Онтогене́з — индивидуальное развитие организмов: длительный и сложный процесс их формирования от момента образования половых клеток и оплодотворения или отдельных групп клеток до смерти. Термин «онтогенез» впервые был введен Э. Геккелем в 1866 году. Э. Геккель В ходе онтогенеза происходит процесс реализации генетической информации, полученной от родителей. ОНТОГЕНЕЗ
Периодизация онтогенеза ОПЛОДОТВОРЕНИЕ РОЖДЕНИЕ (ВЫХОД ИЗ ЯЙЦЕВЫХ ОБОЛОЧЕК) СМЕРТЬ ЭМБРИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ ПОСТЭМБРИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ Первый период - эмбриональный начинается с момента оплодотворения и продолжается до выхода зародыша из яйцевых оболочек. Второй период – постэмбриональный период жизни особи – от выхода из яйцевых оболочек или рождения.
ЭМБРИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ
Карл Бэр Закон зародышевого сходства : ” В пределах типа эмбрионы, начиная с самых ранних стадий, обнаруживают известное общее сходство ” . Явление, свидетельствующее о родстве представителей разных классов в пределах типа Сходство зародышей БИОГЕНЕТИЧЕСКИЙ ЗАКОН
Постэмбриональное развитие Рост, развитие, половое созревание Активное функционирование взрослого организма. Размножение. Старение, угасание процессов жизнедеятельности.
Дорепродуктивный : Особь не способна к размножению; Происходят структурные и функциональные преобразования; Репродуктивный: Особь осуществляет функции полового размножения; Происходит стабильное преобразование систем органов Устойчивость к внешним воздействиям; Пострепродуктивный : Процесс старения организма; Ослабление и прекращение участия в размножении; Снижение приспособительных возможностей и устойчивости к внешним воздействиям. ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗМА
ТИПЫ РАЗВИТИЯ Из яйца выходит личинка более простого строения, чем взрослая особь. В постэмбриональном развитии происходит метаморфоз (превращение) Из личиночных оболочек, или из тела матери выходит организм небольших размеров, но в нем заложены все основные органы. Постэмбриональное развитие – рост и половое созревание. НЕПРЯМОЕ ПРЯМОЕ ПОЛНОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ НЕПОЛНОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ Яйцо личинка куколка взрослая особь (имаго) Яйцо личинка взрослая особь (имаго) Чешуекрылые, двукрылые, перепончатокрылые, жуки, земноводные Прямокрылые Позвоночные: пресмыкающиеся, рыбы, птицы, млекопитающие
Эмбриональное развитие человека Герминальный период 1- неделя Оплодотворение Продвижение сперматозоидов в женских половых путях Оплодотворение – слияние половых клеток
Эмбриональное развитие человека Дробление зиготы человека – неравномерное, асинхронное А – два бластомера Б - Три бластомера В – четыре бластомера – вторые сутки Г – морула- третьи сутки Д – разрез морулы- Е – ранняя бластоциста - четвёртые сутки Ж – поздняя бластоциста - пятые сутки Начало имплантации – шестые, седьмые сутки Герминальный период
Эмбриональное развитие человека Эмбриональный период А- бластоциста Б – бластоциста в начале трансплантации ( 7-е сутки) В – 8-сутки , частично имплантированная циста Г – зародыш (9-10 сутки) 1 2 3 4 5 5
Эмбриональное развитие человека Эмбриональный период Д Д – зародыш (13-е сутки) 7 9 10 11 12 13 14 ВНЕЗАРОДЫШЕВЫЕ ОРГАНЫ: Амнион Хорион Желточный мешок Аллантоис
Вторая стадия гаструляции двухнедельного зародыша человека Образуется головной и хвостовой концы Создается положение срединной линии Появляется билатеральная симметрия Эмбриональное развитие человека
Эмбриональное развитие человека Зародыш и внезародышевые органы человека (21- е сутки) 1 2 3 4 5 6 1 – Амнион 2 - Зародыш 3 - Хорион 4 - Третичная ворсина 5 – Материнская кровь 6 - желточный мешок
Эмбриональное развитие человека Гисто и органогенез Зародыш человека 27 дней 3,4 мм 4 пары жаберных дуг Почки конечностей
Эмбрио -фетальный период С 44 -ой недели по 56-ю Имеются: -Лучи пальцев -Лучи стоп -Конечности удлинены, пальцы разделены -Половые органы дифференцированы -Имеются все наружные и внутренние органы
Фетальный период Начало-57 - е сутки; Заканчивается -61 – е сутки Лицо имеет вид человеческого; Наружные половые органы сформированы не до конца. Признаки пола чётко различимы Рост и дифференцировка всех органов
Критические периоды в эмбриональном развитии человека : Имплантация : 6-7 сут после зачатия ; Плацентация : конец 2-й недели беременности ; Интранатальный период или роды
Критические периоды в постэмбриональном развитии: новорождения (перестройка всех процессов ж/д) полового созревания (гормональные перестройки) полового увядания (угасание функций эндокринных желез).
