Тема: Развитие человека. Повторение темы.

Биология 8 класс

Г.

Половое созревание

Новорожденные имеют незрелые половые железы – они не способны к продолжению рода (см. Рис. 20). Половое созревание определяется эндокринной системой.

Рис. 20

У юношей оно начинается с 10-11 лет, и заканчивается к 17-18 годам. Помимо изменений в половых органах, происходит формирование вторичных половых признаков (см. Рис. 21).

Рис. 21

У девушек половое созревание начинается с 8-10 лет, заканчивается к 16-17 годам. Помимо изменений в половых органах, также происходит формирование вторичных половых признаков (см. Рис. 22).

Рис. 22

В это время необходимо вести здоровый образ жизни, соблюдать режим дня, воздерживаться от алкоголя и никотина.

      Для рассмотрения индивидуального развития и эмбрионального периода лучше всего подходят те животные, яйцеклетка которых содержит мало питательных веществ. К таким животным относятся плацентарные млекопитающие, в том числе и человек.

Эмбриональный или зародышевый период онтогенеза

Эмбриональный или зародышевый период индивидуального развития многоклеточного организма начинается с момента первого деления зиготы и заканчивается рождением или выходом из яйца.

Гаструла

Следующая стадия – это стадия гаструлы, или же гаструляция. После того как бластула полностью сформировалась, на одном из её полюсов клетки начинают делиться быстрее, чем на другом, и впячиваются внутрь бластоцели (Рис. 7). Вскоре из клеток выпячивания образуется второй внутренний слой клеток зародыша – такой двухслойный шарик называется гаструлой.

Рис. 7. Впячивание клеток при образовании гаструлы

Наружная стенка гаструлы называется наружным зародышевым листком (эктодерма), а внутренняя стенка – внутренним зародышевым листком (энтодерма), полость внутри гаструлы называется первичной кишкой, а отверстие, которое в неё ведет – первичным ртом (Рис. 8).

Рис. 8. Строение гаструлы

У позвоночных животных, эмбриональное развитие которых мы рассматриваем, на месте первичного рта формируется анальное отверстие. Вторичный рот, или настоящий, формируется на противоположном конце зародыша, поэтому млекопитающих, как и всех хордовых, относят к вторичноротым.

Гистогенез и органогенез

Следующим этапом эмбрионального развития является гистогенез и органогенез. У позвоночных он начинается с образования зачатка нервной системы, то есть со стадии нейрулы (Рис. 9). На этой стадии происходит формирование таких важных частей зародыша, как нервная трубка и хорда.

Гистогенез – это совокупность процессов, приводящих к образованию и восстановлению тканей в ходе индивидуального развития (онтогенеза).

Рис. 9. Нейрула

При образовании нервной трубки часть клеток эктодермы образует сначала пластинку, а затем желобок на спинной стороне зародыша. Края этого желобка замыкаются, и образуется нервная трубка, лежащая под эктодермой. При дальнейшем развитии зародыша (Рис. 10) из передней части нервной трубки формируется головной мозг, а из задней части – спинной мозг.

Рис. 10. Зародыш

Одновременно идет дифференцировка энтодермы, на спинной стороне она утолщается, образуется желоб, который, отшнуровавшись от кишки, превращается в плотный продольный стержень – хорду, лежащую над кишечником непосредственно под нервной трубкой (Рис. 11).

Рис. 11. Формирование хорды и нервной трубки

Таким образом, уже на ранних стадиях эмбрионального периода онтогенеза из внешне похожих бластомеров развиваются разные по строению и функциям ткани, органы и системы органов. Этот процесс получил название дифференцировки клеток (Рис. 12).

Рис. 12. Дифференцировка клеток

Дифференцировка обуславливается тем, что у различных клеток зародыша активируются определённые наборы генов, которые приводят к разному набору белков бластомеров и к различиям в строении и структуре бластомеров.

Зародышевые листки

В процессе дифференциации клеток из эктодермы позвоночных образуется нервная трубка, из которой формируется головной и спинной мозг, а также органы чувств. Кроме того из эктодермы образуется наружный слой кожи (Рис. 13).

Рис. 13. Органы, которые формируются из эктодермы

Энтодерма дает начало тканям, выстилающим внутренние полости организма позвоночных, а также образует печень, лёгкие, поджелудочную железу (Рис. 14).

Рис. 14. Органы, которые формируются из энтодермы

Из мезодермы образуется хрящевой и костный скелет, мышцы, почки, сердечно-сосудистая система, половая система (Рис. 15).

Рис. 15. Органы, которые формируются из мезодермы

Сенильный период (старость)

Старение – это общебиологическая закономерность, свойственная всем живым организмам. В определенном для каждого организма возрасте в организме начинаются изменения, снижающие возможности этого организма к приспособлению, к изменяющимся условиям существования (рис. 5).

