Раздел 2. Онтогенез, эволюция, антропогенез

1. Жизненные циклы организмов. Онтогенез, его типы. Прямое и непрямое развитие. Периодизация онтогенеза

Жизненный цикл - совокупность всех фаз, начиная с образования зиготы, дающей начало новому организму и кончая фазой зрелости, на который этот организм способен дать начало новому поколению.

Онтогенез — индивидуальное развитие особи, начинающиеся с ОБРАЗОВАНИЯ ДАВШИХ ЕЙ НАЧАЛО ПОЛОВЫХ КЛЕТОК И ЗАКАНЧИВАЮЩЕЕСЯ СМЕРТЬЮ (у многокл), у одноклеточных с деления материнской клетки до смерти или сл. Деления

Онтогенез характеризуется:

1. реализацией наследственной информации на всех стадиях существования

2. в процессе онтогенеза происходит рост, дифференцировка и интеграция частей развивающегося организма.

3. Проявляется закономерная смена фенотипов, свойственных данному виду (Ex. Бабочка)

Типы онтогенеза: прямой и непрямой

Прямой онтогенез - новый организм в общих чертах похож на взрослых ( человек, птицы рептилии)

Непрямое развитие — новый организм совершенно не похож на взрослых. Происходит несколько доп. стадий развития, только потом формируется новый организм (коралловые полипы, зеленая лягушка). Непрямое развитие встречается в личиночной форме, а прямое — в неличиночной и во внутриутробной форме.

Периодизация онтогенеза:

1) Проэмбриональный или прогенез. Предзародышевый, предзиготный.

2) Эмбриональный или зародышевый

3) Постэмбриональный

Для высших животных и человека принято сл. Деление:

1) пренатальный, до рождения

2) период родов или интронатальный

3) постнатальный, после рождения

Прогенез связан с образованием гамет и оплодотворением. Цитологический это промежуточное звено связывающее онтогенз родителей с онтогенезом потомства.

2. Общая характеристика эмбрионального развития: оплодотворение, зигота, дробление. Прогенез.

Процесс оплодотворения складывается из 3 последующих фаз:

1. фаза сближения гамет

2. фаза активации яйцеклетки

3. слияние гамет (сигомия) и образования синкариона

Зигота. Происходит активизация наследственного материала. Зигота — одноклеточная стадия развития многоклеточного организма. В зиготе удалось проследить значительные перемещения цитоплазмы, т. е. Усиливается химическая неоднородность участков цитоплазмы, также в зиготе для двусторонне симетричных орг. Появляется билатеральная симметрия. Уже в зиготе осуществляется интенсивный синтез белка, т.к с образованием зиготы прекращается анобиотическое состояние гамет и начинается активация наследственного материала.

Дробление, образуется бластула. Стадия дробления- это то ряд последовательных митотических делений зиготы, а далее бластомеров. Дробление сопровождается митозом, но нет роста клеток и объем зародыша не изменяется, потому что в короткой интерфазе отсутствуют периоды G1 и S, а удвоение ДНК начинается в телофазе, предшествующего митотического деления. Бластомеры становятся все меньше, но ГЕНЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЕЛИТСЯ ОЧЕНЬ ТОЧНО, клетки называются балстомерами а зародыш — бластулой.

Прогенез – гаметогенез и оплодотворение. Сперматогенез осуществляется в извитых канальцах семенников и подразделяется на четыре периода: 1) период размножения – I; 2) период роста – II; 3) период созревания – III; 4) период формирования – IV. Овогенез осуществляется в яичниках и подразделяется на три периода:1) период размножения; 2) период роста; 3) период созревания.

3. Дробление. Характеристика дробления. Основные типы яйцеклеток по расположению желтка. Связь строения яйцеклетки с типом дробления. Бластомеры и эмбриональные клетки. Строение и типы бластул.

Стадия дробления- это то ряд последовательных митотических делений зиготы, а далее бластомеров. Дробление сопровождается митозом, но нет роста клеток и объем зародыша не изменяется, потому что в короткой интерфазе отсутствуют периоды G1 и S, а удвоение ДНК начинается в телофазе, предшествующего митотического деления. Бластомеры становятся все меньше, но ГЕНЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЕЛИТСЯ ОЧЕНЬ ТОЧНО, клетки называются балстомерами а зародыш — бластулой.

