или болезни с наследственным предрасположением

Мультифакторные заболевания отличаются от моногенных тем, что связь между генетическими особенностями и вероятностью развития патологии для них гораздо сложнее. В разных популяциях болезнь может вызываться своеобразной комбинацией генетических и средовых факторов. Роль генетических факторов во многом зависит от условий среды и образа жизни человека.

.

41)))1. Понятие о болезнях с нетрадиционным наследованием (митохондриальные, болезни импритинга, болезни экспансии тринуклеотидных повторов). Примеры.

Среди них различают: болезни импринтинга, митохондриальные болезни, болезни экспансии тринуклеотидных повторов с явлением антиципации и др.

Болезни импринтинга. Особенности наследования и фенотипического проявления при болезнях импринтинга обусловлены явлением геномного импринтинга ГИ.

Явление геномного импринтинга связывают со специфическими изменениями хромосом или их участков во время образования мужских и женских гамет. Этим объясняется дифференциальная маркировка отцовских и материнских хромосом у потомков.

Точные механизмы дифференциальной маркировки хромосом или их участков в сперматогенезе или овогенезе пока окончательно не выяснены. Однако, немаловажная роль, вероятно, принадлежит процессам специфического метилирования цитозиновых оснований ДНК, выключающим транскрипцию гена.

Явлением ГИ объясняется, например, избирательная инактивация у млекопитающих отцовской Х-хромосомы в клетках провизорных органов. В клетках самого зародыша имеет место равновероятная инактивация отцовской и материнской Х-хромосом.

Митохондриальные болезни. В зависимости от типа мутаций митохондриальные болезни разделяют на 4 группы:

а болезни, вызванные точковыми мутациями, приводящими к замене консервативных аминокислот в собственных белках митохондрий. К ним относятся пигментный ретинит и нейроофтальмопатия Лебера, при которой наступает двусторонняя потеря зрения.

б болезни, вызванные мутациями в генах т-РНК, приводящими к многочисленным дегенеративным заболеваниям с различной степенью тяжести клинических проявлений, коррелирующей с количеством мутантной мтДНК

в болезни вызванные делениями и дупликациями участков митохондриалъных генов. У человека описано тяжелое заболевание молодого и среднего возраста — отсроченная кардиопатия, при которой обнаружены делеции мтДНК кардиоцитов. Заболевание носит семейный характер. В ряде случаев предполагается Х-сцепленное наследование, что позволяет думать о существовании ядерного гена.

г болезни, вызванные снижением числа копий мтДНК, что является следствием определенных мутаций. К данной группе относятся летальная инфантильная дыхательная недостаточность и синдром молочнокислого ацидоза.

Изменения в ДНК митохондрий сопровождаются нарушением их функций, связанных с клеточным дыханием. Это определяет характер и степень тяжести клинических проявлений митохондриалъных болезней.

Болезни экспансии тринуклеотвдных повторов с явлением антиципации. Под генетической антиципацией понимается более раннее проявление и возрастание тяжести симптомов наследственного заболевания в последующих поколениях родословной. Антиципация реально проявляется при определенных видах моногенной неврологической патологии, а также при некоторых мультифакториальных заболеваниях.

Феномен экспансии числа тринуклеотидных повторов был впервые обнаружен при исследовании синдрома Мартина—Белла или синдрома фрагильной ломкой Х-хромосомы, основным фенотипическим проявлением которого является умственная отсталость. Синдром ломкой Х-хромосомы характеризуется довольно широкой распространенностью в популяции 1:1000 и необычным характером наследования. Лишь у 80% мужчин-носителей мутантного локуса имеются клинические и цитогенетические признаки заболевания. 20% носителей как клинически, так и цитогенетически нормальны, но после передачи мутации всем своим дочерям они могут иметь пораженных внуков. Неэкспрессируемый мутантный ген в таком случае становится экс-прессируемым в последующих поколениях.

42))))1. Медико-генетическое консультирование, его медицинское значение. Виды и этапы консультирования. Методы пренатальной диагностики (инвазивные, неинвазивные) и их возможности. Медико-генетическая консультация состоит из трех этапов: диагностика, прогнозирование и заключение.

К инвазивной диагностике относят методы диагностики, которые применяют, если у будущего ребенка есть риск развития хромосомных и генетических заболеваний. Назначают их не всем будущим мамам, а лишь тем, у которых в семье есть предрасположенность к определенным наследственным болезням, чей возраст превышает 35 лет и по строгим показаниям врача.

Виды диагностики:

-биопсия ворсин хориона;

- плацентоцентез;

-амниоцентез;

-кордоцентез;

-биопсия тканей плода.

Удивление врачей сразу вызывает ключевое слово неинвазивный. Да, именно так. Для получения результата не требуется забора ни крови, ни каких-либо других биологических материалов организма человека. Следующее преимущество прибора неинвазивного анализа крови — быстрота получения результатов исследования. По сути, неинвазивный анализатор крови представляет собой портативную лабораторию, позволяющую выполнить комплексный анализ в короткие сроки. При некоторых заболеваниях возникает необходимость в определении основных показателей гомеостаза, отображающих транспорт и потребление кислорода — плотность плазмы крови, объем и дефицит циркулирующей крови, а также минутный объём кровообращения

43)))1. Гаметогенез как процесс образования половых клеток. Мейоз: цитогенетическая характеристика. Особенности ово- и сперматогенеза у человека.

Гаметогенез – процесс образования половых клеток, в котором различают 4 стадии: размножения, роста, созревания и формирования. В стадии размножения происходит деление гаметогоний митозом. В стадии роста гаметоциты 1 порядка достигают размеров, характерных для половых клеток. В стадии созревания после редукционного деления образуются гаметоциты 2 порядка, а после эквационного – яйцеклетки и сперматиды, преобразующиеся в сперматозоиды.

Мейоз – способ деления соматических клеток, в результате которого из диплоидной материнской клетки образуются 4 гаплоидные дочерние. В мейозеидет рекомбинация наследственного материала между гомологичными хромосомами, устанавливаются разные соотношения хромосом отцовского и материнского происхождения в гаплоидных наборах гамет.

Мейоз состоит из двух последовательных делений с короткой интерфазой между ними.

Профаза I — профаза первого деления очень сложная и состоит из 5 стадий:

Фаза лептотены или лептонемы — конденсация ДНК с образованием хромосом в виде тонких нитей.

Зиготена или зигонема — коньюгация соединение гомологичных хромосом с образованием структур, состоящих из двух соединённых хромосом, называемых тетрадами или бивалентами.

Пахитена или пахинема — кроссинговер перекрест обмен участками между гомологичными хромосомами; гомологичные хромосомы остаются соединенными между собой.

Диплотена или диплонема — происходит частичная деконденсация хромосом, при этом часть генома может работать, происходят процессы транскрипции образование РНК, трансляции синтез белка; гомологичные хромосомы остаются соединёнными между собой.

Диакинез — ДНК снова максимально конденсируется, синтетические процессы прекращаются, растворяется ядерная оболочка; гомологичные хромосомы остаются соединёнными между собой.

Метафаза I — бивалентные хромосомы выстраиваются вдоль экватора клетки.

Анафаза I — микротрубочки сокращаются, биваленты делятся и хромосомы расходятся к полюсам. Телофаза I — хромосомы деспирализуются и появляется ядерная оболочка.