РАЗВИТИЕ ОРГАНИЗМА Окружающая среда ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЧАСТЕЙ ЗАРОДЫША
Для развития организма требуются Температура (повышение и понижение сказывается на аминокислотах и белковых молекулах) Водный режим Кислород и другие газы Световой режим Питание (наличие белков\жиров\углеводов + витамины)
Развитие организма и окружающая среда Жизнь каждого организма любого уровня организации и любой степени сложности находится в тесной зависимости от факторов окружающей среды. Особо сильное влияние оказывает среда на развивающийся эмбрион и на постэмбриональное развитие. Причины возникновения некоторых уродств Вредные привычки человека, безконтрольный приём лекарств и т.д. (субъективные факторы) Радиация, пром . загрязнение среды, качество пищи и т.д. (объективные факторы современного мира)
Старение и смерть
Старение- это процесс возрастных изменений, в результате которых снижаются приспособительные способности организма и утрачивается способность к размножению. Признаки старения: Нарушения на молекулярном уровне: - процессов репликации; - транскрипции; - трансляции; - снижение активности ферментов; - возникают спонтанные нарушения ДНК, различных видов РНК Нарушения на клеточном уровне: Снижается митотическая активность; Увеличивается число хромосомных и геномных мутаций; Уменьшается содержание воды в клетке; Изменяется активный транспорт; снижается содержание АТФ, и т.д.
Изменения на органном уровне: увеличение АД; жизненная ёмкость лёгких; в стенках сосудов; уменьшение основного обмена; уменьшение активности щитовидной железы и т.д. Изменения на организменном уровне: Изменение внешних признаков: -осанка; -кожа; слух; зрение ; память и т.д.
Существует более 300 теорий старения Интоксикация: (накопление ядовитых веществ (токсинов) в клетках). Хромосомная: В ДНК возникают мутации, которые приводят к образованию мутантных белков, тканей и органов. Иммунная: По мере роста и развития происходит атрофия тимуса, что ведет к снижению иммунных свойств организма. Токсины, вырабатываемые бактериями и вирусами ведут к старости. По мере роста и развития снижается активность нервной и гуморальной системы . Это приводит к развитию различных заболеваний и износу организма. Свободнорадикальная : В процессе синтеза АТФ, происходящего в митохондриях, вырабатываются свободные радикалы кислорода. Они обладают чрезвычайно высокой реакционной способностью, вследствие чего повреждают практически все системы человека. Укорачивание хромосом: С каждым делением теломеры соматических клеток укорачиваются, и после определенного количества делений, названного пределом Хайфлика , клетка перестает делиться. Энергетическая: организм растрачивает запасы энергии
Смерть Терминальное состояние - состояние между жизнью и смертью. Смерть - это прекращение жизни, которое характеризуется утратой функций организма . Причины смерти изучает наука танатология . Характеристика смерти: остановка сердцебиения и дыхания; охлаждение трупа; трупное высыхание; помутнение роговицы; появление жёлто-бурых пятен (трупные пятна); трупное окоченение через 2-6 часов. Через 24-32 часа окоченение всей мускулатуры. Через 2-3 суток окоченение исчезает.
Виды смерти естественная или физиологическая смерть - возникает в старосте от угасания процессов метаболизма и прекращения функций; патологическая смерть или смерть от болезней - возникает с процессами несовместимыми с жизнью. внезапная или скоропостижная смерть - человек погибает на фоне кажущегося здоровья (расстройство кровообращения, инсульт); клиническая смерть - обратимый этап умирания для которого характерно остановка дыхания, кровообращения, но сохраняется обмен веществ в мозге; биологическая смерть - необратимый этап умирания для которого характерно прекращение обмена веществ в мозге и в дальнейшем во всех остальных системах.
Начало «эпохи клонирования» Клони́рование — в самом общем значении — точное воспроизведение какого-либо объекта любое требуемое количество раз. Объекты, полученные в результате клонирования называются клоном . Наиболее успешным из методов клонирования высших животных оказался метод «переноса ядра» . Был применён для клонирования овцы Долли в Великобритании . Клонирование человека Основные препятствия Технологические трудности Социально-этический аспект Этико-религиозный аспект Отношение в обществе Биологическая безопасность Возможность Технология клонирования человека не отработана. Репродуктивная – получение полноценного индивида общества. Терапевтическая – получения эмбриона как источника стволовых клеток.