Размножение и индивидуальное развитие организма. Жижина А., 10-Б

Оглавление 1.Жизненный цикл клетки Жизненный цикл клеткиЖизненный цикл клетки 2.Митоз. Амитоз Митоз. АмитозМитоз. Амитоз 3.Мейоз Мейоз 4.Формы размножения организмов. Бесполое размножение Формы размножения организмов. Бесполое размножениеФормы размножения организмов. Бесполое размножение 5.Формы размножения организмов. Половое размножение Формы размножения организмов. Половое размножениеФормы размножения организмов. Половое размножение 6.Развитие половых клеток Развитие половых клетокРазвитие половых клеток 7.Оплодотворение Оплодотворение 8.Онтогенез Онтогенез 9.Индивидуальное развитие. Эмбриональный период Индивидуальное развитие. Эмбриональный периодИндивидуальное развитие. Эмбриональный период 10.Индивидуальное развитие. Постэмбриональный период Индивидуальное развитие. Постэмбриональный периодИндивидуальное развитие. Постэмбриональный период

Жизненный цикл клетки Согласно клеточной теории, возникновение новых клеток происходит только путем деления предыдущей, материнской клетки. Естественно, что у подавляющего большинства клеток перед делением происходит удвоение генетического материала, т.е ДНК. Жизнь клетки от момента ее появления в процессе деления материнской клетки и до ее собственного деления, включая это деление, или гибели получила название жизненного цикла. В течение этого цикла клетке растет, видоизменяется, чтобы успешно выполнять свои функции(этот процесс называется дифферинцировкой клетки), затем она выполняет свои функции в течение определенного времени, по истечении которого делится, образуя новые клетки. Апоптоз. У простейших и бактерий деление клетки - основной способ размножения. Понятно, что клетки многоклеточного организма не могу делится бесконечно, иначе все существа и люди стали бы бессмертными. Этого не происходит потому, что ДНК клетки содержит особые «гены смерти», которые рано или поздно активируются. Это приводит к синтезу особых белков, которые убивают эту клетку. Такая клеточная смерть называется апоптозом. Обязательным компонентом каждого жизненного цикла является митотический цикл, который включает в себя подготовку к процессу деления и само деление. Интерфаза. Подготовка клетки к делению получила название интерфазы.Она состоит из трех периодов: 1)Пресинтетический период-наиболее продолжительная часть интерфазы. Она может продолжатся от 2-3ч до нескольких суток. Этот период следует сразу же за предшествующем делением, во время него клетка растет, накапливает энергию 2)Синтетический период. Длится 6-10ч, включает удвоение ДНК, белков и увеличение количества РНК. В этот же период удваиваются центриоли. 3) Постсинтетический период. Наступает удвоение хромосом. Он длится 2-5ч. За это время накапливается энергия для предстоящего митоза и синтезируются белки микротрубочек.

Митоз. Амитоз. Митоз-процесс непрямого деления соматических клеток эукариот, в результате которого наследственный материал сначала удваивается,а затем равномерно распределяется между дочерними клетками. Он является основным способом деления клеток эукариот. Митоз подразделяют на четыре последовательные фазы: 1)Профаза: образование хромосом, с двумя хроматидами, разрушение ядерной оболочки 2)Метафаза:собразование веретена деления, укорочение хромосом, формирование экваториальной пластинки 3)Анафаза: разделение хроматид и расхождение их в полюсам вдоль волокон веретена деления 4)Телофаза: исчезновение веретена деления, образование ядерных мембран, деспирилизация хромосом. Деление цитоплазмы и образование новых клеточных мембран. Образование двух идентичных дочерних клеток. Биологическое значение заключается в воспроизводстве клеток с количественно и качественно одинаковой генетической информацией. Митоз необходим для нормального развития и роста многоклеточного организма. Амитоз-прямое деление клеток. Встречается очень редко. При амитозе ядро начинает делится без видимых предварительных изменений. При этом не обеспечивается равномерное распределение ДНК между двумя дочерними клетками, т.к при амитозе хромосомы не образуются. Амитоз встречается часто в отмирающих тканях,а так же в клетках опухолей

