План конспект урока онтогенез эмбриональное развитие животных. Познакомиться с понятием «онтогенез». Группы задают друг другу вопросы и отвечают

Цель урока:

1. Обобщить и синтезировать знания об индивидуальном развитии организмов, используя задания для подготовки к ЕГЭ по данной теме.

2. Отработать навыки решения заданий части В и С2.

Задачи: Формировать навыки работы с заданиями части В иС.

Развивать теоретическое мышление.

Воспитывать ответственное отношение к своему здоровью.

Работа по инструктивной карточке. В которой даны задания которые необходимо выполнить, указания к работе, которую необходимо выполнить и оценивание результата части В – 2 баллами, частьС в зависимости от количества правильных ответов от 1 до 3 баллов.

Ход урока по биологии в 10 классе: «Онтогенез. Подготовка к ЕГЭ».

1. Введение

Жизнь – есть воспроизведение себе подобных через себе неподобных.

Как можно объяснить это изречение? (Да, речь идет о жизненных циклах. Прежде чем особь достигнет способности к репродукции она пройдет рад непохожих друг на друга стадий).

Итак, речь сегодня пойдет об особенностях индивидуального развития организмов.

Заполните схему:

Какими особенностями характеризуется каждый из периодов онтогенеза? Выполните задание №1 в инструктивной карточке.

Задание №1
В6. Установите соответствие между периодами онтогенеза и его особенностями

2. Эмбриональный период развития.

Итак эмбриональный период развития, давайте выполним задание №2 на установление последовательности явлений и процессов, происходящих в эмбриогенезе.

Задание №2.
В7. Установите последовательность явлений и процессов, происходящих в эмбриогенезе.

А) нейруляция

Б) зигота

В) бластула

Г) морула

Д) гаструла

Е) нейрула

Ответ: бгвдае

При подготовке к ЕГЭ следует уделить внимание заданиям части С2, работу с рисунками.

Задание №3
С2. Рассмотрите рисунок и назовите зародышевый листок позвоночного животного, обозначенного цифрой 3. Какие типы тканей и органы формируются из него?

Ответ:

1. Зародышевый листок под цифрой 3 – МЕЗОДЕРМА

2. Из мезодермы формируются ткани – соединительная и мышечная.

3. Из мезодермы формируются органы – опорно-двигательной системы, кровеносной, выделительной и половой систем

Какие органы образуются из эктодермы и энтодермы? Заполните таблицу, поставив знак плюс.

органы	эктодерма	энтодерма	мезодерма
Головной мозг
Почки
Кости и хрящи
Легкие
Кровь
Кишечник
Эпителий кожи
Органы слуха
Пищеварительные железы
Мышечная ткань

В заданиях для подготовки к ЕГЭ встречаются некорректные задания или задания с ошибками (опечатками).

В чем заключается некорректность данного задания?

Задание В6.
Установите соответствие

Структура организма

Зародышевые листки

А) печень

Б) органы чувств

В) скелет

Г) кожа

Д) головной мозг

Е) кровеносная система

Ж) органы слуха

З) спинной мозг

1)Эктодерма

2)Энтодерма

3)Мезодерма

(Различные слои кожи образуются из разных зародышевых листков. Эпителий из эктодермы, дерма и гиподерма из мезодермы).

Давайте подведем итог эмбрионального развития живых организмов. Выполните задание №4.

Задание №4
С2.Найди ошибки в приведенном тексте

1. Онтогенез начинается с момента образования гамет в организме.

2. Гаметы участвуют в оплодотворении.

3. Зигота, образовавшаяся после оплодотворения, делится мейозом.

4. После многократного деления формируется однослойный зародыш.

5. Эмбриональный период развития завершается у позвоночных животных образованием нейрулы.

Ответы: 1. 3. 5.

1. Онтогенез начинается с момента образования зиготы.

3. Зигота, подвергается дроблению, в основе которого лежит митоз.

5. Эмбриональный период развития завершается у позвоночных животных после выхода из яйца или рождения.

Какой из ученых эмбриологов ввел понятие «онтогенез» и в чем еще его заслуга как ученого эмбриолога? (Геккель, вместе с Мюллером открыл биогенетический закон).

3. Постэмбриональное развитие.

Почему стал необходим постэбриональный период развития в онтогенезе?

(У родившейся (или вылупившейся из яйца) особи не всегда полностью сформированы все органы и ткани. Необходимо чтобы образовалась взрослая особь, способная к воспроизводству себе подобных).

Что такое прямое развитие, непрямое или развитие с метаморфозом? (прямое – родившиеся особи имеют все органы, свойственные взрослым организмам, непрямое – новый организм внешне не похожий на взрослую особь, имеет особые личиночные органы).

На какие группы оно делится? (у насекомых с полным и неполным превращением)

В чем заключается преимущество непрямого развития?

Личинки и взрослые особи часто живут в разных условиях (нет конкуренции за место).

Личинки и взрослые особи питаются разной пищей (нет конкуренции за пищу).

Переживание неблагоприятных условий среды (н-р, куколка насекомых).

Выполните задание №5.

В6. Установите соответствие

Организмы

Способы постэмбрионального развития

А) Речной рак

Б) Сизый голубь

В) Уж обыкновенный

Г) Остромордая лягушка

Д) Прыткая ящерица

Е) Медуза

1) Прямое

2) Непрямое

Какая стадия отсутствует у насекомых с неполным превращением?

Для каких насекомых оно характерно?

Работа с информацией на слайде.

Назовите, какие стадии в своем развитии проходит бабочка?

Для каких насекомых характерен такой тип развития?

Выполним задание №6.

В6. Установите соответствие:

Организмы

Типы развития

А) Майский жук

Б) Капустная белянка

В) Клоп водомерка

Г) Зелёная тля

Д) Пчела медоносная Е) Азиатская саранча

Ж) Таракан

1) С полным превращением

2) С неполным превращением

3. Особенности онтогенеза животных.

Онтогенез животных имеет свои отличительные особенности от онтогенеза других организмов.