Второе деление мейоза следует непосредственно за первым, без выраженной интерфазы: S-период отсутствует, поскольку перед вторым делением не происходит репликации ДНК.

Профаза II — происходит конденсация хромосом, клеточный центр делится и продукты его деления расходятся к полюсам ядра, разрушается ядерная оболочка, образуется веретено деления.

Метафаза II — унивалентные хромосомы состоящие из двух хроматид каждая располагаются на «экваторе» на равном расстоянии от «полюсов» ядра в одной плоскости, образуя так называемую метафазную пластинку.

Анафаза II — униваленты делятся и хроматиды расходятся к полюсам.

Телофаза II — хромосомы деспирализуются и появляется ядерная оболочка.

Особенности овогенеза.

Мейоз очень растянут во времени. Он начинается в эмбриогенезе, а заканчивается после овуляции фолликула в яйцеводе. Таким образом, клетка находится в состоянии мейоза более 10 лет, из которых большую часть времени не активна.

Из 1 ооцита овоцита образуется 1 яйцеклетка а не 4, которая получает всю цитоплазму с питательными веществами, и 3 редукционных тельца, которые не участвуют в оплодотворении.

В сперматогенезе есть фаза созревания сперматозоида после мейоза. В овогенезе мейозом процесс оканчивается.

У женщин за месяц созревает 1 яйцеклетка. У мужчин – огромное число сперматозоидов.

Особенности спермогенеза.

1.Транскрипция генов идет не только в интерфпзных диплоидных, но и в мейотических и гаплоидных клетка. При этом синтезируются различные мРНК, трансляция которых происходит не сраду после транскриации.

Медико-генетическое консультирование, его медицинское значение. Виды и этапы консультирования. Методы пренатальной диагностики инвазивные, неинвазивные и их возможности.

Медико-генетическое консультирование — специализированный вид медицинской помощи — является наиболее распространенным видом профилактики наследственных болезней. Суть его заключается в определении прогноза рождения ребенка с наследственной патологией, объяснении вероятности этого события консультирующимся и помощи семье в принятии решения о дальнейшем деторождении.

44)))1. Формы и способы размножения организмов. Биологический аспект репродукции человека. Экстракорпоральное оплодотворение; морально- этические аспекты.

Размножение – свойство живых организмов воспроизводить себе подобных, обеспечивающее непрерывность и преемственность жизни в ряду поколений.

Размножение происходит на следующих уровнях организации:

- молекулярно-генетическом репликация ДНК

- клеточном амитоз, митоз

- организменном.

Бесполое размножение.

В воспроизведении участвует одна родительская особь.

Источник генетической информации – соматические клетки.

Генотипы дочерних особей идентичны родительскому.

Быстрое

увеличение числа особей.

Обеспечивает существование вида в изменяющихся условиях среды.

Вегетативное – размножение частью материнского организма.

Спорообразование – связано с образованием специализированных клеток – спор, которые являются зачатком нового организма.

Половое размножение – совокупность процессов гаметогенеза, осеменения и оплодотворения, приводящих к воспроизведению. При половом размножении происходит образование половых клеток гамет и последующее их слияние.

Характеристика полового размножения:

- в воспроизведении участвуют 2 родительские особи,

- источник генетической информации – половые клетки родителей,

- генотипы дочерних особей отличаются от родительских, вследствие комбинативной изменчивости,

- способствует приспособлению организмов в изменяющихся условиях среды.

Партеногенез – развитие из неоплодотворенной яйцеклетки. Он обеспечивает рост численности особей в условиях, затрудняющих встречу партнеров противоположного пола.

Экстракорпоральное оплодотворение — вспомогательная репродуктивная технология, используемая в случае бесплодия.

Во время ЭКО яйцеклетку извлекают из организма женщины и оплодотворяют искусственно в пробирке, полученный эмбрион содержат в условиях инкубатора, где он развивается в течение 2-5 дней, после чего эмбрион переносят в полость матки для дальнейшего развития.

Морально-этические аспекты: Церковь даёт неодобрительную оценку тем вариантам экстракорпорального оплодотворения, при которых используются донорская сперма, донорские яйцеклетки или суррогатная мать.

Католическая Церковь считает метод ЭКО неестественным и антиморальным, и потому полностью отвергает его во всех его аспектах.

Католическая Церковь считает, что метод ЭКО нарушает естественный процесс единства полового акта, служащего для рождения новой жизни.

Репродуктивные технология разрушает родственные связи и естественное развитие личности ребёнка.

При методе ЭКО ребёнок становится не личностью, а предметом «дорогостоящего» контракта.

Католическая церковь учитывает право суррогатной матери, которая вынашивает ребёнка: «Долговременная установившаяся связь между этой женщиной и ребёнком в её чреве грубо нарушается»

46)))1. Прогенез и его роль в онтогенезе. Механизмы нарушения прогенеза и их последствия. Мутации генов с «материнским эффектом» на примере мухи дрозофилы. Оплодотворение – начальный этап развития нового организма. Фазы оплодотворения. Биологическая сущность.

Прогенез — процесс созревания половых клеток до достижения организмом взрослого состояния.

Патология прогенеза включает все изменения, произошедшие в гаметах. Воздействие альтерирующих факторов, приводящих к гаметопатии, может иметь место во время закладки, формирования и созревания половых клеток. Основной патологией гамет, имеющей значение в нарушении внутриутробного развития, являются мутации — изменение наследственных структур.

В зависимости от того, на каком уровне организации наследственных структур произошла мутация, различают генные, хромосомные и геномные мутации. Причиной наследственных заболеваний, в том числе и нарушений внутриутробного развития, обычно являются мутации в половых клетках родителей ребенка спорадические мутации либо у более отдаленных предков унаследованные мутации. Крайне редко причиной наследственных заболеваний могут быть мутации, произошедшие в зиготе.

Гаметопатии, обусловленные мутациями, могут быть причиной половой стерильности, спонтанных абортов, врожденных пороков и наследственных заболеваний.

Спецификация осей тела у дрозофилы

Гены материнского эффекта работают в эмбриональном развитии дрозофилы при формировании осей тела. Под их контролем в зиготе или раннем эмбрионе включаются gap-гены, отвечающие за спецификацию крупных участков тела.

Формирование дорзо-вентральной оси дрозофилы зависит от транскрипционного фактора dorsal, который синтезируется в организме матери. Образование этого белка стимулируется положением ядер эмбриона. Ядра образуют белок Gurken, который ингибирует образование белка PIPE, взаимодействующего с Torpedo-рецептором на фолликулярных клетках. Клетки, содержащие PIPE, секретируют дорсальный белок и образуют вентральную сторону яйца, в то время как клетки, которые не содержат PIPE, не секретируют дорсальный белок и образуют дорсальную сторону яйца.

Белок dorsal индуцирует транскрипцию генов twist и snail, при этом репрессирует экспрессию генов zerknullt и decapentaplegic. Мембранные белки-рецепторы dorsal также известны какToll-рецепторы, они осуществляют транспорт белка dorsal в ядра эмбриона. Такие Toll-рецепторы являются продуктами гена Toll, они равномерно распределены по плазматической мембране эмбриона.