Характер дробления обусловлен типом яйцеклетки, в зависимости от распределения желтка различают яйца трех типов:

1) изолецитальные. Содержат немного желтка, равномерно расположенного по всей клетке. Характерны для иглокожих, низших хордовый и млекопитающих. У млекопитающих — это аллециатльные яйцеклетки (желтка практически нет)

2) телолецитальные. Желтка много, сконцентрирован на вегетативном полюсе. Выделяют 2 группы: умеренно телолецитальные (молюски, земноводные) и резколецитальные (рептили и птицы). На анамальном полюсе сосредоточены цитоплазма и ядро.

3) центролецитальные. Желтка немного, расположен в центре. Характерно для членистоногих

Бластомеры- клетки, образующиеся в результате дробления яйцеклетки у многоклеточных животных. В зависимости от типа яйцеклетки образуются разные типы бластул: у ланцетника — целобластула, у амфибии — амфибластула, птиц, рептилий - дискобластула, насекомые — перибластула.

Целобластула(ланцетник) - при полном равномерном дроблении из яйцеклеток изолецитального типа. Бластодерма из одного ряда одинаковых бластомеров, внутри находится бластоцель.

Амфибластула- образуется при полном неравномерном дроблении. Бластодерма из нескольких рядов клеток. Бластодерма в анимальной части тоньше, чем в вегетативной. Бластоцель меньших размеров, чем у ланцетника, и смещена к анимальному полюсу. Такого типа бластула и характерна для круглоротых и земноводных.

Дискобластула(птицы, рептилии) - при неполном дискоидальном дроблении. Бластодерма из одного ряда клеток, которые окружают желток. Бластоцель в виде узкой щели между зародышевым диском и желтком. Крыша бластулы - бластодерма, а дно - желток. Полость отсутствует.

Перибластула(насекомые)- при поверхностном дроблении центролецитальной яйцеклетки. Клетки бластодермы располагаются по периферии. Бластоцеля нет.

4. Общая характеристика эмбрионального развития: гаструляция, гисто- и органогенез.

Гаструляция — сложный процесс перемещения эмбрионального материала с образованием 2 или 3 слоев тела зародыша, называемых зародышевыми листками. В этот период начинается использование генетической информации клеток зародыша.

В процессе гаструляции образуется стадия развития зародыша — гаструла, у чел. Начиная с 7 по 17 сут. Различают 2 этапа: а)образование экто- и энтодермы (ранняя гаструла), б)образования мезодермы (поздняя гаструла).

Образование ранней гаструлы происходит следующими путями: а) иммиграцией (выселением клеток) б) инвагинацией (впячиванием) в) эпиболией (обрастанием) г)деляминацией (расщеплением)

У человека 3 способа гаструляции: эпиболия, деляминация и инвагинация.

Наружный слой клеток — эктодерма, внутренний — энтодерма. Энтодерма выстилает полость первичной кишки — гастроцель. Отверстие — первичный рот, бластопор. У первичноротых (черви, моллюски)— первичный рот; вторичноротые (хордовые, иглокожие) — первичный рот превращается в анальное отверстие, рот образуется на противоположном конце тела

Гистогенез — просцесс образования тканей. Органогенез — процесс образования органов. Дифференцированный на 3 эмбриональных листка зародышевый материал дает начало всем тканям и органам. Начальный этап — формирование осевых органов 1) нервной трубки 2) хорды 3) кишечной трубки (вторичная кишка). Параллельно у высших млекопитающих идет закладка мезодермы. Закладка структур ОДНОВРЕМЕННАЯ, но процесс разнонаправленный, одни клетки развиваются в одну структуру, другие — в другую.

5. Гаструляция. Способы гаструляции. Строение разных типов гаструл.

Гаструляция — сложный процесс перемещения эмбрионального материала с образованием 2 или 3 слоев тела зародыша, называемых зародышевыми листками.

Образование ранней гаструлы происходит следующими путями: а) иммиграцией (выселением клеток) б) инвагинацией (впячиванием) в) эпиболией (обрастанием) г)деляминацией (расщеплением). У человека 3 способа гаструляции: эпиболия, деляминация и инвагинация.

6. Гисто- и органогенез: нейруляция; формирование комплекса осевых органов и мезодермы.