Задание №7
В3. Какие признаки развития проявляются у животных только в онтогенезе?

1) Одноклеточная стадия

2) Покровительственная окраска

3) Размеры тела

4) Плавательная перепонка

5) Бластула

6) гаструла

Ответ: 2 3 4.

На слайде представлены изображения этапов цикла развития печеночного сосальщика в неправильной последовательности.

Установите последовательность этапов, в цикле развития печеночного сосальщика выполнив задание №8.

Задание №8
В7. Установите последовательность этапов в цикле развития печеночного сосальщика, начиная с яйца

А) Внедрение личинок в организм моллюска.

Б) Выход из яйца личинок с ресничками.

В) Попадание цист в кишечник крупного рогатого скота.

Г) Выход из моллюска плавающей хвостатой личинки.

Д) выход оплодотворенных яиц из кишечника в окружающую среду.

Е) инцистирование личинок.

Ответ: дбагев.

6.Онтогенез человека имеет свои особенности и в эмбриональный (апоптоз клеток возникающих у зародыша на определенном этапе развития) и в постэбриональный период, имеет свои критические периоды.

Выполните задание №8.

В7.Установите последовательность процессов эмбриогенеза при формировании однояйцовых близнецов у человека.

А) развитие двух организмов из нейрулы

Б) гаструляция и формирование трехслойного зародыша

В) образование оплодотворённой яйцеклетки

Г) закладка эмбриональных зачатков у нейрул

Д) дробление зиготы и формирование двух бластул

Ответ: в д б г а

В онтогенезе человека имеются свои критические периоды. Обратите внимание на слайд. И хотелось бы напомнить вам известные рекомендации, позволяющие снизить риск отрицательных влияний на человека в критические периоды онтогенеза.

Содействовать сохранению нормальной экологической обстановки;

Не ухудшать не сейчас ни в будущем экологию родного края;

Не употреблять алкогольные напитки;

Не курить;

Не принимать наркотические средства;

Полноценно питаться;

Заниматься спортом.

Рефлексия:

Подсчитайте результат своей работы (баллы) и оцените его по критериям, сложив результаты всех заданий:

Критерии оценки:

«2» - 0 – 7

«3» - 8 – 11

«4» - 12 – 14

«5» - 15 - 20

И наш урок хотелось бы закончить словами:

Ребенок-это чудо, Божий величайший дар, которым Бог может наградить человека.

Скачать презентацию урока по биологии в 10 классе: «Онтогенез. Подготовка к ЕГЭ».

Конспект лекции № 7. Тема Онтогенез.

Внутриутробное развитие и его критические периоды.

Внутриутробный период (период беременности) условно делят на эмбриональный (зародышевый) период от оплодотворения до 9 недель и фетальный (плодный) период от 9 недель до рождения. Иногда, первые дни эмбрионального периода называют "начальным" периодом.

Первое состояние человеческого эмбриона – это одна клетка - зигота . Далее следует период дробления (митотическое деление без роста размеров зародыша). При этом используются строительные и энергетические вещества, накопленные яйцеклеткой в период овогенеза. В процессе дробления зародыш продвигается по маточной трубе к матке.

Через несколько делений формируется морула - группа клеток бластомеров. Их делят на трофобласты и эмбриобласты. Трофобласты в последующем будут превращаться в провизорные органы зародыша, обеспечивающие его питание, выделение, защиту и дыхание. Эмбриобласты будут превращаться в различные части тела ребенка.

Следующее состояние зародыша называют бластулой. Бластула (бластоциста) - это сферический однослойный зародыш с полостью (бластоцель). Затем, начинается гаструляция – образование многослойного (у человека трехслойного зародыша) путем сложных перемещений (иммиграция) и делений (деляминация) зародышевых клеток. Гаструляция сопровождается имплантацией (внедрением) зародыша в стенку матки на 7-й день после оплодотворения. При гаструляции формируется 3 зародышевых листка.

Наружный – эктодерма (даст кожу и нервную систему).

Средний – мезодерма (даст мышцы, кости, сосуды).

Внутренний – энтодерма (даст главные элементы пищеварительной и дыхательной систем).

Развитие зародыша после гаструляции называют органогенезом, при котором продолжается дифференцировка систем и органов. В основе дифференцировки (появления отличий в строении и функциях) лежит эмбриональная индукция. ДНК всех клеток остается идентичной (следствие митотического деления), но развертывание системы белков-репрессоров и молекул-индукторов включает и (или) выключает разные гены в разных эмбриональных клетках. Индукторы и репрессоры работают уже с момента оплодотворения.

Одновременно происходит формирование из трофобластов провизорных органов (оболочек) зародыша: хориона, аллантоиса, амниона, желточного мешка.

Хорион – наружная оболочка зародыша выполняет защитную и трофическую функцию. Ворсинки хориона врастают в стенку матки и всасывают питательные вещества из слизистой оболочки, а затем из крови матери.

Аллантоис – собирает отработанные продукты метаболизма, обеспечивая функцию выделения. Впоследствии (через 3 недели после оплодотворения) слияние аллантоиса, хориона и сосудов мезодермы зародыша даст основу нового органа - плаценты с пуповиной.

Амнион – оболочка, наполненная амниотической жидкостью (околоплодными водами), окружает тело зародыша, защищая его от механических, термических и других повреждений.

Желточный мешок человеческого зародыша содержит незначительное количество питательного и строительного материала, но имеет важное значение в период до формирования плаценты.

Органогенез , как процесс формирования органов продолжается и во втором периоде внутриутробного развития - фетальном.

Фетальный, или плодный период условно отсчитывают с девятой недели после оплодотворения. В это время интенсивно растут и развиваются органы и системы плода. К сроку окончания нормальной беременности 9 месяцев (280 суток) женщина должна прибавить в массе на 7-9 кг. Эта прибавка складывается из массы ребенка (3,5 кг), плаценты (1 кг), околоплодных вод (1,5-2кг), гипертрофированной матки (1 кг) и подкожной жировой клетчатки (1-2 кг).