Дорсальные белки попадают в зародыш с вентральной стороны. После транспорта в ядра белок dorsal находится на вентральной стороне зародыша. Данный процесс приводит к образованию градиентов между вентральной и дорсальной сторонами незрелого зародыша. Репрессия или индукция этих четырех генов регулируется разными путями.

Пример:

-на вентральной стороне зародыща ядра бластодермы окружены высокими концентрациями белка dorsal, что приводит к индукции транскрипции twist и snail, в то время как экспрессия генов zerknullt и decapentaplegic репрессирована

-в середине зародыша ядра бластодермы окружены средними концентрациями белка dorsal, при этом не экспрессируются никакие гены из упомянутых

-на дорсальной стороне зародыша ядра бластодермы окружены низкими концентрациями белка dorsal, поэтому идет экспрессия соответствующих генов и образуются белки zerknult и decapentaplegic.

[править]Образование передне-задней оси

Образование передне-задней оси у дрозофилы происходит благодаря синтезу транскрипционных факторов hunchback и caudal. Эти гены транскрибируются в питающих клетках фолликула матери и обеспечивают рост и развитие ооцита. Транскрипты мРНК генов hunchback и caudal транспортируются в ооцит и равномерно распределяются в цитоплазме.

Хотя гены hunchback и caudal транскрибируются одинаково, их трансляция регулируется таким образом, что белок hunchback образуется в более высоких концентрациях на переднем конце зародыша, в то время как белок caudal накапливается на заднем конце. Белок bicoid, описанный ниже, также являются регулятором транскрипции хотя при взаимодействии с геном caudalдействует как регулятор трансляции, в то время как белок nanos — регулятор трансляции. Белки hunchback и caudal действуют как факторы транскрипции многих генов, вовлеченных в дифференцировку зародыша вдоль передне-задней оси.

мРНК bicoid и nanos синтезируются питающими клетками и транспортируются в ооцит. Белок nanos- регулятор трансляции. Он связывается с 3’OH нетранслируемым участком мРНКhunchback и bicoid и вызывает ее деградацию. Разрушение мРНК hunchback в задней части зародыша приводит к созданию передне-заднего градиента белка hunchback, что позволяет экспрессироваться генам knirps, kruppel и giant, отвечающих за спецификацию брюшного отдела, в средней части зародыша. При потере функции nanos у мутанта полностью отсутствуют абдоминальные сегменты. За связывание белка nanos с мРНК отвечает белок — продукт гена pumilio.

Белок bicoid действует как транскрипционный фактор, стимулирует синтез мРНК некоторых генов, в том числе hunchback. Эти мРНК транслируются в белки, контролирующие образование головных структур зародыша. Кроме того, белок bicoid ингибирует транскрипцию мРНК гена caudal, связываясь с последовательностями на её 3’OH нетранслируемом участке.

47))))1. Характеристика и значение основных этапов эмбрионального развития. Зависимость типа дробления зиготы от строения яйцеклетки. Дробление зиготы, особенности потока генетической информации при дроблении. Гаструляция, способы гаструляции, механизмы

Период эмбрионального развития наиболее сложен у высших животных и состоит из нескольких этапов.

Эмбриональный, или зародышевый, период онтогенеза начинается с момента оплодотворения и продолжается до выхода зародыша из яйцевых оболочек.

В эмбриональном периоде выделяют этапы:

-образование зиготы оплодотворение

-дробление

- гаструляцию

-органогенез

первичный гисто-органогенез нейруляция

вторичный гисто-органогенез дифференциация сомитов

Дробление:

заключается в повторяющихся митотических делениях диплоидной зиготы с самоудвоением ДНК, но без роста клеток, благодаря этому объем тела зародыша не измениется. Клетки, образующиеся в результате дробления, называют бластомерами. Ядра бластомеров диплоидные, с абсолютно одинаковой генетической информацией. Клетки не специализированы и не дифференцированы. Завершается дробление образованием бластулы – однослойного многоклеточного зародыша с полостью внутри. Полость называется бластоцель.

Зависимость типов дробления зиготы от строения яйцеклетки.

Полное или голобластическое у ланцетника и амфибий при умеренном количестве желтка яйцо разделяется полностью.

-равномерное синхронное- образуются бластомеры равной величины. при гомолецитальной яйцеклетке ланцетника?

целобластула

- неравномерное асинхронное – образуются бластомеры разного размера при телолецитальном яйце у амфибий? амфибластула

Частичное или меробластическое –у животных, яйца которых содержат большое количество желтка, последний при дроблении не делится.

-дискоидальное – желток концентрируется на вегетативном полюсе и составляет значительную часть яйца, а в образовании клеток зародыша принимает участие лишь цитоплазма анимального полюса яйцеклетки костистые рыбы, пресмыкающиеся, птицы? дискобластула.

- поверхностное – желток расположен в виде пояса внутри яйца центролецитальные яйца насекомых и некоторых других беспозвоночных. При этом первые деления ядра проходят без разделения цитоплазмы. Затем участки центральной цитоплазмы с ядрами перемещаются к поверхности, где сливаются со слоем периферической цитоплазмы, который после этого делится на клеточные территории, соответствующие отдельным бластомерам. Процесс деления на массу желтка не распространяется.

Гаструляция:

Расчленение клеточного материала на 2 кишечнополостные, губки или 3 зародышевых пласта или листка.

Гаструла- зародыш на стадии гаструляции.

Первоначально образуется наружный эктодерма и внутренний энтодерма листки.

Позже возникает средний зародышевый листок мезодерма, располагающийся между экто и энтодермой.

Различают 4 основных способа Г.

Инвагинация, или впячивание, когда часть стенки однослойного зародыша постепенно вворачивается внутрь бластоцеля и образует внутренний листок. Образуется гастроцель полость первичной кишки и бластопор первичный рот- ланцетник

Эпиболия, или обрастание, когда относительно крупныемакромеры, богатые желтком клетки обрастают мелкимимикромерами и оказываются внутри, образуя внутренний листок. Первоначально бластопор не образуется и отсутствует гастроцель. Впоследствии образуется зачаток первичной кишки. амфибии

Иммиграция, или выселение бластомеров в бластоцель; иммиграция может быть униполярной вселение из одного места и мультиполярной из разных мест. кишечнополостные

Деламинация, или разделение клеток параллельно поверхности, благодаря чему однослойная стенка зародыша превращается в двухслойную. у кишечнополостных имеющих бластулу в виде морулы

Эти способы гаструляции редко встречаются в чистом виде. Так описано сочетание инвагинации с эпиболией амфибии, деляминации с иммиграцией иглокожие. Можно поэтому назвать пятый способ гаструляции – смешанный.

48))))1. Основные этапы эмбриогенеза. Первичный органогенез (нейруляция) как процесс образования комплекса осевых органов хордовых. Первичная дифференцировка клеток. Генетический контроль клеточной дифференцировки.

В процессе эмбриогенеза можно выделить следующие основные стадии:

1. Оплодотворение ~ слияние женской и мужской половых клеток. В результате образуется новый одноклеточный организм-зигота.

2. Дробление. Серия быстро следующих друг за другом делений зиготы. Эта стадия заканчивается образованием многоклеточного зародыша, имеющего у человека форму пузырька-бластоцисты, соответствующей бластуле других позвоночных.

3. Гаструляция. В результате деления, дифференцировки, взаимодействия и перемещения клеток зародыш становится многослойным. Появляются зародышевые листки эктодерма, энтодерма и мезодерма, несущие в себе накладки различных тканей и органов.

