и гетерогамия встречаются у некоторых примитивных организмов (водоросли). Кроме вышеперечисленных, у некоторых водорослей и грибов имеются формы размножения, при которых половые клетки не образуются: хологамия и конъюгация. При хологамии происходит слияние друг с другом одноклеточных гаплоидных организмов, которые в данном случае выступают в роли гамет. Образовавшаяся диплоидная зигота затем делится мейозом с образованием четырех гаплоидных организмов. При конъюгации (4) происходит слияние содержимого отдельных гаплоидных клеток нитевидных талломов. По специально образующимся каналам содержимое одной клетки перетекает в другую, образуется диплоидная зигота, которая обычно после периода покоя также делится мейозом.

Вопрос 12

Онтогенез и присущие ему закономерности

Онтогенез это процесс  появления и развития организма  вплоть до самой смерти. Например: развитие организма, которое начинается от оплодотворенного яйца, до формирования взрослой особи  называется онтогенез. 

Говоря другими словами, онтогенез определяется как структурные  изменения одной единицы жизни (клетки, организма или сообщества организмов), которые позволяют ей развиваться и существовать. 

Во время онтогенеза происходит очень много сложных процессов, т.е. происходит реализация генетической информации, которая была передана родительскими организмами. 

На развитие организма  влияют генетические и парагенетические факторы. К генетическим факторам можно  отнести, например, темп развития, достижение определенного размера тела, физические и умственные способности. Например, пол ребенка, это черта, которая  определяет особенности и разницу  развития мальчиков и девочек. 

Парагенетические факторы - это особенности организма матери, которые могут дополнительно  воздействовать на развитие плода. К  таким факторам можно отнести  жизнь матери во время беременности, социальные факторы, происхождение, территория проживания, климат страны и др. 

Существуют так же 2 важные закономерности онтогенеза человека. 

1. Процессы роста и  развития происходят интенсивней  в молодых организмах, и по  мере старения угасают. Так,  например, в младенческом возрасте  рост и др. морфологические процессы  самые существенные. По мере взросления  интенсивность процессов понижается, повышаясь только во время  полового созревания. У взрослых  особей масса тела и рост  остаются на относительно постоянном  уровне. 

2. Рост и развитие организма  происходят не равномерно. Каждому  периоду онтогенеза характерны  свои процессы. Например, в период  созревания организма, замедляются  процессы роста. 

Эмбриональное и  постэмбриональное развитие организмов

В онтогенезе различают две  фазы. Эмбриональное развитие, которое  происходит под покровом эмбриональных  оболочек, и постэмбриональное. В  отношении человека, эмбриональным  периодам можно назвать период развитие эмбриона в организме матери, т.е. во время беременности. 

Второй фазой принято  считать постэмбриональное развитие, т.е. переход к самостоятельному существованию. Это весь период жизни  человека, с момента его рождения, до самой смерти. 

Для начала рассмотрим самый  сложный период развития организма - эмбриональный. В этом периоде всего  лишь из одной клетки формируется  целый организм, готовый к самостоятельной  жизни во внешней среде.

Процесс эмбрионального развития называется - эмбриогенез. Он начинается от оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом (в случае человека) и образования  зиготы. 

Развитие эмбриона осуществляется поэтапно. 

1 этап - дробление. Как  только произошло оплодотворение  и формирование зиготы, она начинает  быстро делиться. Таким образом,  из одной клетки формируется  многоклеточный зародыш - однослойная бластула. Важным является то, что на этом этапе не изменяется вес и объем - они остаются такими же, как были во время зиготы. С каждым делением клетки бластулы становятся все меньше и меньше. Кроме того, еще не наступает дифференциация клеток, и все клетки бластулы распределяются равномерно, что так же объясняет название зародыша - однослойная бластула. Однако не у всех организмов клетки бластулы одинаковы. Размер этих клеток зависит от исходного количества желтка в яйце. Чем меньше желтка в яйце, тем равномернее будет процесс дробления. 

2 этап - гаструляция. В этот период клетки не делятся и не растут. Клетки бластулыначинают мигрировать, т.е. переходить из одной области в другую, формируя тем самым двухслойный или трехслойный зародыш - гаструлу. Так же одним из распространенных вариантов гаструляции является впячивание стенки бластулы внутрь. Гаструла представляет собой полый двух или трехслойный шар. Полость внутри называется гастроцель, она является первичной кишкой. Гаструла сообщается с внешней средой с помощью отверстия в полости, которое является первичным ртом. 