Плацентарный барьер . Биологический смысл "плацентарного барьера" в том, чтобы отделять два генетически чужеродных организма. В течение беременности на эмбрион и плод происходит воздействие факторов среды, опосредованное организмом матери. Плацента формируется не только из клеток зародыша. В плаценте, выделяют материнские части, например, кровяные лакуны, в которые погружены ворсинки плодной части плаценты.

Плацентарный барьер отделяет форменные элементы крови матери и плода, препятствует проникновению некоторых микроорганизмов и токсических веществ. Одновременно через плацентарный барьер должны проходить питательные вещества, кислород, а в обратном направлении продукты выделения плода. Эти обстоятельства дают возможность проникновения опасных веществ в организм ребенка.

Во время внутриутробного развития выделяют самые опасные моменты, или критические периоды беременности . Максимальная чувствительность плода бывает в период имплантации (срок 1 неделя), плацентации (срок 3-6 недели) и в течение родов , завершающих внутриутробное развитие. Действие неблагоприятных факторов в эти периоды легко приводит к нарушению внутриутробного развития и появлению уродств (тератогенные эффекты). В период беременности резко сокращаются показания к приему лекарств беременной женщиной, что связано с возможностью тератогенного и прямого токсического (передозировка) действия на плод.

"Талидомидовая катастрофа" – пример игнорирования возможности тератогенного действия лекарства. Она разыгралась из-за недостаточной проверки на животных нового препарата талидомида, предназначенного для облегчения неблагоприятных симптомов при беременности у женщин. У грызунов (мыши и крысы) талидомид не вызывал изменений в потомстве и был рекомендован для клинического использования у людей. В результате, во всем мире родилось несколько тысяч детей с недоразвитыми конечностями (фокомелия).

Дальнейшие исследования на кроликах и обезьянах показали аналогичные дефекты потомства. С тех пор, подобные фармакологические исследования проводят не менее, чем не двух видах млекопитающих, один из которых не грызуны.

Границей между внутриутробным периодом и следующим периодом индивидуального развития являются роды.

Роды.

В акушерской практике выделяют антенатальный (дородовый), натальный (родовой) и постнатальный (послеродовой) периоды. Сами роды (натальный период) делят на 3 периода: раскрытия, рождение плода и рождение плаценты.

Период раскрытия (родовых схваток) – раскрытие шейки матки до размеров сопоставимых с размерами головки плода. Процесс стимулируется гормоном гипоталамуса – окситоцином. В этот период разрывается амниотическая оболочка и отходят околоплодные воды. При патологическом течении этого периода и преждевременной отслойке плаценты возможна смерть плода от асфиксии (нарушения доставки кислорода).

Период рождения (изгнания) плода – ребенок проходит через родовые пути матери. При патологическом течении, в этот критический период возможны родовые травмы плода и разрывы промежности у роженицы.

Рождение плаценты - это период отслойки плаценты от стенки матки и ее выход вместе с пуповиной из родовых путей. После этого происходит резкое сокращение матки и сдавливание её сосудов. При нормальном течении родов кровопотеря не превышает 200-250 мл крови. При патологии этого периода и атонии матки возможна тяжелая кровопотеря. Кроме того, повышается риск попадания микроорганизмов в кровь матери и развитие тяжелого инфекционного осложнения – сепсиса (заражения крови).

Индивидуальное развитие после рождения и особенности действия лекарств в разные периоды жизни.

Жизнь человека можно разделить на 7 периодов: новорожденности, грудной, детский, пубертатный (подростковый), репродуктивный, климактерический, инволюционный.

Первый период жизни человека после рождения называют периодом новорожденности . В этот период происходит адаптация ребенка к новым условиям среды обитания. Максимальная смертность наблюдается именно в этот период. Изменение способа дыхания (плацента – легкие), питания (плацента – система пищеварения) и выделения (плацента – почки) приводит к серьезному напряжению организма ребенка. Переход из амниотической жидкости к обычным условиям земного тяготения называют гравитационным ударом. Условно период новорожденности продолжается 1 месяц, но практически его можно считать завершенным после заживления пупочной ранки.

Второй период жизни называют грудным периодом , хотя реально грудное вскармливание может отсутствовать. Этот период считают завершенным к 12 месяцам. Первый год жизни ребенок продолжает быстро развиваться и наращивать массу тела. Продолжают формироваться гистогематические барьеры между кровью и тканями. Незрелость этих барьеров требует особого подхода к назначению и дозированию лекарств у детей.

Нельзя механически пересчитывать дозу для ребенка на килограмм массы от дозы взрослого. При одинаковых с взрослым концентрациях барбитуратов в крови могут возникнуть тяжелые признаки передозировки у ребенка. Барбитураты легко проникают через незрелый гематоэнцефалический барьер (барьер между кровью и головным мозгом – ГЭБ) детей и трудно проникают через зрелый ГЭБ у взрослых. Кроме того, у детей не сформированы барьеры между кровью и пищеварительным каналом, неполноценно работают печень, почки, повышено всасывание веществ из кишечника в кровь, что усугубляет эффекты передозировки. Данные обстоятельства требуют снижения дозировки значительной группы препаратов после пересчета на 1 кг массы ребенка. Важной особенностью грудного периода является постепенное снижение пассивного врожденного иммунитета (антител матери), полученного через плацентарный барьер во время внутриутробного развития и выработка собственного активного иммунитета. В конце грудного периода наблюдается "иммунная яма". Материнские антитела уже разрушились, собственная защита еще не окрепла. У детей учащаются инфекции, от которых они ранее были защищены материнскими антителами.

Третий период жизни от года до 12-14 лет называется детским . В этот период происходит, преимущественно, количественное увеличение функционирующих структур организма. С ростом массы тела и созреванием барьеров постепенно повышается дозировка лекарств. Усиливается собственная защита от инфекций.