4. Гистогенез, органогенез, системогенез. В ходе дифференцировки зародышевых листков образуются зачатки тканей, формирующие органы и системы организма человека.

Органогенез — образование и развитие органов. Различают онтогенетический О., изучаемый эмбриологией и биологией развития, и филогенетический О., исследуемый сравнительной анатомией.

Первичный органогенез — процесс образованиякомплекса осевых органов. В разных группах животных этот процесс характеризуется своими особенностями. Например, у хордовых на этом этапе происходит закладка нервной трубки, хорды и кишечной трубки.

В ходе дальнейшего развития формирование зародыша осуществляется за счет процессов роста, дифференцировки и морфогенеза. Рост обеспечивает накопление клеточной массы зародыша. В ходе процесса дифференцировки возникают различно специализированные клетки, формирующие различные ткани и органы. Процесс морфогенеза обеспечивает приобретение зародышем специфической формы.

Нейруляция — образование нервной пластинки и её замыкание в нервную трубку в процессе зародышевого развития хордовых.

Образование осевых органов хордовые:

Нервная трубка – эктодерма на спинной стороне зародыша прогибается, образуя продольный желобок, края которого смыкаются.

Хорда – образуется в результате постепенного обособления спинной части энтодермы, расположенной под нервным зачатком.

Кишечная трубка – образуется из энтодермы в результате преобразования гастроцели.

Вторичный органогенез – формирование всех остальных органов.

Органогенез – процесс формирования систем органов в эмбриональном развитии.

Нейруляция. Образование комплекса осевых органов – нервная трубка, хорда.

Дифференцировка сомитов – построение остальных органов, приобретение различными участками тела типичной для них формы и черт внутренней организации. Установление определенных пропорций.

Нейрула- зародыш на стадии нейруляции

Материал, используемый на построение НС у позвоночных предсталяет собой пласт клеток эктодермы над зачаткой хорды и сомитами нейроэктодерма

В процессе НЕЙРУЛЯЦИИ. происходит вычленение в составе трёх зародышевых листков зачатков отдельных систем органов. Наружный листок — эктодерма — утолщается на спинной стороне зародыша и образует нервную пластинку, по краям которой поднимаются нервные валики. Средняя часть нервной пластинки углубляется, валики сближаются и, соединяясь между собой, образуют нервную трубку — зачаток центральной нервной системы. Оставшаяся эктодерма смыкается над нервной трубкой и превращается в покровный эпителий. Внутренний зародышевый листок — энтодерма — у животных с полным дроблением яиц подрастает к спинной стороне зародыша и полностью окружает гастроцель, который, т. о., превращается в полость кишечника. У животных с неполным дроблением яиц кишечник на брюшной стороне остаётся незамкнутым; нижней стенкой его служит нераздробившийся желток. Средний зародышевый листок — мезодерма — расчленяется на средний продольный тяж клеток зачаток хорды и лежащие по бокам от него спинные сегменты сомиты, сегментные ножки нефротомы и боковые пластинки. К концу Н. зародыш приобретает план строения взрослого организма: на спинной стороне, под эпителием, располагается нервная трубка, под ней — хорда, под хордой — кишечник; различимы передний и задний отделы тела зародыша.

К началу стадии органогенезов мезодерма представлена сомитами, занимающими положение сбоку от хорды и переходящими в сегментную или сомитную ножку, а также боковой пластинкой с висцеральным и париетальным листками.

Клеточный материал сомитов распределяется между несколькими зачатками.

Наружная область сомита, прилегающая к эктодерме представлена дерматомом и образует дерму.

Внутренняя часть склеротом участвует в образовании скелетных структур, в частности тел позвонков.

Между дерматотомом и склеротомом располагается миотом – зачаток поперечнополосатой мускулатуры.

В области сомитной ножки – нефротом – зачаток органов выделения. Материал спланхо- и соматоплевры используется в развитии половой, сердечно-сосудистой, и лимфатической систем, плевры, брюшины, перикарда.

Еще до подразделения зачатка мезодермы на сомиты из него выселяются клетки, характеризующиеся наличием отростков. К ним присоединяются также некоторое количество клеток, выселяющихся из других зародышевых листков, в частности эктодермы. Совокупность указанных клеток образует мезенхиму. Из этого зачатка развиваются все виды соединительной ткани, гладкая мускулатура, кровеносная, лимфатическая системы.

Эктодерма – эпидермис кожи и его производные, эпителий ротовой полости, эмаль зубов, компоненты органов зрения, слуха, обоняния, железы.

Энтодерма –эпителий желудка и кишечника, железы внутр. секреции, эпителиальная выстилка легких.

Мезодерма- скелет, хрящи, поперечно-полосатая мускулатура, дерма, брюшина, перикард, выделительная, половая системы.

49))))1. Вторичные органогенезы. Образование органов и тканей. Механизмы взаимодействия эмбриональных клеток. Характеристика клеточных процессов в онтогенезе: пролиферация, миграция, клеточные сгущения, избирательная сортировка клеток. Врождённые пороки развития как следствие нарушения данных процессов. Примеры.

Вторичный органогенез формирование всех остальных органов. У позвоночных он начинается с образования зачатка нервной системы. Это – стадия нейрулы.

Из эктодермы, кроме нервной системы, формируются покровы тела: наружный эпителий, кожные железы, роговые чешуи и т.д. Органы пищеварения и дыхания развиваются в основном из клеток энтодермы. Мезодерма дает начало мышечной, хрящевой и костной ткани, кровеносной и выделительной системам.

Пролиферация – перераспределение клеток(Нарушение процессов пролиферации может привести к недоразвитию или чрезмерному развитию отдельных органов и частей организма - уродствам.)

Миграция – клеточные перемещения. При нарушении наблюдается недоразвитие и гетеротопия органа. Для м. важна способность клеток к амебоидному движению и свойства клет.мембран(Нарушение процессов миграции клеток приводит к врожденным порокам развития - недоразвитию органа (гипоплазии) или гетеротопии, т.е. развитию органа или ткани в другом месте (гетеротопия почки, семенников).

Клеточные сгущения – образование скоплений и пластов клетками

Избирательная сортировка – образование скоплений в зависимости от свойств, т.е. происходит образование обособленных друг от друга зародышевых листков с совершенно определённым взаимным расположением.

50))) 1. Понятие провизорных органов хордовых. Особенности развития этих органов в группе Anamnia и Amniota. Типы плацент. Нарушение процессов развития и редукции зародышевых оболочек у человека.

Провизорные органы- органы, которые функционируют у зародышей, и отсутствуют во взрослом состоянии.

Это: желточный мешок, амнион, хорион и аллантоис.

В отличие от рыб и земноводных анамний у пресмыкающихся, птиц и млекопитающих амниот, кроме желточного мешка, развиваются амнион, хорион сероза, серозная оболочка и аллантоис.

Желточный мешок формируется из энтодермы и внутреннего листка несегментированной мезодермы. У зародышей рыб, пресмыкающихся и птиц он выполняет функции питания и дыхания, у высших позвоночных — функции кроветворения и образования первичных половых клеток гонобластов. У млекопитающих функционирующий лишь несколько дней желточный мешок выполняет, наряду с дыханием, кроветворением, также трофическую функцию, способствуя всасыванию секрета желез матки.