Первым формируется зачаток нервной системы — нейруляция. Первоначально из эктодермы вычленяется пластинка, которая прогибается (внутрь), образуя полую нервную трубку, на переднем конце которой в дальнейшем формируется головной мозг. Производные эктодермы: нервная система, развивается наружный покров кожи — эпидермис, его производные (ногти, волосы, сальные потовые железы, эмаль зубов, хрусталик, гипофиз, мозговое вещ-во надпочечника). Хорда закладывается из спинной энтодермы под материалом нервной трубки, желобок смыкается и образуется хорда без полости. Это осевой скелет. У позвоночных энтодермальная хорда замещается мезодермальным позвоночным столбом, остатки хорды сохраняются на межпозвоночных сочленениях.

Мезодерма образуется 2 способами: телобластический (первичноротые) на границе между экто- и энтодермой, по бокам от бластопоры образуются телобласты, делятся и дают начало мезодерме; энтероцельный (вторичноротые) — клетки, формирующие мезодерму обособляются в виде карманов первичной кишки. Мешки полностью отшнуровываются от первичной кишки и разрастаются между экто- и энтодермой — клеточный материал дает начало мезодерме.

7. Теория зародышевых листков. Производные зародышевых листков.

В 1901 Ковалевский выдвинул теорию зародышевых листков. Основные положения:

1) зародышевые листки имеются у всех многоклеточных (2 или 3)

2) ткани и органы образуются из зародышевых листков

3) одни и те же листки у всех животных дают начало ОДНИМ И ТЕМ ЖЕ СТРУКТУРАМ.

4) Для всех многоклеточных характерны одинаковые закономерности развития.

Эктодерма: вся нервная ткань; наружные слои кожи и ее производные (волосы, ногти, зубная эмаль) и частично слизистая ротовой полости, полостей носа и анального отверстия.

Энтодерма: выстилке всего пищеварительного тракта – от ротовой полости до анального отверстия – и всем ее производным, т.е. тимусу, щитовидной железе, паращитовидным железам, трахее, легким, печени и поджелудочной железе.

Мезодерма: все виды соединительной ткани, костная и хрящевая ткани, кровь и сосудистая система; все типы мышечной ткани; выделительная и репродуктивная системы, дермальный слой кожи.

8. Провизорные органы зародышей позвоночных или зародышевые оболочки. Взаимоотношения материнского организма и плода. Влияние вредных привычек родителей (употребление алкоголя и др.) на развитие плода.

Следует различать яйцевые и зародышевые оболочки. 1-е предохраняют яйцо от неблагоприятных воздейсвтий окружающей среды, вторые обеспечивают развитие зародыша (дыхание, питание, выделения), развиваются из клеточного материала уже сформировавшихся зародышевых листков. Рассасываются или отбрасываются как только органы зародыша становятся способны к выполнению своих функций. Желточный мешок (происхождение эктодермы и мезодермы) у животных, яйцеклетки которых богаты желтком, служит для переработки желтка, первый орган кроветоворения.

Амнион (экто- и мезодерма). Продуцирует жидкость, в которой развиваются зародыши наземных животных. Главная роль амниона защита зародыша от высыхания и механических повреждений. В акушерской практике — амниатическая жидкость - воды. По наличию амниона позвоночных делят на 2 группы: амниоты (первичноназемные, развиваются на суше, нуждаются во внутреннем осеменении и зародышевые оболочки) и анамнии (первичноводные, развиваются в воде. Не нуждаются в доп. Зародышевых оболочках. Круглороты, рыбы и земноводные)

У рептилий и птиц имеется еще аллантоис (энтодерма + спланхноплевра). Мочевой мешок, служит для сбора продуктов диссимиляции. Имеется и серозная оболочка (сероза). Функции: защита зародыша, участие в газообмене и утилизация белка.

У млекопитающих и человека желточный мешок на ранних этапах играет роль кроветворного органа, это место образования первичных половых клеток. Впоследствии редуцируется и входит в состав плаценты. Аллантоис не развит, входит в состав пупочного канатика. Функции серозы выполняет хорион или ворсистая оболочка, происхождение хориона (энтодерма, саматодерма). Место большого ветвления хориона и тесного контакта со слизистой оболочкой матки - детское место или плацента. КРОВЬ МАТЕРИ НЕ СМЕШИВАЕТСЯ С КРОВЬЮ ПЛОДА, ОНА ЛИШЬ ОМЫВАЕТ ВОРСИНКИ ХОРИОНА. Плацента состоит из 2 частей: плодная часть (ворсинчатый хорион) и материнская часть (гипертрофированная слизистая оболочка матки). Через плаценту плод снабжается пит веществами, кислородом и освобождается от продуктов диссимиляции. Плацента является барьером, потому что в норме микроорганизмы и ряд в-в из кровотока матери не проходят в кровь плода. Но барьер не универсален, наркотики, алкаголь, промышл и пищевые яды, чужеродные белки и антетела, некоторые орг, такие как малярийный плазмодий, токсаплазма, вирусы могут проникнуть к плоду приводя к патологии беременности.