Четвертый период – период полового созревания (пубертатный или подростковый) начинается в 12-13 лет. У девочек на 1-2 года раньше, чем у мальчиков. В женском организме идет становление маточного цикла и периодических изменений гормонального фона. Начинаются первые менструации и созревают первые яйцеклетки. У мальчиков перестройка организма связана с началом сперматогенеза. Пубертатный период переходит в репродуктивный.

Пятый период жизни репродуктивный или период половой зрелости . У женщин стабилизируется маточный цикл, который контролируется системой гипоталамус (рилизинг-факторы) - гипофиз (гонадотропные гормоны) - яичники (эстрогены и гестагены) .

В первую половину маточного цикла в яичниках, под влиянием рилизинг-факторов гипоталамуса для фолликулостимулирующего (ФСГ) и лютеинизирующего (ЛГ) гормонов гипофиза и эстрогенов яичников, происходит созревание фолликулов, содержащих яйцеклетку. Одновременно, растет новая внутренняя оболочка матки. В середине маточного цикла (13-14 день) происходит овуляция – выход яйцеклетки из лопнувшего фолликула и её перемещение по маточной трубе к месту возможного оплодотворения. В это время, в гипоталамусе функционально преобладает выработка рилизинг-факторов для другого гипофизарного гормона пролактина (ПЛ). В яичнике лопнувший фолликул превращается в желтое тело, которое начинает продуцировать гормон прогестерон (группа гестагенов). Под влиянием прогестерона матка подготавливается к имплантации зародыша. Прогестерон называют гормоном беременности. В начале беременности его вырабатывает желтое тело яичника.

Если происходит оплодотворение, то циклические изменения прекращаются на период беременности. Они восстанавливаются через несколько недель после родов.

Если оплодотворения не произошло, то в конце маточного цикла происходит переключение системы гипоталамус-гипофиз-яичники на продукцию гормонов в исходных соотношениях. Отторжение слизистой оболочки матки, проявляется менструальным маточным кровотечением. Начинается новый маточный цикл.

Этому может предшествовать предменструальный синдром (ПМС). Он часто сопровождается реакциями нервной вегетативной системы (сердцебиения, потливость), и преходящими расстройствами психики (раздражительность, плаксивость).

Применение лекарств гормонального характера у женщин может значительно повлиять на репродуктивную функцию. Гормональные контрацептивы вызывают нарушение последовательности событий маточного цикла, вызывая искусственное бесплодие. Те же средства, назначаемые в другие дни маточного цикла и при беременности, наоборот, являются средствами лечения бесплодия.

Возможность тератогенного действия на развивающегося ребенка резко сокращает показания к применению большой группы лекарственных средств беременной женщиной.

В следующий после беременности период – кормления грудью (лактация) происходит увеличение расхода белка, витаминов и минеральных веществ, что повышает их дозировки для женщины. Прием других лекарств производят с учетом того, что при грудном вскармливании сохраняется угроза отравления ребенка лекарствами из молока кормящей матери, следовательно, сохраняются широкие ограничения на лечение женщины и в это время. После окончания лактации ограничения снимаются.

Репродуктивный период у мужчин не имеет таких жестких ограничений по использованию лекарственных средств, как беременность и лактация у женщин. Однако прием лекарств и отравления (в т.ч. алкоголем и наркотиками) в период сперматогенеза может повлиять на качество сперматозоидов. По этой причине, семье, которая решила завести ребенка, следует исключить или ограничить прием любых ксенобиотиков, потенциально влияющих на гаметогенез.

Шестой период жизни – климактерический - период полового угасания.

Репродуктивная функция у женщин затухает в 45-55 лет. Климакс связан с прекращением регулярной перестройки гормонального фона и прекращением менструаций (менопауза). Процесс угасания может прерываться, овогенез ненадолго восстанавливается. Климакс у женщин часто сопровождается реакциями, похожими на предменструальный синдром, растянутый во времени и манифестацией хронических болезней.

Климакс у мужчин протекает позже и мягче, но также может сопровождаться обострением хронических и появлением новых болезней. Быстрое снижение уровня андрогенов может сопровождаться нарушением функций предстательной железы (простатиты, гиперплазии) с последующими проблемами при мочеиспускании и мужской "дееспособностью".

Седьмой и последний период жизни называют периодом общего угасания или инволюционным . Этот период делят на 3 части: 60-75 лет пожилой возраст , 75-90 лет старческий возраст , 90 лет и более - период долгожительства . Старение сопровождается неравномерным ухудшением функций организма и проявлением места наименьшего сопротивления (locus minoris resistentia) - конкретной причины смерти. Прежде всего, утрачиваются функции сердца и сосудов, снижается иммунитет, повышая риск опухолевого перерождения тканей и восприимчивости к патогенным микроорганизмам. Важной особенностью назначения лекарств во все периоды жизни, а в период инволюции особенно, является индивидуальный подход к людям с заболеваниями почек и печени, требующий снижения дозировки.

Причины старения. Проблема старения имеет общебиологическое значение. Старение присуще любой живой системе, т.к. является неотъемлемым свойством жизни и считается нормальным естественным процессом. Наука о старении – геронтология выясняет основные биологические и социальные закономерности старения и даёт рекомендации о продлении жизни. Доказано, что старение – результат нарушения саморегуляции на разных уровнях жизнедеятельности организма. В процессе развития старения снижаются адаптационные возможности организма, но одновременно включается ряд приспособительных механизмов для коррекции нарушенных функций. Сам процесс старения надо рассматривать на разных уровнях: молекулярном, клеточном, системном и организменном.

Нет единой теории старения. Есть гипотезы. Считается, например, что существуют специализированные гены, запускающие процессы старения, а также гены, противостоящие этому процессу. Активность генов старения приводит к повреждению молекул ДНК и РНК и, как следствие, к необратимым изменениям синтеза белка. Это, в свою очередь, приводит к уменьшению количества митохондрий, т.к. снижается интенсивность синтеза соответствующих белков. В результате нарушается интенсивность окислительного фосфорилирования и усиливается гликолиз, что приводит к дефициту энергии и повышению кислотности тканей. Эта гипотеза относится к группе гипотез генетической детерминированности (предопределенности) процессов старения.