Зародыш заключается в 2 оболочки. 1ая- внутренняя — амниотическая, 2ая- серозная или хорион.

Амниотическая оболочка – ограничивает полость амниона, заполненную амниотической жидкостью, омывающей зародыш со всех сторон, и благодаря которой зародыш развивается в водной среде, что предохраняет его от механических травмирующих воздействий, прилипания к оболочкам.

Благодаря серозной оболочке снаружи от амниотической оболочки формируется еще одна полость – внезародышевый целом или экзоцелом.

Аллантоис- образуется как вырост задней кишки, врастает в экзоцелом и в конце концов заполняет ее целиком. Является зародышевым органом выделения. В нем скапливаются продукты распада, образующиеся в ходе обмена веществ в теле зародыша. В стенке аллантоиса развивается богатая сеть кровеносных сосудов.

Стенка аллантоиса плотно прилегает к серозной оболочке образует хорион-аллантоис, выполняющий функцию дыхания.

Хорион серозная оболочка, образующийся из эктодермы и наружного листка несегментированной мезодермы, ограничивает полость — экзоцелом. Хорион участвует в дыхании и питании птицы, образовании плаценты млекопитающие.-за счет ворсин.

Плацента – орган, при помощи которого зародыш получает из организма матери все необходимое для развития. Материнская часть плаценты представлена участком стенки матки, с которым связаны ворсины хориона.

В зависимости от уровня контакта ворсины и слизистой оболочки матки различают несколько типов плацент:

- плацента эпителиохориального типа полуплацента –ворсины хориона погружены в складки слизистой оболочки матки без нарушения целостности эпителия, выстелающего ее просвет свинья, лошадь, бегемот, верблюд, китообразные

- десмохориальная плацентна – целостность эпителиальной выстилки полости матки нарушается. Ворсины хориона погружены в соединительную ткань стенки матки, но прямой контакт с кровеносными сосудами отсутствует жвачные животные

- эндотелиохориальный тип – ворсины хориона вступают в непосредственный контакт с эндотелием – клетками, ограничивающими просвет сосудов стенки матки.

- гемохориальный тип – обеспечивает наиболее тесную связь зародыша с организмом матери. В этом случае ворсины хориона омываются кровью, изливающейся из сосудов, в силу нарушения целостности их стенок в лакуны, которые образуются в стенке матки в области плаценты приматы, человек

Нарушение редукции зародышевых оболочек – персистирование.

Нарушение процессов развития зародышевых оболочек могут быть следствием генетической. Экзогенной или мультифакториальной природы.

51))))Особенности эмбрионального развития плацентарных млекопитающих и человека

Сложные взаимоотношения зародыша с организмом матери устанавливаются у плацентарных млекопитающих. У плацентарных млекопитающих яйцеклетки практически лишены желтка и дробятся целиком. Дробление полное неравномерное. Правильной последовательности в увеличении числа бластомеров не наблюдается. Такое нарушение обусловливается очень ранним разделением бластомеров на зародышевые и внезародышевые. У некоторых млекопитающих уже с первых стадий дробления обозначаются более крупные темные зародышевые и светлые внезародышевые бластомеры. Деление зародышевых и внезародышевых бластомеров протекает независимо, в связи с чем нарушается его синхронность.

В результате дробления образуется бластодермический, или зародышевый, пузырек, в котором внезародышевые бластомеры располагаются вокруг зародышевых. Пузырек соответствует бластуле, но по своему строению с ней не сходен. На

этой стадии зародыш внедряется в стенку матки.

Так как зародыш получает питательные вещества от матери, важно, чтобы контакт с ее организмом установился возможно раньше. Этот контакт и осуществляется при участии внезародышевых частей, отделяющихся уже на стадии дробления. В раннем обособлении зародышевого материала от внезародышевого заключается одна из особенностей развития млекопитающих.

У плацентарных млекопитающих «посредником» между зародышем и окружающей средой является организм матери, от которого эмбрион получает питание, кислород, тепло.

В процессе эмбрионального развития человека сохраняются общие закономерности развития и стадии, характерные для позвоночных животных. Вместе с тем появляются особенности, отличающие развитие человека от развития других представителей позвоночных; знание этих особенностей необходимо врачу. Процесс внутриутробного развития зародыша человека продолжается в среднем 280 суток 10 лунных месяцев. Эмбриональное развитие человека можно разделить на три периода: начальный 1-я неделя развития, зародышевый 2-8-я неделя развития, плодный с 9-й недели развития до рождения ребенка. К концу зародышевого периода заканчивается закладка основных эмбриональных зачатков тканей и органов и зародыш приобретает основные черты, характерные для человека.

52)))))Постэмбриональный период онтогенеза, его периодизация у человека. Основные процессы: рост, формирование дефинитивных структур, половое созревание, репродукция. Роль эндокринной регуляции в постнатальном периоде

Постэмбриональный онтозенез – период индивидуального развития от рождения выхода из яйцевых оболочек до смерти. В этом периоде завершаются формообразовательные процессы, происходит половое созревание, размножение, старение и смерть.

Рост – увеличение размеров массы тела, вызванное увеличением количества и размеров клеток и накоплением внеклеточных образований.

Различают 2 типа

роста:

Неопределенный – рост в течение всей жизни моллюски, рыбы.

Определенный – рост до определенного периода онтогенеза птицы, млекопитающие.

Период формирования дефинитивного фенотипа от образования зиготы до полового созревания особи.

Половое созревание — процесс изменений в организме подростка, вследствие которых он становится взрослым и способным к продолжению рода. Половое созревание запускается с помощью сигналов из головного мозга к половым железам: яичкам у мальчиков и яичникам у девочек. В ответ на эти сигналы половые железы вырабатывают различные гормоны, стимулирующие рост и развитие мозга, костей, мышц, кожи и репродуктивных органов. Рост тела ускоряется в первой половине пубертатного периода, а полностью заканчивается с завершением полового созревания. В течение периода полового созревания формируются значительные различия в размерах, форме, составе и функции многих структур и систем организма, наиболее очевидные из которых относят к вторичным половым признакам.

Репродукция размножение, физиологическая функция, необходимая для сохранения человека как биологического вида. Процесс размножения у человека начинается с зачатия оплодотворения, т.е. с момента проникновения мужской половой клетки сперматозоида в женскую половую клетку яйцо, или яйцеклетку. Слияние ядер этих двух клеток – начало формирования нового индивида. Человеческий зародыш развивается в матке женщины во время беременности, которая длится 265–270 дней. В конце этого периода матка начинает самопроизвольно ритмически сокращаться, сокращения становятся все сильнее и чаще; амниотический мешок плодный пузырь разрывается и, наконец, через влагалище «изгоняется» зрелый плод – рождается ребенок. Вскоре отходит и плацента.

Роль эндокринных желез в регуляции жизнедеятельности организма в постнатальном периоде очень велика. Важен гормон соматропин, выделяемый гипофизом с момента рождения до подросткового периода. Гормон щитовидной железы — тироксин — играет очень большую роль на протяжении всего периода роста. С подросткового возраста рост контролируется стероидными гормонами надпочечников и гонад. Из факторов среды наибольшее значение имеют питание, время года, психологические воздействия.

2!!!!!! Постэмбриональный период онтогенеза – период с момента выхода из яйцевых оболочек до смерти организма.