9. Общие и частные критические периоды в развитии человека. Неблагоприятные факторы, действующие на женский организм, нарушающие нормальное строение и созревание половых клеток. Причины мутаций или аномалий развития. Действие фармакологических веществ на организм беременной женщины и плод.

Критические периоды развития — это периоды в развитии зародыша, когда он особенно чувствителен к повреждающим факторам, которые могут нарушить норм развитие. Критические периоды совпадают с активной морфологической дифференцировкой с перехода с одного периода к другому. С изменением условий существования зародыша. У человека выделяют общие критические периоды:

1. период имплантации. 6-7 сут после оплодотворения.

2. Период плацентации. Конец 2 недели

3. Частные критические периоды. Время закладки отдельных систем органов. Первые два месяца беременности

4. Роды. Изменяется среда обитания.

Влияние условий жизни матери на развитие зародыша

Многие неблагоприятные факторы, которым подвергался материнский организм, иногда задолго до беременности и даже полового созревания могут оказать влияние на развитие зародыша и плода. Первичные овоциты образуются до рождения или после него. Неблагоприятные факторы действующие на женский организм могут нарушить нормальное строение и стать причиной мутаций или аномалий развития. Большое влияние имеет возраст женщины, чем старше, тем больше вероятность аномалий развития. Различные нарушения в обмене в-в, недостаток или избыток некоторых витаминов, стрессы, инфекционные болезни могут вызвать нарушения эмбриогенеза. Прием хинина, алкоголя, отравления токсическими в-вами, недостаток кислорода нарушает развитие органов и нервной системы.

10. Преформизм и эпигенез. Современные представления о механизмах эмбрионального развития. Степень и конкретные пути контроля со стороны генома и уровень автономности различных процессов в ходе онтогенеза.

Единой теории онтогенеза еще не создано. Многие из предлагавшихся теорий отражали уровень развития науки и мировоззрение их авторов. Преформизм - в яйце или теле матери находится маленький, но полностью сформированный организм . Эпигенез - организм развивается из бесструктурной гомогенной массы. Биология развития стремится выяснить степень и конкретные пути контроля со стороны генома и одновременно уровень автономности онтогенетических процессов, исследуя конкретные онтогенетические механизмы.

Механизмы онтогенеза:

1. пролиферация или размножение клеток

2. миграция или перемещение клеток

3. сортировка клеток, те скопление клеток только с определенными клетками

4. запрограммированная гибель клеток — апоптоз

5. дифференцировка клеток или специализация.

6. Клетка приобретает свои морфологические и функциональные особенности

7. контактные взаимодействия: индукция и компетенция

8. дистантное взаимодействие клеток, тканей и органов

Все эти процессы протекают в определенных пространственно-временых рамках, подчиняясь принципу целотности развивающегося организма.

Пусковое действие генов. Уже в зиготе имеется вся информация об особенностях будущего организма. В период дробления формируются абсолютно равнозначные или тотипотентные бластомеры. Они обладают всей генетической информацией о будущем организме и могут ее реализовать. Подтверждение этого механизма — наличие монозиготных близнецов. Для объяснения дифференцировки клеток во время развития использована гипотеза дифференциальной активности (экспрессии) генов. «В разные этапы онтогенеза, а также в различных частях зародыша функционируют то одни гены, то другие». Считают, что регуляция генной активности зависит от взаимодействия ДНК и гистоновых и негистоновых белков. Гистогны блокируют транскрипцию. На них могут действовать негистоновые белки, а также различные в-ва, поступающие из цитоплазмы в ядро. Они могут освобождать определенные участки ДНК от гистонов, т.е вкл и выкл гены. Экспрессия генов - сложный этапный процесс, включает внутриклеточные и тканевые процессы. Процесс онтогенза представляет собой цепь реакций, регулирующихся по принципу обратной связи. Накопление в этой цепи в-в образующихся в результате деятельности генов может либо тормозить, либо стимулировать экспрессию генов. Большая часть 9/10 мРНК ОДИНАКОВА по составу в клетках разных стадий онтогенеза. Он необходима для обеспечения жизнедеятельности клеток и считывается с генов «дом. Хоз-ва». 1/10 — мРНК специфичные для тканей, т.е определяют специализацию клеток, они определяются уникальными нуклеотидными последовательностями- генами роскоши и кодируют уникальные белки, белки роскоши.