Другая группа гипотез говорит об износе генетической информации . При репликации ДНК и в процессе считывания информации с ДНК – транскрипции происходит частичное повреждение - концевая недорепликация (А.М. Оловников) . Но ДНК имеет запас прочности – это те нуклеотиды которые не несут информации о строении белка или РНК. Пока при недорепликации укорачиваются эти участки – теломеры , функция клеток не нарушена, но в процессе многократных репликаций ДНК и транскрипций недорепликация приводит к укорочению уже функционально значимых участков и нарушению нормальной работы клеток теломеразы (см. рис. 1).

Третья группа - гипотезы износа организма несколько устарела, так как не показывает первопричину, а констатирует факты нарушения функций систем и органов.

Одним из факторов повреждения клеток является накопление в тканях свободных радикалов, которые вызывают перекисное окисление липидов. При этом повреждаются не только мембраны, но и другие структуры клетки, в т.ч. и ДНК.

ДНК-полимеразы, а синтез теломеров под контролем фермента

Рисунок 1. Положение теломеров и информационно-значимой части в одной цепочке молекулы ДНК.

"теломеры" информационно-значимая ДНК

ААААААААААААААААААААТАЦЦГТАЦТТТГТТГЦЦЦГГТТГГААЦЦЦГТТАЦТААТТАГЦТГТТГЦЦЦГГТТГГТТТАААЦ

При репликации ДНК нуклеотиды теломеров могут быть утрачены (концевая недрепликация). Но это не отражается на работе клетки, пока не утрачены нуклеотиды информационно-значимой части ДНК. После многократных делений могут быть утрачены все нуклеотиды-теломеры и начинают теряться нуклеотиды информационно-значимой части ДНК. ДНК теряет смысл, как и молекулы собираемых белков клетки. Без нормальных белков происходит нарушение функций клетки.

Это предположение доказывают эксперименты по искусственному внедрению гена теломеразы в клеточную культуру, которое продлевало её жизнь.

Возможно, что раньше других изнашивается (теряет теломеры) ДНК генов, кодирующих белки-ферменты для системы антиоксидантной защиты мембран от перекисного окисления и гены для обеспечения процесса метилирования ДНК.

При нарушении синтеза белков-ферментов антиоксидантной защиты, происходит резкое увеличение числа свободных радикалов и интенсификация перекисного окисления липидов клеточных мембран. Считается, что назначение комплекса антиоксидантов замедляет процесс старения.

Таким образом, для предотвращения процесса старения необходимо обеспечить нормальную репликацию ДНК. После определенного количества делений происходит нарушение генов контролирующих белки-ферменты (антиоксидантной защиты, нормального метилирования ДНК и др.), что резко ускоряет процесс старения.

Регенерация.

В течение всей жизни человек активно сопротивляется старению. Регенерация - это замещение утраченных структур. Одновременно, это один из способов противостоять старению и смерти.

Виды регенерации и восстановление функций. Регенерация бывает физиологической и репаративной.

Под физиологической регенерацией понимают нормальное самообновление тканей без экстраординарного воздействия. Примером физиологической регенерации может служить постоянное восстановление клеток эпителия кожи, желудка, двенадцатиперстной кишки и других органов.

По интенсивности физиологической регенерации клетки можно разделить на лабильные, стабильные и статические.

Лабильные клетки регенерируют быстрее и легче всех других. Это – клетки эпителия пищеварительного канала, эпидермиса кожи, красного костного мозга.

Стабильные клетки регенерируют медленнее лабильных, но при повреждении скорость их деления может резко возрастать. К стабильным (по регенераторной способности) относят клетки костей, печени, поджелудочной железы, слюнных желез и др. Различия между регенераторными способностями лабильных и стабильных клеток скорее количественные, чем качественные.

Статические клетки , как принято считать, не делятся. Это клетки нервной и мышечной ткани.

Репаративная регенерация – это регенерация после повреждения, вызванного экстраординарным воздействием (болезнь, травма).

Репаративная регенерация бывает полной и неполной.

Полной репаративной регенерацией называют восстановление ткани такими же клетками, которые были до повреждения. Например, регенерация клеток крови после кровотечения. К полной репаративной регенерации способны при благоприятных условиях клетки эпителиальной и соединительной тканей.

При неполной репаративной регенерации, тканевой дефект замещается клетками, отличающимися от клеток, которые были до повреждения. Например, после инфаркта миокарда (некроза сердечной мышцы) мертвые мышечные клетки сердца (миокардиоциты) замещаются клетками и волокнами соединительной ткани, формирующими рубец.

К неполной репаративной регенерации способны все виды тканей.

Восстановление функции поврежденной ткани, как правило, происходит при полной репаративной регенерации. Однако восстановление функции может быть и в тканях, неспособных к полной репаративной регенерации (нервной и мышечной).

Восстановление функций нервной ткани связывают с двумя механизмами. Если тело нервной клетки сохранено, то функции поврежденных периферических нервов могут восстанавливаться за счет регенерации отростков (прорастание аксонов). Например, восстановление движения пальца руки после его травматической ампутации и операции по приживлению. Второй механизм, связан с тем, что функцию погибших нервных клеток головного мозга могут взять на себя соседние клетки. Например, восстановление движений и речи после инсульта головного мозга.

Восстановление функций мышечной ткани также связывают с двумя механизмами. Внутриклеточная гиперплазия - это увеличение числа органоидов и размеров клеток. Так, после инфаркта миокарда сила сердечных сокращений постепенно восстанавливается из-за увеличения числа миофибрилл и митохондрий в клетках, оставшихся в живых. Второй механизм связывают с клетками - сателлитами, которые в норме находятся в недоразвитом состоянии и не сокращаются. После гибели мышцы, их развитие индуцируется. Они начинают выполнять сократительную функцию.

Смерть - это процесс прекращения жизни. Судебно-медицинская классификация смерти включает понятия о категории, роде, виде смерти.