Рис. 5. Пожилой человек

Улучшения условий жизни, снижение детской смертности, победа над многими заболеваниями – все это приводит к увеличению продолжительности жизни.

Если в XVI в XVII веке средняя продолжительность жизни была около 30 лет, то сейчас в благополучных странах средняя продолжительность жизни у мужчин достигает 75 лет (рис. 4), а у женщин 80.

Очевидно, это не предел, и победа над сердечно-сосудистыми и онкологическими заболеваниями может продлить жизнь человека до 120–140 лет, но при этом, естественно, человек должен вести так называемый здоровый образ жизни и не злоупотреблять алкоголем и никотином.

Смерть – это прекращение жизнедеятельности человека, однако смерть необходима для эволюционного процесса, поскольку без нее не происходила бы смена поколений.

Процесс старения запрограммирован генетически, однако до сих пор нет единой теории, объясняющей этот процесс.

Одни исследователи считают, что процесс старения запускается группой генов, которая запускает так называемую программу старения – эта точка зрения подтверждается существованием редчайшего заболевания человека, прогерии.

Типы старения человека

Медики утверждают, что процесс старения– это сложный многогранный и генетически обусловленный процесс, предотвратить который невозможно, а вот затормозить его можно. Различают два вида старения – физиологическое и патологическое.

При физиологическом старении возраст человека аналогичен паспортному возрасту, а при патологическом старении наблюдается ускоренное старение организма, связанное в большинстве случаев с различными стрессовыми факторами или же с генетической предрасположенностью.

Животные-долгожители

Старость, одряхление не есть обязательный атрибут долгой жизни. Существуют виды, которые могут жить на протяжении веков. К таким видам относится моллюск жемчужница (рис. 6), которая может жить около 200 лет и при этом не стареть. С каждым годом жемчужница становится все устойчивее к условиям окружающей среды и даже лучше размножается.

Рис. 6. Двустворчатый моллюск жемчужница. С возрастом жемчужница не стареет, а становится более жизнеспособной.

Но, тем не менее, даже жемчужница оказывается не бессмертной. Она погибает из-за несогласованного роста раковины и мышечной ноги, которая её держит в вертикальном положении. Огромная раковина перевешивает и падает на дно, фильтрация планктона прекращается, и жемчужница умирает с голода.

Та же учесть преследует крупных черепах (рис. 7), у которых панцирь становится слишком тяжелым.

Рис. 7. Гигантские черепахи

Что касается млекопитающих, то среди них также есть виды-долгожители. К таким видам относится гренландский кит (рис. 8) – он может жить более 200 лет, при этом, когда он умирает, у него не наблюдается признаков старения, и от чего он умирает – пока не известно.

Рис. 8. Гренландский кит

Не так давно было открыто существо голый землекоп (рис. 9), которое живет в Африке. Продолжительность жизни этого существа – 28 лет, по размерам оно не превышает мышь-полёвку. Так вот, голый землекоп сумел отменить программу старения. У этого зверька не встречается сердечно-сосудистых заболеваний, диабета, рака – у него мощнейшая иммунная система, которая сохранятся активной в течение всей жизни. У землекопа два зуба, треть всех мышц организма обеспечивает работу этих резцов. Землекопы прогрызают под землей лабиринты площадью примерно, как два футбольных поля.

В центре этого лабиринта – онтоцарицы, вокруг – 250 воинов. У царицы от одного до трех мужей, многие самцы погибают в борьбе с врагами, змеями и землекопами из соседних стай. От чего наступает естественная сметь землекопов при отсутствии каких-либо других изменений, учеными пока не установлено.

Рис. 9. Голый землекоп в норе

Таким образом, процесс индивидуального развития контролируется генетической программой организма, однако может регулироваться и корректироваться факторами внешней среды, с которыми сталкивается организм.

Прогерия

У ребенка, больного прогерией, проявляются явные признаки старости, в 10–12 лет он выглядит как очень пожилой человек (рис. 10).

Рис. 10. Дети, страдающие прогерией

Доказано также, что ДНК в любом организме постоянно повреждается различными физическими и химическими воздействиями. В молодом возрасте активно работают специальные ферменты, восстанавливающие нормальное строение ДНК, однако в старости ферменты функционируют все слабее, и накопление ошибок в структуре ДНК ведет к онкологическим заболеваниям и нарушениям обмена веществ

 

Домашнее задание: Повторить материал.

Биология 8 класс

Г.

Тема: Развитие человека. Повторение темы.

 

В ходе этого урока мы узнаем о строении половой системы человека. Поговорим о ее функционировании и роли в размножении. Вы узнаете об эмбриональном или зародышевом периоде индивидуального развития живых организмов, о стадиях зиготы, морулы, бластулы, гаструлы и нейрулы, о теории трех зародышевых листков, из которых формируются в процессе эмбрионального развития все живые организмы, постэмбриональном развитии. Приоткроете завесу тайны над взаимным влиянием частей зародыша и причинами аномального развития животных и человека. Узнаете, как алкоголизм и вредные привычки родителей влияют на детей.