Мейоз Мейоз-это особый вид деления клетки, при котором число хромосом в дочерних клетках становится гаплоидным. Это необходимо для сохранения постоянства числа хромосом про половом размножении. Мейоз делят на 6 фаз: 1)Профаза I. Происходит попарное распределение гомологичных хромосом. Перекрест хромосом. Обмен гомологичными участками. Происходит конъюгация(каждая хромосома «находит» гомологичную себе и сближается с ней) 2)Метафаза I-анафаза I. Попарное размещение и последующее разделение гомологичных хромосом, расхождение их к полюсам. 3)Телофаза I. Образование клеток,имеющих гаплоидный набор удвоенных хромосом. 4)Профаза II-метoфаза II. Расположение хромосом обеих клеток в экваториальных плоскостях. 5)Анафаза II. Разделение хроматид и их перемещение к полюсам 6)Телофаза II. Образование новых ядерных мембран и ядер. Деление цитоплазмы.

Формы размножения организмов. Бесполое размножение. Размножение-это всеобщее свойство живых организмов, заключающееся в способности производить себе подобных особей своего вида. Благодаря размножению происходит бесконечная смена поколений каждого вида. Бесполое размножение заключается в делении одноклеточного организма и образовании дочерних особей. Виды: 1)Размножение делением. У прокариот перед делением единственная кольцевая хромосома удваивается, между двумя дочерними хромосомами возникает перегородка и клетка делится надвое 2)Размножение спорами. Споры -специализированные гаплоидные клетки грибов и растений, служащие для размножения и расселения. У грибов и низших растений споры образуются путем митоза, у высших растений- в результате мейоза. 3)Вегетативное размножение - новый организм развивается из одной клетки одноклеточного или многоклеточного родителя. Виды вегетативного размножения: а) размножение растений частями вегетативных органов; б) фрагментация; в) почкование Значение бесполого размножения: позволяет быстро увеличивать численность особой данного вида в благоприятных условиях. Все потомки имеют генотип идентичный родительскому. Не происходит увеличение генетического разнообразия. Значение бесполого размножения: позволяет быстро увеличивать численность особой данного вида в благоприятных условиях. Все потомки имеют генотип идентичный родительскому. Не происходит увеличение генетического разнообразия.

Формы размножения организмов. Половое размножение. При половом размножении особи каждого следующего поколения возникают в результате слияния двух специализированных гаплоидных клеток-гамет. Половой процесс возник очень давно. Его простейшие формы встречаются у бактерий и простейших. У некоторых одноклеточных организмов наблюдается разновидность полового процесса, которую назвали копуляцией. При копуляции целые клетки-организмы превращаются в неотличимые друг от друга гаметы и сливаются, образуя зиготу. Яйцеклетки. У животных яйцеклетки формируются в женских половых железах-яичниках. Обычно яйцеклетки -это округлые, относительно крупные клетки, содержащие в цитоплазме запас питательных веществ в виде желтка. В ядрах яйцеклеток, помимо ДНК, находятся так же запасные иРНК, в которых записана структура ряда важнейших белков будущего зародыша. Сперматозоиды. У животных сперматозоиды формируются в мужских половых железах-семенниках. У большинства млекопитающих, в том числе и у человека, семенники расположены в особом выпячивании брюшной полости-мошонке. Обычно сперматозоиды -очень мелкие клетки. Он состоит из головки, которая почти полностью занята ядром с гаплоидным набором хромосом; шейки, в которой находится структура, сходная по строению с центриолями; хвоста, образованного микротрубочками и обеспечивающего подвижность всего сперматозоида. В передней части головки сперматозоида находится видоизмененный комплекс Гольджи, называемый акросомой. В ней запасается особый фермент, который необходим для растворения оболочки яйцеклетки.