Классификация по роду насильственной смерти: убийство, самоубийство, несчастный случай;

Классификация по роду ненасильственной смерти: типичная, внезапная, скоропостижная .

Типичной можно назвать смерть после тяжелой прогрессирующей болезни. Например, смерть ракового больного на фоне истощения и интоксикации организма.

Внезапная смерть регистрируется у больного человека, который не имел признаков опасного для жизни развития заболевания. Например, больной (62 года) со стабильной стенокардией напряжения, без признаков прогрессирования болезни, неожиданно умирает от инфаркта миокарда.

Скоропостижная смерть - неожиданная, при кажущемся здоровье. Например, человек без жалоб неожиданно умирает от болевого шока. На вскрытии обнаруживают прободение "немой" язвы желудка в брюшную полость.

Виды смерти: от физических, химических и биологических факторов.

На первом месте по причинам смерти людей сердечно-сосудистые заболевания, на втором месте травмы (в России), далее опухоли и другие болезни.

Блок дополнительной информации.

Онтогенез и апоптоз.

Апоптоз - интересный феномен - и сам апоптоз, и необыкновенная емкость данного термина: не так давно возникнув, последний объединил широчайший круг явлений.

Оказалось, что природа снабдила клетки не только многочисленными механизмами защиты и репарации, но и целым набором «суицидальных» инструментов.

Образно говоря, в каждой клетке есть своя собственная «гильотина», нож которой держится на не очень прочной «нитке». Когда случается что-то экстраординарное - в самой клетке или вокруг нее, - нитка перерезается и гильотина падает, «аккуратно» лишая клетку жизни. В этой «аккуратности» - тоже своя целесообразность: соседние клетки пострадать не должны.

Вообще говоря, гибель отдельных клеток в организме известна достаточно давно. Но вначале она воспринималась как сугубо дегенеративное явление, т. е. как процесс постепенного отмирания клеток в результате терминальной дифференцировки (пример - эритроциты и кератиноциты) или старения (нейроны).

И первый переворот во взглядах был сделан тогда, когда стало ясно, что погибать могут и, казалось бы, вполне жизнеспособные клетки, т. е. клетки, которые еще не успели исчерпать свои жизненные ресурсы. Действительно, как иначе характеризовать те многочисленные клетки, которые гибнут в эмбриогенезе - например, клетки предпочки (пронефроса) или клетки межпальцевых перегородок.

Но обычно явно или неявно считалось, что во всех этих случаях клетки погибают, так сказать, естественным путем - из-за того, что микроокружение перестает обеспечивать их жизнедеятельность. Например, прекращается поступление кислорода и питательных веществ, создается резкое закисление среды и т. п.

И потребовался второй переворот во взглядах, чтобы придти к заключению: часто активную роль в своей гибели играет сама клетка - с помощью содержащихся в ней механизмов, которые лишь запускаются теми или иными факторами внеклеточной или внутриклеточной среды.

Именно в результате этого переворота и возникло представление об апоптозе , или программированной клеточной гибели (ПКГ ).

Поэтому кратко апоптоз определяют как программированную клеточную смерть. Понимая под этим такую гибель клетки, в развитии которой активную роль играют специальные и генетически запрограммированные внутриклеточные механизмы.

Исходный же смысл слова «апоптоз» - весьма поэтический: по-гречески это означает опадание листьев.

Когда и при каких обстоятельствах в клетке включается программа апоптоза? Круг этих «обстоятельств» весьма широк. Но их можно разбить на две группы:

а) «неудовлетворительное» состояние самой клетки (что вызывает, условно говоря, «апоптоз изнутри »);

б) «негативная» сигнализация снаружи, передающаяся через специальные рецепторы клетки («апоптоз по команде »).

Подготовка к ЗНО. Биология.
Конспект 39. Онтогенез. Жизненный цикл

Онтогенез – индивидуальное развитие особи, совокупность ее взаимосвязанных преобразований, закономерно совершающихся в процессе осуществления жизненного цикла от момента образования зиготы до смерти.
У многоклеточных животных, размножающихся половым способом, онтогенез подразделяется на периоды:
1. эмбриональный (от образования зиготы до рождения или выхода из яйцевых оболочек),
2. постэмбриональный (от выхода из яйцевых оболочек или рождения до смерти организма) периоды.
Гаметы или половые клетки – гаплоидные клетки, образующиеся в половых железах и образующие при слиянии зиготу.
Гаметогенез – процесс развития гамет. Процесс образования сперматозоидов называется сперматогенезом , а образование яйцеклеток – овогенезом .

Эмбриональный период

Дробление – это ряд последовательных митотических делений зиготы, в результате которых огромный объем цитоплазмы яйца разделяется на многочисленные, содержащие ядра клетки меньшего размера. В результате дробления образуются клетки, которые называют бластомерами. От обычного деления отличает то, что вновь образовавшиеся бластомеры не увеличиваются в размерах. Завершается образованием бластулы.
Бластула – однослойный зародыш. Состоит из слоя клеток – бластодермы , ограничивающей полость – бластоцель . Бластула начинает формироваться на ранних этапах дробления благодаря расхождению бластомеров. Возникающая при этом полость заполняется жидкостью.
Гаструляция – образование зародышевых листков в бластуле. В результате гаструляции образуется двухслойный, а затем трехслойный зародыш (у большинства животных) – гаструла. Первоначально образуются наружный (эктодерма ) и внутренний (энтодерма ) слои. Позже между экто- и энтодермой закладывается третий зародышевый листок – мезодерма .
Зародышевые листки – отдельные пласты клеток, занимающие определенное положение в зародыше и дающие начало соответствующим органам и системам органов. Зародышевые листки возникают не только в результате перемещения клеточных масс, но и в результате дифференциации сходных между собой, сравнительно однородных клеток бластулы.
Дифференциация – процесс появления и нарастания морфологических и функциональных различий между отдельными клетками и частями зародыша. В зависимости от типа бластулы и от особенностей перемещения клеток, различают следующие основные способы гаструляции: инвагинация, иммиграция, деламинация, эпиболия.
Иммиграция – «выселение» части клеток бластодермы в полость бластоцеля (высшие позвоночные). Из этих клеток образуется энтодерма.
Деламинация встречается у животных, имеющих бластулу без бластоцеля (птицы). При таком способе гаструляции клеточные перемещения минимальны или совсем отсутствуют, так как происходит расслоение – наружные клетки бластулы преобразуются в эктодерму, а внутренние формируют энтодерму.
Эпиболия происходит, когда более мелкие бластомеры анимального полюса дробятся быстрее и обрастают более крупные бластомеры вегетативного полюса, образуя эктодерму (земноводные). Клетки вегетативного полюса дают начало внутреннему зародышевому листку – энтодерме.
При образовании мезодермы происходит образование вторичной полости тела, или целома .
Органогенез – процесс формирования органов в эмбриональном развитии.