11. Общие закономерности онтогенеза многоклеточных. Основные механизмы роста и морфогенеза. Пусковое действие генов. Гипотеза дифференциальной активности генов. Взаимодействие частей развивающегося организма. Эмбриональная индукция. Опыты Шпемана.

Пусковое действие генов. Уже в зиготе имеется вся информация об особенностях будущего организма. В период дробления формируются абсолютно равнозначные или тотипотентные бластомеры. Они обладают всей генетической информацией о будущем организме и могут ее реализовать. Подтверждение этого механизма — наличие монозиготных близнецов. Для объяснения дифференцировки клеток во время развития использована гипотеза дифференциальной активности (экспрессии) генов. «В разные этапы онтогенеза, а также в различных частях зародыша функционируют то одни гены, то другие». Считают, что регуляция генной активности зависит от взаимодействия ДНК и гистоновых и негистоновых белков. Гистогны блокируют транскрипцию. На них могут действовать негистоновые белки, а также различные в-ва, поступающие из цитоплазмы в ядро. Они могут освобождать определенные участки ДНК от гистонов, т.е вкл и выкл гены. Экспрессия генов - сложный этапный процесс, включает внутриклеточные и тканевые процессы. Процесс онтогенза представляет собой цепь реакций, регулирующихся по принципу обратной связи. Накопление в этой цепи в-в образующихся в результате деятельности генов может либо тормозить, либо стимулировать экспрессию генов. Большая часть 9/10 мРНК ОДИНАКОВА по составу в клетках разных стадий онтогенеза. Он необходима для обеспечения жизнедеятельности клеток и считывается с генов «дом. Хоз-ва». 1/10 — мРНК специфичные для тканей, т.е определяют специализацию клеток, они определяются уникальными нуклеотидными последовательностями- генами роскоши и кодируют уникальные белки, белки роскоши.

Взаимодействие частей развивающегося зародыша. Эмбриональная индукция. Э.и.- явление, когда эмбриональные закладки предопределяют закладку и развитие других тканей и органов зародыша. Хорошо иллюстрируют опыты Шпемана. Эктодерма, находящаяся на спинной стороне зародыша при обычном эмбриогенезе дает начало нервной системе. 1) если в ранней стадии удалить эктодермальный участок верхней губы бластопора, нервная трубка не образуется. 2) если верхнюю губу бластопора пересадить в любой участок гаструлы, здесь формируется нервная трубка. 3) если на спинную стороны норм гаструлы подсадить добавочную верхнюю губу бластопора от др зародыша, в этом участке образуется доп нервная трубка, а затем и весь комплекс осевых органов. В зародыше появляются участки, которые оказывают определенное организующее влияние на окружающие их части и обуславливают необходимую последовательность развития (организационный центр или индуктор). Осуществление индукции возможно лишь при условии, что клетки реагирующей системы СПОСОБНЫ ВОСПРИНЯТЬ ВОЗДЕЙСТВИЕ, т.е являются компетентными. В этом случае они отвечают образованием соответствующих структур. Компетенция возникает на ОПРЕДЕЛЕННЫХ стадиях развития и сохраняется ограниченное время, затем может появиться компетенция к другому индуктору. Развитие зародыша рассматривается, как система взаимодействия зачатков. КАК КАСКАДНЫЕ, ИЕРАРХИЧЕСКИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ. Индукция многих структур зависит от предшествующих индукционных событий.

12. Роль наследственности и среды в онтогенезе. Критические периоды развития. Гетерохронный характер развития.

Критические периоды развития — это периоды в развитии зародыша, когда он особенно чувствителен к повреждающим факторам, которые могут нарушить норм развитие. Критические периоды совпадают с активной морфологической дифференцировкой с перехода с одного периода к другому. С изменением условий существования зародыша. У человека выделяют общие критические периоды:

5. период имплантации. 6-7 сут после оплодотворения.

6. Период плацентации. Конец 2 недели

7. Частные критические периоды. Время закладки отдельных систем органов. Первые два месяца беременности

8. Роды. Изменяется среда обитания.