Половые клетки

Самовоспроизведение – продолжение своего рода.

Жизнь нового организма начинается с зиготы, которая образуется в результате слияния половых клеток – гамет, то есть в результате оплодотворения (см. Рис. 1).

Рис. 1

Женские гаметы – яйцеклетки (см. Рис. 2).

Рис. 2

Мужские гаметы – сперматозоиды (см. Рис. 3).

Рис. 3

В половых клетках содержится половинный (гаплоидный) набор хромосом (см. Рис. 4).

Рис. 4

В результате оплодотворения в зиготе восстанавливается полный (диплоидный) набор хромосом (см. Рис. 5).

Рис. 5

Половой диморфизм – различия во внешнем строении самца и самки.

Также пол различается по генетическому признаку. Женский пол определяется хромосомами ХХ, а мужской – ХY (см. Рис. 6).

Рис. 6

При образовании половых клеток у женщин образуются клетки, содержащие только Х хромосому. А у мужчин – 2 типа половых клеток – с Х и с Y хромосомами (см. Рис. 7).

Рис. 7

Пол будущего ребенка зависит от того, какой сперматозоид оплодотворит яйцеклетку. Если сперматозоид несет Х-хромосому, то будет девочка, если Y-хромосому, то мальчик (см. Рис. 8).

Рис. 8

Мужская половая система

Рис. 9

Семенники – орган, отвечающий за выработку сперматозоидов (см. Рис. 10). У взрослого мужчины вырабатывается около 1500 сперматозоидов в секунду.

Рис. 10

В семенных пузырьках и предстательной железе образуются БАВ, которые вместе со сперматозоидами образуют сперму (см. Рис. 11).

Рис. 11

Семенники расположены к кожном мешке – мошонке. Это связано с тем, что для развития сперматозоидов необходима температура 35 градусов, а в самом теле человека она выше (см. Рис. 12).

Рис. 12

Протоки семенных пузырьков и предстательной железы впадают в мочеиспускательный канал, который расположен внутри полового члена (см. Рис. 13).

Рис. 13

Женская половая система

Рис. 14

В яичниках новорожденной девочки уже содержится запас яйцеклеток, которые будут созревать в течение жизни. Яичник погружен в бахромчатую воронку, которая переходит в маточную трубу.

Маточная труба открывается в матку. Матка – это специализированный мышечный орган млекопитающих, приспособленный для вынашивания потомства (см. Рис. 15).

Матка переходит в шейку матки, которая открывается во влагалище. Влагалище открывается наружу между половыми губами.

Рядом с входом во влагалище расположен мочеиспускательный канал.

Рис. 15

Созревание яйцеклеток происходит циклически каждые 28 дней под действием гормонов гипофиза. За 1 цикл созревает 1 яйцеклетка (см. Рис. 16).

Рис. 16

Она созревает в пузырьке – фолликуле (см. Рис. 17). Он наполняется жидкостью и выступает на поверхности яичника. Когда яйцеклетка созревает, фолликул лопается, и она выходит в маточную трубу. Это называется овуляция.

Рис. 17

7 дней яйцеклетка находится в маточной трубе и продвигается по ней к матке. В это время в фолликуле образуется временная железа внутренней секреции – желтое тело (см. Рис. 18). Оно вырабатывает гормоны, необходимые для дальнейшего развития эмбриона в матке. Они разрыхляют слизистую оболочку матки и затормаживают созревание нового фолликула.

Рис. 18

Если яйцеклетка оплодотворилась, то образовавшийся зародыш прикрепляется к стенке матки и начинает развиваться. Если оплодотворение не произошло, то на 13 – 14-й день после овуляции желтое тело перестает выделять гормоны и разрушается.

Неоплодотворенная яйцеклетка вместе с рыхлым слоем слизистой матки и кровью выделяется из организма – происходит менструация (см. Рис. 19). Она длится от 3 до 7 дней.

Рис. 19

Половое созревание

Новорожденные имеют незрелые половые железы – они не способны к продолжению рода (см. Рис. 20). Половое созревание определяется эндокринной системой.

Рис. 20

У юношей оно начинается с 10-11 лет, и заканчивается к 17-18 годам. Помимо изменений в половых органах, происходит формирование вторичных половых признаков (см. Рис. 21).

Рис. 21

У девушек половое созревание начинается с 8-10 лет, заканчивается к 16-17 годам. Помимо изменений в половых органах, также происходит формирование вторичных половых признаков (см. Рис. 22).

Рис. 22

В это время необходимо вести здоровый образ жизни, соблюдать режим дня, воздерживаться от алкоголя и никотина.

      Для рассмотрения индивидуального развития и эмбрионального периода лучше всего подходят те животные, яйцеклетка которых содержит мало питательных веществ. К таким животным относятся плацентарные млекопитающие, в том числе и человек.