Развитие половых клеток Гаметогенез-процесс формирования половых клеток-гамет. Формирование яйцеклеток называет оогенезом, а сперматозоидов -сперматогенезом. Гаметогенез подразделяется на 3 фазы: 1) Первая фаза гаметогенеза называется фазой размножения. Во время этой фазы первичные половые клетки многократно делятся митозом, сохраняя диплоидный набор хромосом в ядрах. 2) Вторая фаза-фаза роста. В этот период будущие сперматозоиды и яйцеклетки увеличиваются в размерах, происходит репликация ДНК, запасаются вещества, необходимые для последующих делений. 3) Третья фаза-фаза созревания. Во время этой фазы будущие гаметы делятся мейозом, в результате которого из каждой диплоидной клетки получается 4 гаплоидных Особенности сперматогенеза и оогенеза. При образовании сперматозоидов каждая из 4 дочерних клеток полноценна и способна оплодотворить яйцеклетку. А вот при созревании яйцеклеток мейотическое деление протекает иначе: цитоплазма распределяется между дочерними клетками неравномерно. При этом только одна из образовавшихся 4 клеток становится жизнеспособной яйцеклеткой, а три остальные клетки превращаются в направительные тельца с минимальным содержанием питательных веществ, которые затем разрушаются. В сперматогенезе выделяют еще одну, заключительную фазу-фазу формирования. Ее сущность заключается в том, что у сперматозоидов возникают специфические приспособления, в частности жгутик,и они приобретают подвижность. В момент деления половые клетки особенно чувствительны к действию различных вредных факторов: радиации, химических веществ. Все это может привести к повреждению гамет.

Оплодотворение Процесс слияния гамет получил название оплодотворения. В результате оплодотворения хромосомы яйцеклетки и сперматозоида оказываются в одном ядре, образуется зигота-первая клетка нового организма. По месту прохождения оплодотворения различают 2 типа: 1)Внешнее оплодотворение происходит не организма самки, обычно в водной среде. 2)Практически всем наземным и некоторым водным видам живых существ свойственно внутреннее оплодотворение, при котором «встреча» сперматозоида и яйцеклетки происходит в половых путях самки. У человека для оплодотворения необходим только один сперматозоид. Однако оплодотворение возможно только в том случае, когда в половые пути женщины попадает одновременно около 300млн сперматозоидов. Двойное оплодотворение. Особый вид оплодотворения характеризует наиболее многочисленную и процветающую группу растений -покрытосеменные. Он получил название двойного оплодотворения. В пыльниках тычинок из материнских клеток в результате мейоза образуются гаплоидные микроспоры. Каждая микроспора делится, образуя две гаплоидные клетки -вегетативную и генеративную, которые формируют пыльцевое зерно(мужской гаметофит). При попадении пыльцевого зерна в рыльце пестика вегетативная клетка прорастает, образует пыльцевую трубку, которая в своем росте стремится к завязи. Генеративная клетка перемещается в пыльцевую трубку, делится, образуя два неподвижных спермия. В завязи из материнской клетки в результате мейоза образуются 4 гаплоидные мегаспоры, три из них отмирают, а одна продолжает делится, формируя зародышевый мешок( женский гаметофит). После того как пыльцевая трубка прорастает в семязачаток, один из спермиев оплодотворяет яйцеклетку и образуется диплоидная зигота.