Наследственность играет большую роль в развитии признаков организма. Так как он наследует признаки как отца, так и матери. То есть образуется организм с новым генетическим аппаратом, но с частично унаследованными признаками родителей.

Интенсивно делящиеся клетки зародыша весьма чувствительны к неблагоприятным воздействиям, которые могут привести к различным нарушениям в формирующемся организме. Опаснее всего воздействие химических веществ, способных проникать через плаценту в эмбрион.

Гетерохронии - разновременность образования закладок органов и различ­ная интенсивность их развития. Приводят к изменению взаимосоответствия развивающихся структур и проходят жесткий контроль естественного отбора. Сохраняются лишь те гетерохронии, которые оказываются полезными. Сроки закладки и быстрота развития органов зависят от времени начала функционирования этого органа; быстрее развиваются те органы и системы органов, которые раньше должны начать функционировать.

13. Постэмбриональное развитие как процесс реализации генетических программ организма. Периодизация постэмбрионального развития. Постнатальная периодизация онтогенеза человека.

Постэмбриональный онтогенез:

• При внутриутробном развитии начинается с рождения.

• При неличиночном развитии- с выхода из зародышевых оболочек.

• При личиночном развитии- с выходом из яйцевых оболочек.

Стадии постэмбрионального развития:

1. Ювенильный период - до полового созревания.

2. Зрелый период – взрослое половозрелое состояние.

3. Старость – заканчивается естественной смертью.

14. Старение как закономерный этап онтогенеза. Генетические, молекулярные и клеточные механизмы старения. Влияние генетических факторов, условий и образа жизни на процесс старения. Закономерности старения. Гипотезы старения. Проблемы долголетия. Геронтология. Гериатрия.

Онтогенез- это индивидуальное развитие организма, совокупность последовательных морфологических, физиологических и биохимических преобразований, претерпеваемых организмом от момента его зарождения до конца жизни.

Старение - заключительный этап онтогенеза. Старение - это закономерный процесс возрастных изменений организма, ведущей к изменению его адаптивной возможности и к увеличению вероятности смерти. Старение, закономерно возникающие в процессе развития особи возрастные изменения, начинающиеся задолго до старости и приводящие к постепенно нарастающему сокращению приспособительных возможностей организма.

Для старения характерны гетерохронность (различие во времени наступления старения отдельных органов и тканей), гетеротопность (неодинаковая выраженность старения в различных органах), гетерокинетичность (развитие возрастных изменений с различной скоростью), гетерокатефтентность (разнонаправленность возрастных изменений клеток и органов).

Во многих клетках отмечается уменьшение ядерно-цитоплазматического контраста; уменьшение числа митохондрий, их набухание, разрушение, спирализация; нарушение целостности ЭПР, атрофия канальцев ЭПР; уменьшение числа рибосом, появление вакуолей, ограниченных мембраной; разрывы в плазматической мембране. Гибель клеток, уменьшение их числа неодинаково выражено в различных органах, в пределах различных клеточных популяций.

Старение как стохастический процесс возрастного накопления «ошибок», неизбежно случающихся в ходе обычных процессов жизнедеятельности, а также повреждений биологических механизмов под действием внутренних (спонтанные мутации) или внешних (ионизирующее облучение) факторов.

К рассматриваемому направлению относятся также гипотезы, усматривающие первооснову старения в нарастающем с возрастом износе структур в диапазоне от макромолекул до организма в целом, приводящем в конце концов к состоянию, не совместимому с жизнью.

Второе направление представлено генетическими или программными гипотезами, согласно которым процесс старения находится под прямым генетическим контролем.

15. Регенерация как свойство живого: способность к самообновлению и восстановлению. Типы регенерации. Биологическое и медицинское значение проблемы регенерации.