Выделяют две фазы:
1. нейруляция – образование комплекса осевых органов (нервная трубка, хорда, кишечная трубка и мезодерма сомитов), в который вовлекается почти весь зародыш;
2. построение остальных органов , приобретение различными участками тела типичной для них формы и черт внутренней организации, установление определенных пропорций (пространственно ограниченные процессы).
Нейрула – зародыш на стадии нейруляции. Материал, используемый на построение нервной системы у позвоночных животных, – нейроэктодерма, входит в состав дорсальной части эктодермы. Располагается над зачатком хорды.
Теория зародышевых листков Карла Бэра: возникновение органов обусловлено преобразованием того или иного зародышевого листка – экто-, мезо- или энтодермы. Некоторые органы могут иметь смешанное происхождение, то есть они образованы при участии сразу нескольких зародышевых листков. Например, мускулатура пищеварительного тракта является производным мезодермы, а его внутренняя выстилка – производное энтодермы.
Эмбриональная индукция – это взаимодействие между частями эмбриона, в процессе которого одна его часть – индуктор, – контактируя с другой частью – реагирующей системой, – определяет направление развития последней.

Постэмбриональный период развития

Постэмбриональный период развития начинается в момент рождения или выхода организма из яйцевых оболочек и продолжается вплоть до его смерти.

Различают два основных типа постэмбрионального развития:

1. прямое;

2. с превращением.
Жизненный цикл – закономерная смена всех поколений (онтогенезов), характерных для данного вида живых организмов. Следует четко отличать онтогенез(-ы) жизненного цикла (характеристику вида) от онтогенеза (развития отдельной особи от момента ее появления до момента смерти или деления).
По количеству поколений (онтогенезов) в жизненном цикле:
1. Простой: цикл включает одно поколение.
2. Сложный: цикл включает два и более поколения; такой жизненный цикл характерен, например, для многих кишечнополостных (чередование поколений полипов и медуз), для большинства трематод (чередование поколений марит, спороцист и редий).
Регенерация – способность живых организмов со временем восстанавливать повреждённые ткани, а иногда и целые потерянные органы. Регенерацией также называется восстановление целого организма из его искусственно отделённого фрагмента (например, восстановление гидры из небольшого фрагмента тела или диссоциированных клеток). У протистов регенерация может проявляться в восстановлении утраченных органоидов или частей клетки.

Тема урока: Размножение и индивидуальное развитие организмов.

Предмет: биология

Класс: 9 класс

Тип урока : урок-зачет

Ключевые слова: биология, урок, нетрадиционный, контроль знаний, размножение, онтогенез, метаморфоз

Цель урока: обобщение и закрепление знаний о формах и способах размножения живых организмов, особенностях оплодотворения у растений и животных, процессе онтогенеза живых организмов.

Задачи урока:

1.Провести контроль знаний по изученному материалу, активизировать развитие логического мышления путем использования активных методов контроля; дифференцированный подход к обучению.

2.Сформировать умения и навыки работы с терминами, карточками, тестовыми заданиями, развивать интерес к предмету.

3.Прививать четкость и организованность в самостоятельной работе, дать каждому ученику возможность достичь успеха.

Оборудование урока: таблицы по ботанике и зоологии с изображением мхов, папоротников, грибов, покрытосеменных растений, простейших животных, кольчатых червей, членистоногих, хордовых животных, тестовые задания, карточки с заданиями, интерактивная доска.

Методы урока: наглядные, информационно-развивающие, поисково-практические.

УМК: М.К.Гильманов, Л.У.Абшенова, А.Р.Соловьева «Биология» 9 класс, Алматы «Атам ұ ра»,2009 год

Ход урока:

Организационный момент.

Учитель приветствует учащихся, раскрывает цель и задачи урока, знакомит учащихся с заданиями зачетной работы и критериями оценивания работ.

Примечание:

1.Учитель может оценить каждую работу отдельно для большей накопляемости оценок за урок или можно за каждый вид работы поставить оценку и вывести одну общую, или можно поставить за каждую выполненную работу по одному баллу.

2.Выполненные задания учитель может проверить сам после урока или в конце урока, ученики обмениваются работами и проверяют самостоятельно по предложенным ключам учителя.

Зачетная работа:

1. Соотнести понятия:

(к термину из первого столбца подобрать определение из второго столбца)

Термин

Определение термина

1. Размножение

2. Споруляция

3.Фрагментация

4.Метаморфоз

5. Партеногенез

6.Гермафродитизм

7.Овогенез

8. Конъюгация

9.Гаметогенез

10. Половое размножение

11.Онтогенез

12. Двойное оплодотворение

13.Эктодерма

14.Бластула

15. Оплодотворение

1.Однослойный шарообразный зародыш с полостью внутри.

2.Форма размножения, при которой образуются споры.

3.Процесс слияния женских и мужских гамет.

4.Процесс образования яйцеклеток.

5.Способ размножения, в котором участвуют гаметы.

6.Непрямое постэмбриональное развитие организмов.

7.Форма размножения, присущая покрытосеменным растениям.

8.Форма размножения, при которой взрослый организм делится на отдельные фрагменты.

9.Наружный зародышевый листок.

10.Форма размножения, при которой происходит обмен генетическим материалом.

