Билет №6

1. Оплодотворение. Фертилизины.

Оплодотворение - физиологический процесс слияния яйца и спермиев, в результате которого образуется новая клетка – зигота. Зигота обладает двойной наследственностью и дает начало новому организму. Оплодотворение происходит в верхней части яйцевода.

Четыре стадии:

1. Освобождение яйцеклетки от фолликулярных клеток лучистого венца и разрыхление прозрачной оболочки под влиянием фермента гиалуронидазы, выделяемого спермиями.

2. Проникновение спермиев через прозрачную оболочку в околожелточное пространство. Этот процесс специфичен в видовом отношении. Происходит при участии трипсиноподобного фермента.

3. Проникновение одного, реже нескольких спермиев в плазму яйцеклетки. Внедрившись в цитоплазму головка спермия отделяется от хвоста и происходит формирование пронуклеусов с половинчатым набором хромосом.

4. Слияние пронуклеусов яйцеклетки и спермия. Образуется зигота, ядро содержит полный набор хромосом.

Яйцеклетки крупных размеров выделяют особые вещества фертилизины. Сперматозоиды же выделяют антифертилизины. Фертилизины и анитифертилизины помогают сближению этих клеток и прикреплению сперматозоида к оболочкам яйцеклетки. Кроме того, после проникновения сперматозоидов в яйцеклетку фертилизины аглютинируют оставшиеся сперматозоиды. У морских ежей фертилизин идентичен материалу студенистой оболочки и представляет собой гликопротеид; аналогичное по своему действию вещество имеется внутри яйца у морских ежей (цитофертилизин) и костистых рыб.

2. Гормоны и рост

Гормоны — биологически активные вещества, синтезируемые организмом. Обладая рядом функций и особенностей, гормоны:

• управляют жизнедеятельностью организма в целом и являются обязательным компонентом любой его системы;

• контролируют генетический аппарат, обеспечивают рост тканей, помогают организму быстро адаптироваться к меняющимся условиям внешней среды;

• играют определяющую роль в размножении и развитии потомства;

Когда гормон, находящийся в крови, достигает клетки-мишени, он вступает во взаимодействие со специфическими рецепторами; рецепторы «считывают послание» организма, и в клетке начинают происходить определенные перемены. Каждому конкретному гормону соответствуют исключительно «свои» рецепторы, находящиеся в конкретных органах и тканях — только при взаимодействии гормона с ними образуется гормон-рецепторный комплекс.

Механизмы действия гормонов могут быть разными. Одну из групп составляют гормоны, которые соединяются с рецепторами, находящимися внутри клеток — как правило, в цитоплазме (стероидные, гормоны щитовидной железы). Будучи жирорастворимыми, эти гормоны легко проникают через клеточную мембрану и начинают взаимодействовать с рецепторами в цитоплазме или ядре. Они слабо растворимы в воде, при транспорте по крови связываются с белками-носителями.

В этой группе гормонов гормон-рецепторный комплекс выполняет роль внутриклеточного реле — образовавшись в клетке, он начинает взаимодействовать с хроматином, который находится в клеточных ядрах и состоит из ДНК и белка, и тем самым ускоряет или замедляет работу тех или иных генов.

Биологический результат действия каждого гормона весьма специфичен. В клетке-мишени гормоны изменяют обычно менее 1 % белков и РНК, этого оказывается достаточно для получения соответствующего физиологического эффекта.

Большинство других гормонов характеризуются тремя особенностями:

• они растворяются в воде;

• не связываются с белками-носителями;

• начинают гормональный процесс, как только соединяются с рецептором, который может находиться в ядре клетки, ее цитоплазме или располагаться на поверхности плазматической мембраны.

В механизме действия гормон-рецепторного комплекса таких гормонов обязательно участвуют посредники, которые индуцируют ответ клетки. Наиболее важные из таких посредников — цАМФ (циклический аденозинмонофосфат), инозитолтрифосфат, ионы кальция.

Есть гормоны, у которых внутриклеточный посредник до сих пор не обнаружен (инсулин). Многие исследователи считают, что в таком случае посредниками могут выступать химические соединения, структура которых полностью отличается от структуры уже известных науке посредников.

Выполнив свою задачу, гормоны либо расщепляются в клетках-мишенях или в крови, либо транспортируются в печень, где расщепляются, либо удаляются из организма в основном с мочой (адреналин).

По химическому строению известные гормоны позвоночных делят на основные классы:

• Стероиды

• Производные полиеновых (полиненасыщенных) жирных кислот

• Производные аминокислот

• Белково-пептидные соединения

Механизмы действия гормонов различной химической природы имеют сходные черты, так например, гормональные реакции разделяют на начальные, ранние и поздние. Завершением действия любого гормона являются активизация процессов внутриклеточного обмена кальция, сокращения, секреции, энергетического обмена.

Гормоны организуют ритмы физиологических функций, в цикле сон-бодрствование, в процессах роста. Кроме этого гормоны синхронизируют суточные ритмы метаболических процессов и осуществляют настройку гормонально зависимых физиологических процессов к факторам внешней среды.

Гормон роста (соматотропный гормон, СТГ, соматотропин, соматропин) — один из гормонов передней доли гипофиза. Относится к семейству полипептидных гормонов.

Соматотропин вызывает выраженное ускорение линейного (в длину) роста, в основном за счет роста длинных трубчатых костей конечностей. Соматотропин оказывает мощное анаболическое и анти-катаболическое действие, усиливает синтез белка и тормозит его распад, а также способствует снижению отложения подкожного жира, усилению сгорания жира и увеличению соотношения мышечной массы к жировой. Кроме того, соматотропин принимает участие в регуляции углеводного обмена — он вызывает выраженное повышение уровня глюкозы в крови и является одним из контринсулярных гормонов, антагонистов инсулина по действию на углеводный обмен. Описано также его действие на островковые клетки поджелудочной железы, иммуностимулирующий эффект, усиление поглощения кальция костной тканью и др. Значительная часть эффектов гормона роста опосредуется инсулиноподобными факторами роста, главным образом IGF-1 (ранее его называли соматомедином С), который вырабатывается под действием гормона роста в печени и стимулирует рост большинства внутренних органов.