Презентация по биологии 10 класс "Индивидуальное развитие организма"

Индивидуальное развитие организмов.

Понятие онтогенеза

Термин «онтогенез» впервые был введен Э. Геккелем в 1866 году.

Онтогене́з — индивидуальное развитие организмов - это длительный и сложный процесс их формирования от момента образования половых клеток и оплодотворения (при половом размножении) или отдельных групп клеток (при бесполом) до завершения жизни (смерти).

У многоклеточных животных в составе онтогенеза принято различать фазы эмбрионального (под покровом яйцевых оболочек) и постэмбрионального (за пределами яйца) развития, а у живородящих животных пренатальный (до рождения) и постнатальный (после рождения) онтогенез.

У многоклеточных растений к эмбриональному развитию относят процессы, происходящие в зародышевом мешке семенных растений.

У многоклеточных животных в составе онтогенеза принято различать фазы эмбрионального (под покровом яйцевых оболочек) и постэмбрионального (за пределами яйца) развития, а у живородящих животных пренатальный (до рождения) и постнатальный (после рождения) онтогенез.

У многоклеточных растений к эмбриональному развитию относят процессы, происходящие в зародышевом мешке семенных растений.

Э. Геккель

В ходе онтогенеза происходит процесс реализации генетической информации, полученной от родителей.

Два основных типа онтогенеза

• Прямое развитие – рождающийся организм в основном сходен со взрослым, а стадия метаморфоза отсутствует.
• Выделяют:

А. прямой неличиночный (яйцекладный)

Б. прямой внутриутробный

Прямое развитие

Тип

Характеристика

Прямой неличиночный

Примеры

Зародыш длительное время развивается внутри яйца. Основные жизненные функции у таких зародышей осуществляются специальными провизорными органами – зародышевыми оболочками

Прямой внутриутробный

Ряд беспозвоночных, а также рыбы, пресмыкающиеся, птицы, некоторые млекопитающие (яйца которых богаты желтком)

Все жизненные функции зародыша осуществляются через материнский организм. Для этого из тканей матери и зародыша развивается сложный провизорный орган – плацента. Завершается этот тип развития процессом деторождения.

Высшие млекопитающие и человек, яйцеклетки которых почти лишены желтка

Два основных типа онтогенеза

• Непрямое развитие – образуется личинка, отличающаяся от взрослого организма внешним и внутренним строением, а также характером питания, способом передвижения и рядом других особенностей.

Непрямое развитие (личиночное)

Тип

Характеристика

С неполным превращением (метаморфозом)

Примеры

Личинки постепенно утрачивают временные личиночные органы и приобретают постоянные, характерные для взрослых особей.

С полным превращением (метаморфозом)

Три стадии:

прямокрылые, вши, полужесткокрылые

Личинка сначала превращается в неподвижную куколку, из которой выходит взрослый организм совершенно непохожий на личинку

• Яйцо
• Личинка
• Имаго

• Яйцо
• Личинка (гусеницы)
• Куколка
• Имаго

чешуйчатокрылые, жесткокрылые, двукрылые

Закон зародышевого сходства

Сходство зародышей

Карл Бэр

Биогенетический закон, открытый в результате установления сходства стадий зародышевого развития родственныхгрупп организмов, является безусловным и ценным доказательством эволюции.

Биогенетический закон выражает глубокую связь между индивидуальным развитием организмов и их историческим развитием.

Ф. Мюллер и Э.Геккель в 19 веке сформулировали биогенетический закон, раскрывающего в онтогенезе сжатый путь исторического развития того вида к которому принадлежит данная особь

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

Онтогенез многоклеточных организмов

• Подразделяют на два периода:

• Эмбриональный – развитие с момента зачатия до рождения
• Постэмбриональный – развитие с рождения до смерти.

Эмбриогенез

1 этап – Дробление - это ряд последовательных митотических делений зиготы, в результате которых происходит образование бластомеров.

Бластомеры не увеличиваются в размере, в результате дроблений образуется морула, а из нее бластула, либо сразу бластула.

Морула – многоклеточный зародыш, состоящий из группы тесно прилегающих друг к другу клеток и напоминающих тутовую ягоду.

2 этап - бластула

• Бластула – многослойный шаровидный зародыш с однослойной стенкой и полостью внутри.
• Бластула образуется в результате бластуляции, когда бластомеры смещаются к периферии, образуя бластодерму, образующаяся при этом внутренняя полость заполняется жидкостью и становится первичной полостью тела – бластоцелью .