Онтогенез Процесс индивидуального развития особи от начала ее существования до конца жизни называют онтогенезом. У многоклеточных видов, размножающихся бесполым путем, онтогенез начинается с выделения группы клеток материнского организма, которые делясь митозом, формируют новую особь. У тех видов, которые размножаются половым путем, онтогенез начинается с момента оплодотворения яйцеклетки и образования зиготы Онтогенез-это цепь строго определенных сложнейших процессов на всех уровнях организма, в результате которых формируется присущие только особям данного вида особенности строения, жизненных процессов, способность к размножению. Заканчивается он процессами, закономерно ведущими к старению и смерти. Типы онтогенеза: 1)Личиночный. Встречается у насекомых, рыб и земноводных. Желтка в их яйцеклетке мало, и зигота быстро развивает в личинку, которая самостоятельно растет и питается. По истечение какого-то времени происходит метаморфоз- превращение личинки во взрослую особь 2)Яйцекладный тип наблюдается у рептилий, птиц яйцеклетки которых богаты желтком. Зародыш развивается внутри яйца, личиночная стадия отсутствует 3) Внутриутробный тип наблюдается у большинства млекопитающих. Зародыш развивается в материнском организме. Образуется временный орган-плацента, через который организм матери обеспечивает все потребности растущего организма. Периоды онтогенеза: 1)Эмбриональный период начинается с оплодотворения и представляет собой процесс формирования сложного многоклеточного организма, в котором представлены все системы органов. Заканчивается этот период выходом личинки из своих оболочек, выходом особи из яйца или рождением особи. 2) Постэмбриональный период начинается с завершения эмбрионального периода. Он включает в себя половое созревание, взрослое состояние, старение и заканчивается смертью.

Индивидуальное развитие. Эмбриональный период. Дробление зиготы, образовавшейся в результате оплодотворения, начинается сразу же в яйцеводе. Первое деление происходит в вертикальной плоскости и образуются две одинаковые клетки-бластомеры. Они не расходятся, а делятся еще раз в результате чего образуются 4 бластомера. Далее все они делятся в горизонтальной плоскости. Деление бластомеров быстро следует одно за другим и они не успевают расти. Поэтому на начальных стадиях дробления комочек бластомеров, который называется морула, не превосходит по своим размерам зиготу. После нескольких делений, когда число бластомеров достигает 32, они образуют полый шарик. Этот шарик получил название бластулы. Полость внутри бластулы называется первичной полостью тела, или бластоцелью. После этого на одном из полюсов бластулы ее клетки начинают делится быстрее чем на другом и выпячиваться внутрь бластоцели. Этот процесс получил название гаструляции. Вскоре из клеток выпячивания образуется второй, внутренний слой клеток зародыша. Такой двуслойный шарик называется гаструлой. из клеток расположенных на границе между экто- и энтодермой развивается средний зародышевый листок, или мезодерма. Следующая за гаструлой стадия развития зародыша -нейрула. На этой стадии происходит формирование таких важных частей зародыша, как нервная трубка и хорда. Уже в ранних стадиях эмбрионального периода онтогенеза из внешне одинаковых бластомеров развиваются различные по строению и функциям ткани, органы и системы. Этот процесс получил название -дифферинцировки клеток. В процессе дифферинцировки клеток из эктодермы позвоночных образуется нервная трубка, из которой формируются головной и спиной мозг, а так же органы чувств. Кроме того из эктодермы образуется наружный слой кожи. Эктодерма дает начало тканям, выстилающим внутренние полости организма позвоночных, а так же образует печень, легкие, поджелудочную железу. Из мезодермы образуется хрящевой и костный скелет, мышцы, почки, сердечно-сосудистая и половая системы

Индивидуальное развитие. Постэмбриональный период. Постэмбриональное развитие начинает с выхода новой особи из яйцевых оболочек или из организма матери. Оно подразделяется на: 1)Ювенильный период. Продолжается до окончания полового созревания. Протекает по двум различным путям: а) прямое развитие происходит, если из яйца или организма матери выходит особь похожая на взрослую, но меньшая по размерам и с несформировавшейся половой системой; б) непрямое развитие проходит с метаморфозом. 2)Пубертарный период-период зрелости. Занимает обычно большую часть жизни. 3)Старение- общебиологичекая закономерность, свойственная всем живым организмам. В определенном для каждого вида возрасте в организме начинаются изменения, снижающие возможности этого организма к приспособлению к условиям существования.

Спасибо за внимание! Спасибо за внимание!