Уровни организации живых систем:

I. Биологическая система: 1) молекулярный

2) клеточный

II. Биологическая мезосистема: 1) тканевой

2) органный

3) организменный

III. Биологическая макросистема: 1) популяционно-видовой

2) биоценотический

3) биосфера

22. 09.11 Биология эмбрионального развития

План:

1. Жизненный цикл организма, его типы

2. Определение онтогенеза (Гекель)

3. Онтогенез во взглядах перформистов и эпигенетиков

4. Закономерности предзародышевого и эмбрионального развития

5. Механизмы многоклеточного организма

6. Этапы, факторы, дифференцировки (ооплазматическая сегрегация, эмбриональная индукция)

7. Основные компоненты развития

8. Критические периоды развития

9. Старение – общебиологические закономерности

Жизненный цикл организма представляет собой совокупность фаз от зиготы до фазы, на которой организм способен дать начало следующему поколению.

У животных – два типа развития:

1- Прямое (неличиночное) – зародышевый период заканчивается рождением молодой особи, но с меньшими размерами и незрелостью систем органов: а) неличиночный тип (яйцекладный) - у животных, яйцеклетки которых богаты желтком (паукообразные, рыбы, птицы, рептилии)

б) внутриутробный – у животных, яйцеклетки которых практически не содержат желтка (высшие млекопитающие). Из ткани матери и зародыша образуются провизорные(временные) органы – плацента.

2 – Непрямое (личиночное) –жизненный цикл с метаморфозом. В жизненном цикле – одна или несколько личиночных стадий:

а) неполный метаморфоз:

яйцо  личинка  (нимфа) – имеет недоразвитую половую систему (линька)имаго. Пример: клоп.

б) полный метаморфоз:

яйцоличинкакуколка( на этой стадии личиночные органы расщепляются, а из особых зачатков имагинальгных дисков формируются органы взрослого членистоного) имаго

Индивидуальное развитие особи, начиная с зиготы, и заканчивая смертью или делением называется онтогенез. Термин «онтогенез» в 1866 году ввел Геккель.

В античном мире существовало два взгляда, лежащих в основе индивидуального развития:

I.Гиппокрт – в яйце или в теле матери находится маленький, но вполне сформированный зародыш – перформизм. Перформисты, считавшие, что зародыш, находящийся в яйце – овисты, а перформисты, считавшие, что зародыш - в сперматозоиде – анималькулисты. В основе перформизма – метафизические представления, в онтогенез нет развития.

II.Аристотель –развитие зародыша из гомогенной масс: мать дает материю, отец – душу; эпигенез – метафизические представления, т.к. отрицали преемственность между поколениями.

В 1828 году К. Бэр доказал несостоятельность этих теорий – содержимое яйца неоднородно, разделение цитоплазмы на участки с разными свойствами, любое развитие заключается в преобразовании более простых структур в более сложные – дифференцировка.

Периоды онтогенеза:

1. Предзиготный (гаметогенез и оплодотворение)

2. Эмбриональный (зигота, дробление зиготы, бластула, бластуляция, гаструла, гистогенез, органогенез)

3. Постэмбриональный (ювенильный – зрелость- старость)

Предзиготный период – слияние сперматозоида с яйцеклеткой – оплодотворение.

Этапы оплодотворения: 1. Проникновение сперматозоидов в яйцеклетке

2. Активация в яйце синтетических процессов

3. Восстановление диплоидного набора хромосом

При контакте головки сперматозоида и яйцеклетки оболочки акросомы ( нить в головке сперматозоида) разрушается, выбрасывается акросомная нить, выделяющая ферменты, растворяющие оболочки яйцеклетки. Слияние с мембраной яйцеклетки и в месте контакта – воспринимающий бугорок захватывает ядро, центриоли и т.д. сперматозоида. Реакция протекает быстро.

Этапы эмбрионального периода:

1. Дробление зиготы с образованием бластулы. Предпоследняя стадия дробления - морула.

2. Гаструляция – перемещение эмбрионального материла с образованием зародышевых листков.

3. Клеточная дифференцировка - образование тканей –гистогенез.

4. Органогенез (морфогенез) – образование органов.

Дробление зиготы зависит от типа яйцеклетки и расположения желтка в ней.

Типы яйцеклеток:

1. алецетальные – почти нет желтка (человек)

2. гомолецительные (изолецительные) – желтка мало, распределен равномерно (ланцетник)

3. умеренноцелолецитальные - желтка достаточно, смещен к вегетативному (нижнему)полюсу (амфибия)

4. резкоцелолецительные - желток переполняет вегетативную часть и частично анимальный полюс (рыбы, рептилии, птицы)

5. центролецительные – желток в центре (насекомые)

Типы дробления яйцеклеток:

I. Голобластическое (полное)

а) равномерное (алецительные и изолецитальные)

б) неравномерное (умеренноцелолецительные)

II. Меробластическое (неполное) – для резкоцелолецительных, центролецительных.

На стадии дробления различают:

а) мозаичный тип развития зародыша (бемпозвоночные) – зародыш – «мозаика» из различно детерминированных бластомеров, неспособных изменять направление развития.

б) регуляционный (для позвоночных) – на ранних стадиях дробления клеток может быть искусственно изменена.

Значение дробления:

1. Переход к многоклеточности

2. Увеличение числа ядер, в которых усиленно происходит синтез матричных РНК, что обеспечивает синтез новых белков.