Верхний слой гаструлы называется - эктодерма, внутренний - энтодерма. 

У многоклеточных животных возникает посередине третий слой - мезодерма. Трехслойная гаструла носит название - нейрула. 

После образования всех слоев  начинаются процессы образования тканей и органов (органогенез).

Во время этих процессов  появляется дифференциация клеток, т.е. возникает более сотни различных  видов клеток. Они отличаются друг от друга внешне и функционально. Первичный органогенез характеризуется появлением осевых органов, например, у ланцетника в это время появляются кишечная и нервная трубки и хорда.

У всех животных из одних  и тех же слоев гаструлы формируются одинаковые органы и ткани. Так из эктодермы образуется кожный эпителий, зубная эмаль, органы чувств и нервная система. 

Из мезодермы образуется система кровоснабжения организма, мышцы, половые железы, почки и  др.

Из энтодермы - пищеварительные железы, эпителий легких и кишечника.

В постэмбриональном периоде  завершается органогенез, происходит рост и развитие тела, половое созревание. Постэмбриональное развитие может быть двух типов: прямое и с метаморфозом.

Прямое постэмбриональное  развитие - родившийся организм отличается от материнской особи размерами  и недоразвитыми некоторыми органами. 

Не прямое постэмбриональное  развитие, т.е. развитие с метаморфозами - родившийся организм совершенно не похож  на материнский. Из яйца выходит личинка, которая по внешнему и внутреннему строению сильно отличается от материнской особи и ведет другой образ жизни. На определенном этапе личинка превращается во взрослую особь и уже совсем не отличается от родителей. Примеры такого превращения: гусеница бабочки, головастики лягушек. 

Тератогенные факторы:

Радиационные воздействия - под воздействием ионизирующей радиации у плода могут возникнуть: пороки НС, пороки глаз и черепа. Наиболее уязвимым к воздействию радиации является эмбрион (первые 8 недель беременности). При регулярном и длительном облучении беременной возможна внутриутробная гибель плода.

Механические повреждения могут возникнуть у плода из-за: 
- чрезмерного давления на него стенок матки (что может быть при маловодий, дефектах формы или расположения матки, опухоли матки); 
- шумовых воздействий.

Алкоголь. Регулярное употребление алкоголя в чрезмерных количествах хотя бы за год до беременности, может привести к задержке психического и умственного развития плода, недоразвитию врожденных рефлексов, развитию пороков сердца и почек и многим другим тяжелым последствиям. 
Курение. Курение более безобидно, но тоже может привести к трагическим последствиям: дефицит массы тела новорожденного, нарушения в развитии нервной ткани и головного мозга, разрыв плодных оболочек, преждевременный отход вод, преждевременная отслойка плаценты. Все эти осложнения могут поставить под угрозу жизнь и здоровье матери и ребенка. 
Кофе. Чрезмерное употребление кофе может отрицательно повлиять на плод. Вреден не сам кофе, а содержащийся в нем кофеин, высокие дозы которого приводят к мутациям. Употребление беременными кофе свыше 6 маленьких кофейных чашек в день не желательно.

 

Неполноценное питание 
Для будущего ребенка большое значение имеет питание его матери. Дефицит веществ, необходимых для его развития и получаемых за счет питания беременной, может стать причиной различных пороков развития. Особенно остро плод реагирует на недостаток следующих веществ: 
- белков, которые являются строительным материалом для организма ребенка. Дефицит приводит к гипотрофии плода; 
- кальция, являющегося строительным материалом для костей. Дефицит приводит к недоразвитию скелета, недостаточному окостенению и недоразвитию суставов; 
- витаминов. Их дефицит очень по-разному отражается на развитии ребенка в зависимости от группы витаминов. Особенно опасен для будущего ребенка дефицит фолиевой кислоты (фоллат), который приводит к аномалиям в развитии нервной трубки;

 

Инфекционные  и вирусные заболевания. Особо опасна для беременных краснуха. Заболевание, перенесенное в первые 12 недель беременности, приводит к тяжелейшим последствиям в 70% случаев. Но если женщина однажды переболела краснухой, она может не опасаться — у нее выработался стойкий иммунитет и плод находится в безопасности. Интересно, что в Англии существовал следующий обычай. Если в округе появлялся больной краснухой, матери спешили привести к нему в дом своих дочерей, чтобы те переболели этим заболеванием и впоследствии могли рожать здоровых детей.