Регенерация — восстановление организмом утраченных частей. Это фундаментальное свойство живого. Проблема регенерации представляет интерес для медицины, особенно для восстановительной хирургии. Различают физиологическую, репаративную и паталогическую регинерацию. Физиологическая регенерация свойственна всем организмам, связана с восстановлением утраченных структур в ПРОЦЕССЕ ОБЫЧНОЙ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОРГАНИЗМА. Может проявляться на клеточном, тканевом и органном уровне. Ex. Линька членистоногих, слущивание кожного эпителия, смена эритроцитов. В нервных клетках физиологическая регенерация осуществляется на субклеточном и ультраструктурном уровне, что обеспечивает длительность жизни этих клеток. Репаративная регенерация — это воостановление части тела организма отторгнутый насильственным путем. Способность к репаративной регенерации выражена по-разному. Репаративная регенерация может быть типичной (гомоморфоз) и атипичной (гетероморфоз). В случае типичной регенерации восстанавливаются такие же органы, как и утраченные. Атипичная регенерация, когда на месте утраченных органов восстанавливаются другие органы. Ex. Антена вместо глаза у членистоногих. Репаративная регенерация осуществляется путем эпиморфоза, морфоллаксиса и эндоморфоза, а также регенерации путем индукции. Репаративная регенерация в разных тканях проявляется по-разному. В соединительной ткани, коже, слизистых оболочках происходит восстановление ткани подобной утраченной, хорошо регенерирует костная ткань, у нервных клеток способностью к регенерации обладают периферические нервы, отростки нервных волокон. Патологическая регенерация происходит разрастание тканей, не идентичных здоровым тканям в этом органе. На месте глубоких ожогов разрастается плотная соединительная рубцовая ткань.

16. Репаративная регенерация. Способы репаративной регенерации: эпиморфоз, морфаллаксис, эндоморфоз и регенерация путем индукции. Восстановление по типу компенсаторной гипертрофии – важный приспособительный процесс у млекопитающих. Проявление регенерационной способности в филогенезе.

Репаративная регенерация — это восстановление части тела организма отторгнутый насильственным путем.

Эпиморфоз - способ регенерации, заключающийся в отрастании нового органа от ампутационной поверхности.

Морфаллаксис - образование целого организма или его органа из оставшегося после повреждения участка тела или органа происходит путём перестройки этого участка (регенерация гидры из кольца, вырезанного из середины тела).

Восстановление по типу компенсаторной гипертрофии (эндоморфоза) важный приспособительный процесс. Сравнительно быстро восстанавливается масса органа без восстановления его первоначальной формы. Ex. Регенерация печени. Предполагают, что невозможность регенерации конечностей является приспособлением и обусловлено отбором. При активном образе жизни в наземно-воздушной среде нежные морфогенетические процессы затрудняли бы существование.

Установлено, что регенерирующие ткани приближаются к эмбриональным. В обоих случаях клетки мало дифференцированы, при регенерации в соматических клетках прекращается синтез специфических белков (белков роскоши), т.е. имеет место дедифференцировка клеток.

регенерация путем индукции – вызвана искусственным путем. Внутрь поврежденного органа вводиться специальный индуктор, который стимулирует регенерационный процесс

17. Физиологическая регенерация: сущность, биологическое значение, уровни. Влияние факторов среды на регенерацию.

Физиологическая регенерация - процесс обновления функционирующих структур организма. Благодаря физиологической регенерации поддерживается структурный гомеостаз и обеспечивается возможность постоянного выполнения органами их функций. Является проявлением такого важнейшего свойства жизни, как самообновление.

Может проявляться на внутриклеточном, клеточном, тканевом и органном уровне.

Физиологическая регенерация на внутриклеточном уровне -процессы восстановления субклеточных структур в клетках всех тканей и органов. Физиологическая регенерация на клеточном и тканевом уровнях - обновление эпидермиса кожи, роговицы глаза, эпителия слизистой кишечника, клеток периферической крови и др.

18. Понятие о гомеостазе. Регуляторные гомеостатические механизмы: на молекулярно-генетическом, клеточном, органном, организменном и надорганизменном уровнях. Нарушение гомеостатических механизмов как причина патологических состояний человека, отдельных экосистем и биосферы в целом.

ГОМЕОСТАЗ- свойство живого организма сохранять относительное динамичное постоянство внутренней среды. Гомеостаз выражается в относительном постоянстве химического состава, осмотическом давлении, устойчивости основных физиологических функций. Гомеостаз специфичен и обусловлен генотипом.

Молекулярно-генетический: репарация ДНК, регуляция работы оперона и транскриптона.

Клеточный: внутриклеточная регенерация, изменение внутриклеточного синтеза.

Тканевой: соотношение деления и дифференцировки клеток.

Органный: регулируется центрами спинного мозга и ядрами головного мозга, гормонами желез внутренней секреции.

Организменный: нейрогуморальная регуляция и организующая роль нервной системы.

Надорганизменный: действие закона Харди-Вайнберга, саморегуляция численности популяции, круговорот веществ.