3 этап - гаструляция

• Это процесс образования двухслойного зародыша – гаструлы .
• Она образуется в результате перемещения клеток бластодермы. Образующиеся слои называют зародышевыми листками.
• Наружный слой клеток называется – эктодерма ;
• Внутренний – энтодерма ;

Выделяют 5 основных способа гаструляции

• Инвагинация (впячивание) – сцифоидные медузы, коралловые полипы, большинство групп
• Эпиболия (обрастание) – рыбка данио-рерио
• Иммиграция (проникновение внутрь) – губки и кишечнополостные
• Деламинация (расслоение) – высшие млекопитающие, в том числе и человек.
• Инволюция  — вворачивание внутрь зародыша увеличивающегося в размерах наружного пласта клеток, который распространяется по внутренней поверхности остающихся снаружи клеток.

4 этап - нейрула

• Происходит миграция клеток со стороны нижней части зародыша.
• Эти клетки дают начало еще одному слою – мезодерме, который закладывается между эктодермой и энтодермой.
• Одновременно верхняя часть эктодермы утолщается и передвигается внутрь, образуя нервную пластинку.
• Края нервной трубки сворачиваются,
• она отделяется от эктодермы
• и образуется нервная
• трубка. А из мезодермы
• формируется хорда.

Образование нейрулы

Нервная пластинка

Хорда

Мезодерма

Полость первичной кишки

Эктодерма

Нейруляция – это образование осевого комплекса органов: нервная трубка, хорда, кишечная трубка

5 этап - органогенез

эктодерма

энтодерма

Нервная система, органы чувств, эпидермис кожи и его производные (роговые чешуи, перья и волосы, сальные и потовые железы, эмаль зубов), а также некоторые железы внутренней секреции (гипофиз, эпифиз – из нервной трубки, щитовидная железа – из эктодермы)

мезодерма

Эпителиальная ткань, выстилающая органы пищеварительной, дыхательной (альвеолы), мочевыделительной и половой систем, а также пищеварительные железы (печень, поджелудочная железа). Внутренние слизистые покровы.

Мышечная ткань и все виды соединительной ткани, в том числе кровь, лимфа и тканевая жидкость. Из хорды формируется хрящевой и костный скелет, из боковых участков мезодермы – мышцы, кровеносные сосуды, сердце, почки, органы половой системы.

Железы внутренней секреции – надпочечники и половые железы (семенники и яичники)

эктодерма

энтодерма

Нервная система, органы чувств, эпидермис кожи и его производные (роговые чешуи, перья и волосы, сальные и потовые железы, эмаль зубов), а также некоторые железы внутренней секреции (гипофиз, эпифиз – из нервной трубки, щитовидная железа – из эктодермы)

мезодерма

Эпителиальная ткань, выстилающая органы пищеварительной, дыхательной (альвеолы), мочевыделительной и половой систем, а также пищеварительные железы (печень, поджелудочная железа). Внутренние слизистые покровы.

Мышечная ткань и все виды соединительной ткани, в том числе кровь, лимфа и тканевая жидкость. Из хорды формируется хрящевой и костный скелет, из боковых участков мезодермы – мышцы, кровеносные сосуды, сердце, почки, органы половой системы.

Железы внутренней секреции – надпочечники и половые железы (семенники и яичники)

Жизнь человека

Возрастные периоды онтогенетического развития человека

Основное название

Возраст

Внутриутробное развитие (антенатальный, пренатальный онтогенез)

Эмбриональный период

0–3 мес.

Фетальный период

3–9 мес.

Внеутробное развитие (постнатальный онтогенез)

Период новорожденности, или Грудной возраст

Раннее детство

От рождения до 4 нед. 4 нед. – 1 год

1–3 года

Первое детство

4–7 лет

Второе детство

Мальчики 8–12 лет, девочки 8–11 лет

Подростковый возраст

Мальчики 13–16 лет, девочки 12–15 лет

Юношеский возраст

16–20 лет

Зрелый возраст – I период

Зрелый возраст – II период

Мужчины 22–38 лет, женщины 21–35 лет

Пожилой возраст

Мужчины 36–60 лет, женщины 36–55 лет

61–79 лет

Старческий возраст 

75–90 лет

Долгожители

90 лет и старше

Другие названия возрастных периодов онтогенетического развития человека*

Для внутриутробного развития :

- развитие эмбриона;

- развитие плода;

Для внеутробного развития:

- неотальный период;

- ясельный возраст;

- дошкольный возраст;

- отрочество, младший школьный возраст;

- пубертатный период, старший школьный возраст;

- юность;

- зрелость.

*) Данные периоды перечислены в порядке следования в соответствии с первым столбцом таблицы.

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)

Изучите и сделайте выводы

Причины рождения недоношенных детей можно разделить на 3 группы : 1. Социально-экономические причины: - несоблюдение общей гигиены беременности; - недостаточное питание беременной женщины (диеты, отсутствие молочных продуктов в рационе беременной); - курение, употребление алкогольных напитков; - физическая и спортивная деятельность, требующая больших физических нагрузок; - ночной труд. 2. Медицинские причины со стороны матери: - конституционные (маленький рост, маленькая матка, генетическая предрасположенность к преждевременным родам); - возраст матери (менее 18 лет и более 35 лет); - короткий промежуток между последовательными родами; - психические шоки; - травмы, заболевания, предшествующие родам (сердечные, почечные, заболевания крови, эндокринные); - застарелые инфекции; - болезни во время беременности (инфекции, отравления, системные заболевания). 3.Медицинские причины, связанные с плодом или плацентой: - беременность близнецами; - врожденные пороки плода; - больная плацента, низко расположенная плацента; - инфекции плода.