Периодизация у человека смотри тетрадь 3, страница 16

Основные процессы:

Рост- проявляется в прогрессивном увеличении массы и размеров организма. Происходит прежде всего впоследствии прироста органического вещества протоплазмы

Установлением дефинитивных окончательных пропорций тела

Половое созревание, пубертатный период -, период в индивидуальном развитии животного организма, в течение которого путём глубоких внутренних перестроек он достигает половой зрелости способности к размножению. У человека П. с. характеризуется ускорением роста отдельных сегментов скелета с последующим установлением окончательных пропорций тела, завершением формирования вторичных половых признаков, половых органов

Репродукция- возможность воспроизводить себе подобных.

Роль эндокринных желез в регуляции жизнедеятельности организма в постнатальном периоде очень велика. Важен гормон соматропин, выделяемый гипофизом с момента рождения до подросткового периода. Гормон щитовидной железы — тироксин — играет очень большую роль на протяжении всего периода роста. С подросткового возраста рост контролируется стероидными гормонами надпочечников и гонад. Из факторов среды наибольшее значение имеют питание, время года, психологические воздействия.

53))))))1. Биологические и социальные аспекты старения и смерти организма. Генетические, молекулярные, клеточные и системные механизмы старения. Проблема долголетия. Понятие о геронтологии и гериатрии.

Теории старенияБИОЛОГИЧЕСКИЕ

Для исследованиявзаимодействия между всеми механизмами борьбы с повреждениями был предложен системный подход к старению, который пытается одновременно принять во внимание большое количество механизмов. этот подход может чётко разделить механизмы, которые действуют на разных стадиях жизни организма. Например, постепенное накопление мутаций в митохондриальной ДНК часто приводит к накоплению активных форм кислорода и снижению производства энергии, что в свою очередь приводит к увеличению скорости повреждения ДНК и белков клеток.

Социальные аспекты

физическая неспособность пожилых людей трудиться имеет относительно небольшую роль, наибольшую роль играет постоянное введение новых технологий, которые требуют непрерывного образования и тренировки, которые в меньшей мере доступны старым людям. Важным фактором в социологии старения является сексуальная и репродуктивная активность.

На уровне индивидуума увеличение продолжительности жизни возможно за счёт правильной диеты, физических упражнений и избегания потенциально токсичных факторов, таких как курение. возможно омоложение тканей с помощью стволовых клеток, замены органов искусственными органами или органами, выращенными для этой цели, например, с помощью клонирования или химическими и другими методами антиоксиданты, гормональная терапия, которые бы оказывали влияние на молекулярный ремонт клеток организма.

Геронтоло?гия— наука, изучающая биологические, социальные и психологические аспекты старения человека, его причины и способы борьбы с ним омоложение.

Гериатрия— частный раздел геронтологии, занимающийся изучением, профилактикой и лечением болезней старческого возраста.

54)))))Современные представления о сущности онтогенетических преобразованиях. Клеточная дифференцировка;генетические и негенетические механизмы; стадии. Опыты Д. Гердона по доказательству равных генетических потенций ядер соматических клеток.

Врождённые пороки развития как следствие нарушения данных процессов. Примеры.

В ходе эмбриогенеза изменения наблюдаются на всех уровнях структурной организации зародыша.

К типичным онтогенетическим преобразованиям относятся: пролиферация, миграция, клеточные сгущения, избирательная сортировка клеток.

Клеточная дифференцировка – процесс, в результате которого относительно однородный материал заордыша в ходе эмбриогенеза преобразуется в устойчивые элементы, разнородные по морфологии, биохимическим показателям, функциям и т д.

Генетические основы клеточной дифференцировки объясняет гипотеза дифференциальной активности генов.

Согласно ей различия в спектре белков, образуемых дифференцируемыми клетками, отражают различия в наборе активных генов. В клетках любого направления специализации выделяют как бы 3 группы активных генов:

- контролирующие фундаментальные процессы жизнедеятельности клеток и активные во всех живых клетках

- обусловливающие сходные черты клеток одной ткани

- контролирующие черты специфичные для клеток конкретного типа

Главный механизм клеточной дифференцировки сводится к избирательному блокированию – деблокированию или инактивации – активации отдельных генов или групп. Способы достижения перечисленных состояний геновинтенсивно изучаются, однако все еще далеки от понимания. Большая роль по видимому принадлежит изменению физико-химических свойств хроматина, которое во многом зависит от характера взаимодействия ДНК, гистоновых и негистоновых белков.

Стадии:

Условно можно выделить 3 этапа дифференциации клеток, в ходе которой изменяется степень их детерминированности.

Первый этап — этап тотипотентности сохранения равнонаследственности клеток. Бластомеры видов с радиальным типом дробления сохраняют тотипотентность в течение нескольких поколений клеток у гидромедузы до стадии 32 бластомеров, каждый из которых может развиваться в полноценный организм

Тотипотентность сменяется однозначной детерминированностью постепенно.

На промежуточном втором этапе — этапе зависимой дифференцировки клеточный материал способен к трансдетерминации. Эксплантация зачатка органа, находящегося на втором этапе дифференцировки, в нетипичное окружение приведёт к изменению хода его дифференцировки трансдифференцировке. Например, пересаженный в эктодерму участок мезодермы амфибий развивается далее как эктодерма. Впоследствии возможность развития в нескольких направлениях резко сужается из-за канализации развития.

Третий этап — этап независимой дифференцировки характеризуется тем, что закономерные преобразования клеточного материала ткани, органа продолжаются даже при изменении внешних условий.

Опыты Гердона:

Опыты по пересадке ядер соматических клеток в яйцеклетку впервые были успешно осуществлены в 50-х гг. в США, а в 60—70-х гг. получили широкую известность опыты английского ученого Дж. Гердона. Используя африканскую шпорцевую лягушку Xenopus laevis, он в небольшом проценте случаев получил развитие взрослой лягушки из энуклеированной яйцеклетки, в которую пересаживал ядро из эпителиальной клетки кожи лягушки или кишечника головастика, т.е. из дифференцированной клетки.Энуклеацию яйцеклетки проводили большими дозами ультрафиолетового облучения, что приводило к функциональному удалению ее ядра.

Для доказательства того, что в развитии зародыша участвует пересаженное ядро соматической клетки, применили генетическое маркирование. Яйцеклетку брали из линии лягушек с двумя ядрышками в ядре соответственно двум ядрышковым организаторам в двух гомологичных хромосомах, а ядро клетки донора — из линии, имеющей в ядрах только одно ядрышко вследствие гетерозиготности по делении ядрышкового организатора. Все ядра в клетках особи, полученной в результате трансплантации ядра, имели только одно ядрышко.

Главный вывод, который вытекает из этого опыта, заключается в том, что наследственный материал соматических клеток способен сохраняться полноценным не только в количественном, но и в функциональном отношении, цитодифференцировка не является следствием недостаточности наследственного материала.

55))))1. Эмбриональная индукция, компетенция тканей и их роль в процессах гисто-и органогенеза.

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

56)))))1Пролиферация клеток, запрограммированная клеточная гибель, адгезия клеток, замыкание закладок как механизмы морфогенетических преобразований в онтогенезе. Врождённые пороки развития как следствия нарушения данных процессов. Примеры.