11.Биологический способ поддержания своего вида.

12.Форма полового размножения, когда в одном организме созревают разные половые гаметы.

13.Развитие организма из неоплодотворенной яйцеклетки.

14.Индивидуальное развитие организма.

15.Процесс образования половых клеток.

1-11; 2-2; 3-8; 4-6; 5-13; 6-12; 7-4; 8-10; 9-15; 10-5; 11-14; 12-7; 13-9; 14-1; 15-3.

2.Укажите способ размножения и его форму у данных живых организмов:

Живой организм

Способ размножения

Форма размножения

1. эвглена зеленая

2. собака домашняя

3. мох сфагнум

4. малина обыкновенная

5. туберкулезная палочка

6. шампиньон

7. жаба зеленая

8. полип гидра

9. хвощ полевой

10. морская черепаха

11. малярийный плазмодий

12. папоротник щитовник

13. тигровая акула

14. дрожжи

15. дождевой червь

Бесполое

Половое

Бесполое

Половое

Бесполое

Половое

Бесполое

Половое

Бесполое

Половое

Митотическое деление

Внутреннее слияние гамет

Споруляция

Вегетативное,естественное, отводками

Прямое деление

Споруляция

Наружное слияние гамет

Почкование

Споруляция

Внутреннее слияние гамет

Шизогония

Споруляция

Внутреннее слияние гамет

Почкование

Гермафродитизм

3. Тестовая работа по теме «Размножение и индивидуальное развитие организмов»

1.Какой набор хромосом несут сперматозоиды:

2.Какой набор хромосом имеет зигота:

А)1п; В)2п; С)3п; Д)4п; Е)5п.

3.Какой набор хромосом имеют соматические клетки тела:

А)1п; В)2п; С)3п; Д)4п; Е)5п.

4.Какой набор хромосом имеет эндосперм зародыша семени:

А)1п; В)2п; С)3п; Д)4п; Е)5п.

5.Какой набор хромосом имеет яйцеклетка млекопитающего:

А)1п; В)2п; С)3п; Д)4п; Е)5п.

6.В какой зоне гаметогенеза происходит митотическое деление клеток:

7.В какой зоне гаметогенеза происходит мейотическое деление клеток:

А)Зона размножения; В)Зона формирования; С)Зона роста;

Д)Зона созревания; Е)Зона образования.

8.Какой из процессов размножения возник раньше всех в процессе эволюции:

А)Вегетативный; В)Бинарное деление; С)Почкование; Д)Половой; Е)Черенкование.

9.Что образуется в результате овогенеза:

А)Гаметы; В)Яйцеклетка; С)Сперматозоид; Д)Зигота; Е)Соматические клетки.

10.Какой из процессов размножения возник позже всех в процессе эволюции:

А)Вегетативный; В)Бесполый; С)Почкование; Д)Половой; Е)Бинарное деление.

11.Что образуется в результате гаметогенеза:

А)Яйцеклетка; В)Сперматозоид; С)Зигота;

Д)Соматические клетки; Е)Половые клетки.

12.Какая часть сперматозоида и яйцеклетки является носителем генетической информации:

А)Рибосомы; В)Центриоли; С)Митохондрии; Д)Ядро; Е)Лизосомы.

13.Сколько спермиев содержит в себе пыльцевое зерно:

А)1; В)2; С)3; Д)4; Е)5.

14.Что развивается из оплодотворенной центральной клетки, зародышевого мешка завязи:

А)Зародыш; В)Бластула; С)Спермий; Д)Эндосперм; Е)Семенная кожура.

15.Половой способ размножения спирогиры:

А)Гермафродитизм; В)Слияние гамет; С)Самооплодотворение;

Д)Конъюгация; Е)Партеногенез.

Ответы на тестовую работу:

1-а

2-в

3-в

4-с

5-в

6-а

7-д

8-в

9-в

10-д

11-е

12-д

13-в

14-д

15-д

4.Определить, способ постэмбрионального развития организмов

(прямое развитие или развитие с превращением- метаморфоз)

1.Паук-крестовик- Прямое развитие

2.Жаба болотная- Метаморфоз

3.Бабочка-капустница- Метаморфоз

4.Речной рак- Прямое развитие

5.Человек разумный- Прямое развитие

6.Азиатская саранча- Прямое развитие

8.Муха обыкновенная- Метаморфоз

9.Черный ворон- Прямое развитие

10.Пчела медоносная- Метаморфоз

11.Таракан рыжий- Прямое развитие

12.Тритон обыкновенный- Метаморфоз

13.Чесоточный зудень- Прямое развитие

14.Болотная черепаха- Прямое развитие

15.Зеленая лягушка- Метаморфоз

5.Определить, из какого зародышевого листка образуются органы

(эктодерма, энтодерма, мезодерма)

1.кишечник- Энтодерма

2.ногти- Эктодерма

3.легкие- Энтодерма

4.сердце- Мезодерма

5.семенники- Мезодерма

6.поджелудочная железа- Энтодерма

7.кожа- Эктодерма

8.хорда- Мезодерма

9.скелетные мышцы- Мезодерма

10.желудок- Энтодерма

11.нервы- Эктодерма

12.головной мозг- Эктодерма

13.почки- Мезодерма

14.мочевой пузырь- Мезодерма

15.печень- Энтодерма

3.Проверка выполненных работ.

Работа в парах:

Учащиеся обмениваются друг с другом выполненными работами, учитель на интерактивной доске открывает ключи к каждому зачетному заданию. Учащиеся проверяют работы и заносят количество правильных ответов в предложенную таблицу.

Фамилия, имя

1.Соотнести понятия

2.Способ

и форма размножения

3.Тестовая работа

4.Способ постэмбрионального развития

5.Зародышевые листки

После заполнения таблиц, учитель показывает критерии оценивания работ, учащиеся выставляют оценки.

(все 5 заданий несут по 15 вопросов для облегчения оценивания выполненных работ)

15-13 оценка «5»

12-9 оценка «4»

8-6 оценка «3»