 

Резус-фактор крови 
Если у матери кровь резус-отрицательная, а у отца резус-положительная, ребенок может унаследовать тот или другой резус-фактор. Если унаследует материнский отрицательный, то проблем не возникает, но если отцовский положительный, то может развиться серьезный иммунологический конфликт, вплоть до гемолитической болезни плода (от «гемолиз» — разрушение, растворение), которая выражается в разрушении эритроцитов крови плода.

 

Вопрос 13

Под видовой (биологической) продолжительностью жизни подразумевается  средний минимальный возраст, которого особи данного вида достигают  при наиболее благоприятных условиях существования. После этого происходит снижение жизнеспособности организма, и на определённом этапе смерть становится неизбежной. Предполагается, что видовая  продолжительность жизни является генетически запрограммированной, но различные факторы могут ускорить старение, приводя к преждевременной  смерти.

Споры относительно видовой продолжительности жизни  человека ведутся уже давно. Сравнивая  видовую продолжительность жизни  различных животных с периодами  их роста, учёные пытались вывести общий  коэффициент для расчёта продолжительности  жизни всех животных, заодно и для  человека. Так, в лошадь растёт до 4 лет, а живёт при хорошем уходе  до 25–30 лет, рогатый скот растёт в  течение 5 лет, а живёт до 35–40 лет. Путём деления срока жизни  на срок роста получали искомый коэффициент  – 6–7. Этот коэффициент, предложенный свыше 200 лет назад французским естествоиспытателем Жоржем Луи Бюффоном (1707–1783), известен под названием коэффициента Бюффона. Принимая за среднюю продолжительность роста человека 14 лет, Бюффон утверждал, что продолжительность жизни человека должна равняться 90–100 годам.

Кроме коэффициента Бюффона, в разные времена предлагались коэффициенты для расчёта биологической  продолжительности жизни животных по среднему сроку внутриутробного  развития, по среднему сроку завершения оссификации (окостенения) скелета, по срокам наступления половой зрелости и так далее. Все эти коэффициенты, ориентированные на тенденции и закономерности, существующие в животном мире, определяют человеку от 80 до 200 лет. Чаще всего учёные называют цифру 100 лет, однако, эта цифра не отражает реальной картины. Так, в 70-е годы Б. Ц.Урланис, взяв в качестве основного ориентира продолжительность жизни в наиболее передовых и благополучных странах, путём сложных расчётов и построения кривых пришёл к выводу, что видовая продолжительность жизни человека составляет 86 лет для мужчин и 88 лет для женщин. При этом автор подчёркивал приблизительный характер этих цифр.

Почему же расчёты, в какой-то мере верные для животных, оказываются нереальными для  человека? Ответ, видимо, кроется в  социо-биологической природе человека. Разграничивая роль биологических и социальных факторов в жизни человека и подчёркивая ведущую роль последних, И. И.Мечников говорил: «Естественный отбор, дойдя до человека, преломляется как луч в призме. Это уже не он больше». По всей видимости, влияние социальных факторов обеспечивает несоответствие онтогенеза человека закономерностям, наблюдающимся в животном мире.

Можно загнуть еще  и про Предел Хейфлика, http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B5%D0%BB_%D0%A5%D0%B5%D0%B9%D1%84%D0%BB%D0%B8%D0%BA%D0%B0

Вопрос 14

Пренатальный период

На 7 неделе, считая с момента оплодотворения, под  действием генов Y-хромосомы ранее  недифференцированная гонада начинает превращаться в яичко. На 11 постменструальной неделе в яичке появляются клетки Лейдига, и к 12 неделе они начинают продуцировать тестостерон. Вероятно, это происходит под влиянием гонадотропина хориона, содержание которого в моче матери как раз в это время достигает максимальной величины (определение гонадотропина в моче служит стандартным тестом в диагностике беременности). Под влиянием тестостерона ранее не дифференцированные наружные половые органы превращаются в пенис и мошонку.

У женщин на 10 неделе гонада превращается в яичник. Формирование наружных половых органов по женскому типу происходит примерно на 14 неделе, очевидно, без участия гормонов.

Постнатальный период

Наиболее важным гормоном, воздействующим на процесс  роста от момента рождения до подросткового  периода, является соматотропин, или гормон роста. Он выделяется гипофизом и обладает большей степенью видовой (точнее, надвидовой) специфичности, чем другие гормоны гипофиза. Стимуляцию роста у человека вызывают только гормоны человека или обезьяны.