Пролиферация клеточное размножение – разрастание ткани организма путём размножения клеток, лежит в основе развития всех органов. Благодаря ей достигается определенная масса тканей. В отдельных зачатках делящиеся клетки могут располагаться без видимого порядка или концентрироваться в особых матричных зонах.

Запрограммированная гибель клеток исходного зачатка. Некоторые примеры указывают, что она является инструментом придания зачатку окончательной формы пример: гибель клеток служит разъединению закладок фаланг пальцев у птиц и млекопитающих. В других случаях роль клеточной гибели менее понятна. Например: на известной стадии развития многих центров ГМ млекопитающих закономерно погибает более половины клеток. При этом среди гибнущих клеток есть и такие, отростки которых уже установили контакт с органом-мишенью.

Клеточная адгезия — не просто соединение клеток между собой, а такое их соединение, которое приводит к формированию определённых правильных типов гистологических структур, специфичных для данных типов клеток.

57))))1. Регуляция развития человека и животных на разных этапах онтогенеза. Генетическая регуляция развития (генетическая детерминированность развития, дифференциальная активность генов, влияние ооплазматической сегрегации, Т-локус; гомеозисные и дизруптивные мутации).

Детерминация – совокупность факторов, обусловливающих закономерный характер формообразовательных процессов, или же воздействие одной части зародыша на другие его части побуждающие эти последние к прохождению в подходящих условиях фрагмента пути своего нормального развития.

Генетические основы клеточной дифференцировки объясняет гипотеза дифференциальной активности генов.

Согласно ей различия в спектре белков, образуемых дифференцируемыми клетками, отражают различия в наборе активных генов. В клетках любого направления специализации выделяют как бы 3 группы активных генов:

- контролирующие фундаментальные процессы жизнедеятельности клеток и активные во всех живых клетках

- обусловливающие сходные черты клеток одной ткани

- контролирующие черты специфичные для клеток конкретного типа

Сегрегация ооплазматическая — возникновение локальных различий в свойствах ооплазмы, осуществляющееся в периоды роста и созревания ооцита, а также в оплодотворённом яйце. С. — основа для последующей дифференцировки зародыша: в процессе дробления яйца участки ооплазмы, различающиеся по своим свойствам, попадают в разные бластомеры; взаимодействие с ними одинаковых по своим потенциям ядер дробления приводит к дифференциальной активации генома. У разных животных С. наступает не одновременно и бывает выражена в разной степени.

58)))))1. Нервная регуляция онтогенеза. Взаимодействие нервных центров с иннервируемыми органами. Механизмы и уровни гуморальной регуляции. Последствия нарушения нервной и гормональной регуляции. Примеры.

Нервная регуляция, координирующее влияние нервной системы НС на клетки, ткани и органы, приводящее их деятельность в соответствие с потребностями организма и изменениями окружающей среды; один из основных механизмов саморегуляции функций. Многоклеточный организм в своих жизненных проявлениях рост, развитие, реакции на внешние воздействия и т.п. выступает как единое целое. Эта целостность обеспечивается рядом регуляторных механизмов, среди которых ведущее значение у животных приобрела Н. р. Вследствие Н. р. деятельность клеток и органов может инициироваться, прекращаться, усиливаться, ослабляться; могут меняться функциональное и биохимическое состояние клеток и органов, особенности их строения

Возникшее в какой-либо из клеток возбуждённое состояние поверхностной мембраны может иногдараспространяться, охватывая клетку за клеткой так называемое нейроидное проведение — процесс, по ионному механизму схожий с проведением импульса нервного. На этой основе в ходе эволюции животных развились 2 основных координирующих механизма — Н. р. и гормональная регуляция. Соответственно различают 2 рода веществ-посредников — медиаторы, и гормоны. Гормон разносится по организму, поступая в кровь; вследствие этого гормональная регуляция осуществляется медленно и широко адресована. В противоположность этому, Н. р. может быть быстрой и локальной. Это обеспечивается тем, что при Н. р. медиатор выделяется из нервных окончаний прямо на иннервированные клетки, а также тем, что выделение медиатора вызывается быстро распространяющимся сигналом — нервным импульсом. Между Н. р. и гормональной регуляцией нет резкой границы, некоторые нервные окончания выделяют активные вещества в кровь

Гуморальная регуляция — один из эволюционно ранних механизмов регуляции процессов жизнедеятельности в организме, осуществляемый через жидкие среды организма кровь, лимфу, тканевую жидкость с помощью гормонов, выделяемых клетками, органами, тканями. У высокоразвитых животных и человека гуморальная регуляция подчинена нервной регуляции и составляет совместно с ней единую систему нейрогуморальной регуляции. Механизм действия гормонов

Действие гормонов основано на стимуляции или угнетении каталитической функции некоторых ферментов в клетках органов—мишеней. Это действие может достигаться путем активации или ингибирования уже имеющихся ферментов

59))))))1. Межклеточные взаимодействия на разных этапах онтогенеза. Эмбриональная индукция, её виды. Опыты Г. Шпемана в изучении явления эмбриональной индукции.

Решающее значение имеют контактные индукция и компетенция, в меньшей степени — дистантные взаимодействия клеток, обусловливающие морфогенетические корреляции, контролируемые влияния со стороны более широкого клеточного окружения целого зачатка или зародыша.

Компетенция- способность клеток зародыша животных и растений реагировать на влияние др. частей зародыша образованием соответственных структур или дифференцировкой.

Возникает на определенных стадиях развития организма и сохраняется ограниченное время.

На всякий случай: Межклеточные контакты: адгезивные точечные, замыкающие простой контакт и проводящие нексусы и синапсы

Эмбриональная индукция — это взаимодействие частей развивающегося зародыша, при котором один участок зародыша влияет на судьбу другого участка. Явление эмбриональной индукции с начала XX в. изучает экспериментальная эмбриология.

опыт Г. Шпемана на зародышах амфибий.

Шпеман использовал два вида тритонов: тритона гребенчатого, яйца которого лишены пигмента и потому имеют белый цвет, и тритона полосатого, яйца которого благодаря пигменту имеют желто-серый цвет.

Один из опытов заключается в следующем: кусочек зародыша из области дорсальной губы бластопора на стадии гаструлы тритона гребенчатого пересаживают на боковую или вентральную сторону гаструлы тритона полосатого. В месте пересадки происходит развитие нервной трубки, хорды и других органов. Развитие может достичь довольно продвинутых стадий с образованием дополнительного зародыша на боковой или вентральной стороне зародыша реципиента. Дополнительный зародыш содержит в основном клетки зародыша реципиента, но светлые клетки зародыша-донора тоже обнаруживаются в составе различных органов.

Из этого и подобных опытов следует несколько выводов.

Во-первых, участок, взятый из спинной губы бластопора, способен направлять или даже переключать развитие того материала, который находится вокруг него, на определенный путь развития. Он как бы организует, или индуцирует, развитие зародыша как в обычном, так и в нетипичном месте.

Во-вторых, боковая и брюшная стороны гаструлы обладают более широкими потенциями к развитию, нежели их презумптивное предполагаемое проспективное направление, так как вместо обычной поверхности тела в условиях эксперимента там образуется целый зародыш.

В-третьих, достаточно точное строение новообразованных органов в месте пересадки указывает на эмбриональную регуляцию. Это означает, что фактор целостности организма приводит к достижению хорошего конечного результата из нетипичных клеток в нетипичном месте, как бы управляя процессом, регулируя его в целях достижения этого результата.