Причины осложнения беременности:

Осложнения во время беременности могут возникнуть у любой, даже абсолютно здоровой женщины. При наличии хронических заболеваний риск осложнений увеличивается.

Особого внимания здесь заслуживают такие проблемы, как гестоз , резус-сенсибилизация , маловодие .

Причины аномалий в развитии:

1. Наследственно обусловленные аномалии

Нарушения, обусловленные генными мутациями. 2. Врождённые мультифакториальные пороки развития

Факторы, вызывающие пороки развития плода, получили название тератогенных. Видами тератогенного воздействия считаются следующие: Ионизирующее излучение (рентгеновские лучи, воздействие радиоактивных изотопов). Кроме прямого действия на генетический аппарат, ионизирующее излучение обладает токсическим эффектом и является причиной многих врожденных аномалий. Тератогенные инфекции , т.е. инфекционные заболевания, передающиеся от матери плоду. Медикаменты . Нет лекарств, которые могут быть безоговорочно признаны полностью безопасными, особенно на ранних стадиях беременности. Во время беременности принимать лекарства следует только по назначению лечащего врача и с учетом их возможного влияния на плод. Не следует впадать и в другую крайность и не лечить фолликулярную ангину или кариозный зуб только потому, что «таблетки вредны для беременной». Плоду хорошо, если мама себя хорошо чувствует! Алкоголь . Употребление беременной алкоголя в больших дозах может привести к развитию фетального (т.е. поражающего плод) алкогольного синдрома - тяжелейшего врожденного заболевания, порой несовместимого с жизнью. Но не стоит и преувеличивать риск - бокал шампанского, выпитый перед зачатием, - вовсе не повод для прерывания беременности!

Никотин . Курение большого количества сигарет во время беременности приводит к отставанию ребенка в физическом развитии. Воздействие токсических химических веществ . Женщинам, имеющим по роду своей работы контакт с активными химическими веществами, следует планировать беременность. За 2-3 месяца до зачатия и весь период беременности (особенно в сроки до 14-16 недель) желательно исключить контакт с химическими веществами, которые могут вызвать тератогенный эффект у плода.

Причины мертворождённых детей:

Главной проблемой, согласно исследованию британских специалистов, является нехватка медперсонала: врачей и акушерок. Ее решение позволило бы спасти до 1 000 детей ежегодно. Одним из факторов, определяющих вероятность появления на свет мертворожденного ребенка, является социально-экономическое положение. В бедных районах в два раза чаще беременности заканчиваются смертью ребенка. Исследователи также обращают внимание на недостаток исследований, направленных на выявление причин смерти эмбриона в матке.

Влияние вредных факторов на жизнь человека

Курение

Вред алкоголя

- Вызывает анатомические и функциональные нарушения

- Причина бесплодия

- «Похититель» рассудка

- Сокращает жизнь человека

- Причина травм

на производстве

- Причина аварийности

на дорогах

Старение организмов

Механизм старения до сих пор загадка. Существует более 300 теорий.

Прогрессивное изменение структуры хромосом

Прогрессивная деградация клеток

Свободнорадикальная теория. В процессе синтеза АТФ, происходящего в митохондриях, вырабатываются свободные радикалы кислорода. Они обладают чрезвычайно высокой реакционной способностью, вследствие чего повреждают практически все системы человека.

Посттрансляционная модификация белков

Теория укорачивания теломер хромосом . С каждым делением теломеры соматических клеток укорачиваются, и после определенного количества делений, названного пределом Хайфлика , клетка перестает делиться.

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

Возможность

Основные препятствия

Технология клонирования человека не отработана.

Репродуктивная – получение полноценного индивида общества.

Терапевтическая – получения эмбриона как источника стволовых клеток.

• Технологические трудности
• Социально-этический аспект
• Этико-религиозный аспект
• Отношение в обществе
• Биологическая безопасность

Биологический словарь

Эктодерма

Энтодерма

Первичный рот

Мезодерма

Нейрула

Прямое развитие

Непрямое развитие

Онтогенез

Филогенез

Дробление

Бластомеры

Бластула

Гаструла

Выводы

В процессе онтогенеза организм реализует свою генетическую программу.

Развитие организма тесно связано с факторами окружающей среды, неблагоприятные действия которой приводят к нарушению развития организма или его гибели.

Механизмы развития и старения организмов не до конца изучены. Это предполагает дальнейшие исследования в различных областях науки о жизни и эволюции природы и человека.