60)))))Целостность онтогенеза. Эмбриональная регуляция. Детерминация частей развивающегося зародыша; канализация развития. Концепции морфогенеза (физиологических градиентов, позиционной информации, морфогенетических полей)

Эмбриональные регуляции- осуществление нормального целостного развития, а также восстановление нормального плана строения и внутренней структуры развивающегося организма и отдельных зачатков его органов после экспериментального нарушений его целостности удаление или добавление частей, их поворот, пересадка и т. д..

Детерминация – совокупность факторов, обусловливающих закономерный характер формообразовательных процессов или же воздействие одной части зародыша на другие его части, побуждающие эти последние к прохождению в подходящих условиях фрагмента пути своего нормального развития.

По мере прохождения зародышем последовательных стадий эмбриогенеза происходит ограничение или даже утрата отдельными зачатками потенций к изменениям в нескольких направлениях, т.е. имеет место канализация развития.

Морфогенез – процесс возникновения новых структур и изменения их формы в

ходе онтогенеза.

Концепция физиологических градиентов. Концепция физиологических градиентов, предложенная в начале XX в. американским ученым Ч. Чайльдом, заключается в том, что у многих животных обнаруживаются градиенты интенсивности обмена веществ и совпадающие с ними градиенты повреждаемости тканей. Эти градиенты обычно снижаются от переднего полюса животного к заднему. Они определяют пространственное расположение морфогенеза и цитодифференцировки. Возникновение самих градиентов определяется гетерогенностью внешней среды, например питательных веществ, концентрации кислорода или силы тяжести. Любое из условий или их совокупность могут вызвать первичный физиологический градиент в яйцеклетке. Затем возможно возникновение вторичного градиента под некоторым углом к первому. Система из двух градиентов или более создает определенную координатную систему. Функцией координаты является судьба клетки. Так, в яйцеклетке лягушки выявляется отчетливый анимально- вегетативный градиент, сохраняющийся и после оплодоьворения.

Более современной является концепция позиционной информации, по которой клетка как бы оценивает свое местоположение в координатной системе зачатка органа, а затем дифференцируется в соответствии с этим положением. По мнению современного английского биолога Л. Вольперта, положение клетки определяется концентрацией некоторых веществ, расположенных вдоль оси зародыша по определенному градиенту. Ответ клетки на свое местоположение зависит от генома и всей предыдущей истории ее развития. По мнению других исследователей, позиционная информация есть функция полярных координат клетки. Существует также мнение о том, что градиенты представляют собой стойкие следы периодических процессов, распространяющихся вдоль развивающегося зачатка. Концепция позиционной информации позволяет формально интерпретировать некоторые закономерности онтогенетического развития, но она очень далека от общей теории целостности.

Концепция морфогенетических полей, базирующаяся на предположении о дистантных либо контактных взаимодействиях между клетками зародыша, рассматривает эмбриональное формообразование как самоорганизующийся и самоконтролируемый процесс. Предыдущая форма зачатка определяет характерные черты его последующей формы. Кроме того, форма и структура зачатка способны оказать обратное действие на биохимические процессы в его клетках. Наиболее последовательно эту концепцию разрабатывал в 20—30-х гг. отечественный биолог А. Г. Гурвич, предложивший впервые в мировой литературе математические модели формообразования. Он, например, моделировал переход эмбрионального головного мозга из стадии одного пузыря в стадию трех пузырей.

61)))))Влияние факторов среды на онтогенез. Критические периоды в онтогенезе человека. Тератогенез и канцерогенез. Понятие аномалий и пороков развития. Значение нарушений частных и интегративных механизмов онтогенеза в формировании ВПР

Онтогенез протекает в конкретных условиях окружающей среды, и на любом его этапе организм наитеснейшим образом взаимосвязан со средой. Под средой понимают совокупность конкретных абиотических и биотических факторов условий, в которых обитает данная особь популяция, вид. Эти взаимосвязи организма и среды складываются и изменяются в процессе эволюции. Развитие каждого конкретного организма — это, по сути, формирование фенотипа совокупности внешних и внутренних признаков, или реализация генотипа в конкретных условиях среды. Фенотип организма не только обусловлен генотипом, обеспечивающим материальную преемственность между поколениями, но и зависит от факторов внешней среды, в которой формируется и существует данный организм. В течение всего онтогенеза происходит взаимодействие между генотипом и факторами среды, которые в конечном счёте и детерминируют все биологические признаки данного организма.

Существуют признаки, обусловленные исключительно факторами среды. Например, количество эритроцитов в циркулирующей крови у людей с разнообразными генотипами прямо зависит от высоты местности проживания над уровнем моря: с увеличением высоты их число у всех возрастает. Тем не менее сама способность к изменению числа эритроцитов в зависимости от парциального давления кислорода в атмосферном воздухе обусловлена генетически. Однако подобные крайние случаи очень редки.

В большинстве случаев различия особей определяются факторами обеих групп — наследственными и средовыми. Так, различия в росте обусловлены как генетически, так и конкретными средовыми факторами климат, характер питания и т.п..Значительными могут быть влияния абиотических факторов, или условий среды атмосферное давление, излучение, температура, влажность, газовый состав, степень освещённости и др.. При снижении температуры с +20° до +15°С зародыши лягушки не могут развиваться дальше стадии ней-рулы. Прекращение доступа кислорода к эмбриону аскариды приостанавливает его развитие. Такие реакции позволяют характеризовать подобные изменения внешней среды как неблагоприятные. К последним можно отнести также действие сильных доз облучения.

Если неблагоприятные изменения будут сопутствовать многим поколениям, то может произойти отбор на повышение сопротивляемости этим факторам, при условии, что такие организмы из поколения в поколение не будут погибать. В процессе эволюции выработались приспособления, уменьшающие зависимость развивающегося организма от прямого воздействия факторов среды. Эмбрион характеризуется определённой степенью автономности, которая увеличивается уболее высокоорганизованных животных и достигает максимума у млекопитающих. Эмбрион млекопитающих, развиваясь в утробе материнского организма и осуществляя опосредованную взаимосвязь с внешней средой через плаценту, максимально защищен от прямого действия факторов среды. Его развитие характеризуется максимальной автономизацией.

Критические периоды в онтогенезе смотри тетрадь

На протяжении беременности выделяют несколько критических периодов, когда воздействие неблагоприятных факторов на плод наиболее опасно.

Первый критический период – 7–14 день после оплодотворения (имплантация зиготы в слизистую матки).

Основные вредные факторы, нарушающие процесс имплантации, – это ионизирующая радиация, перегревание, кислородная недостаточность.

Второй критический период – 3–6 неделя беременности, когда идет наиболее интенсивная закладка ЦНС (15–25 день), органов зрения (24–40 день), сердца (20–40 день). Поэтому воздействие неблагоприятных факторов в эти периоды скажется позднее в виде аномалий развития той или иной системы.

Во второй половине беременности чувствительность плода к вредным факторам снижается. Однако последние недели внутриутробной жизни плода также наиболее опасны, так как в этот третий критический период быстро увеличивается масса плода, а рост плаценты прекращается. Поэтому осложнения течения беременности в этот период могут отразиться на завершении формирования некот