В митозе можно выделить четыре фазы

Профаза- Хромосомы спирализуются и приобретают вид нитей. Ядрышко разрушается. Распадается ядерная оболочка. В цитоплазме уменьшается количество структур шероховатой сети. Резко сокращается число полисом. Центриоли клеточного центра расходятся к полюсам клетки, между ними микротрубочки образуют веретено деления. Метафаза- Заканчивается образование веретена деления. Хромосомы выстраиваются в экваториальной плоскости клетки (метафазная пластинка). Микротрубочки веретена деления связаны с кинетохорами хромосом. Каждая хромосома продольно расщепляется на две хроматиды (дочерние хромосомы), соединенные в области кинетохора. Анафаза- Связь между хроматидами нарушается, и они в качестве самостоятельных хромосом перемещаются к полюсам клетки со скоростью 0,2—5 мкм/мин. По завершении движения на полюсах собирается два равноценных полных набора хромосом. Телофаза- Реконструируются интерфазные ядра дочерних клеток. Хромосомы де-спирализуются. Образуются ядрышки. Разрушается веретено деления. Материнская клетка делится на две дочерние Профаза — 2n4c, метафаза — 2n4c, анафаза — 4n4c, телофаза — 2n2c.

при различных патологических процессах нормальное течение М. нарушается. Выделяют 3 основных вида патологии М. 1) Повреждения хромосом (набухание, склеивание, фрагментация, образование мостов, повреждения центромеров, отставание отдельных хромосом при движении, нарушение их спирализации и деспирализации, раннее разъединение хроматид, образование микроядер. 2) Повреждения митотического аппарата (задержка М. в метафазе, многополюсный, моноцентрический и асимметричный М., трёхгрупповая и полая метафазы). Особое значение в этой группе патологии М. имеет колхициновый М., или К-митоз.К-митозы возникают и самопроизвольно в культуре ткани и опухолях. При К-митозе нарушаются расхождение центриолей и поляризация ими веретена деления, подвергается дезорганизации митотический аппарат, не происходит разъединения хроматид (К-пары). 3) Нарушения цитотомии. Патологические М. возникают после воздействия митотических ядов, токсинов, экстремальных факторов (ионизирующее излучение, аноксия, гипотермия), при вирусной инфекции и в опухоли. Резкое увеличение числа патологических М. типично для злокачественных опухолей. Эндомитоз (от эндо... и митоз), удвоение числа хромосом в ядрах клеток многих растительных и некоторых животных организмов. При Э., в отличие от митоза, не разрушаются ядерная оболочка и ядрышко, не образуется веретено деления клетки и не происходит реорганизация цитоплазмы, однако, как и при митозе, хромосомы проходят цикл спирализации и деспирализации. Повторные Э. приводят к возникновению гигантских полиплоидных (см. Полиплоидия) ядер, отчего в клетке увеличивается содержание дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Э. называют также процесс многократного удвоения нуклеопротеидных нитей — хромонем, составляющих основу хромосом, без увеличения числа последних; в результате образуются гигантские (политенные) хромосомы, что также связано со значительным увеличением в ядрах количества ДНК.

Стволовая клетка – это незрелая клетка, способная к самообновлению и развитию в специализированные клетки организма.

ФЕНОКОПИЯ - ненаследственное изменение фенотипа организма, вызванное факторами

окружающей среды и копирующее проявление какого-либо известного наследственного

изменения (мутации).

Фенокопии - изменения признаков организма под влиянием факторов внешней среды в период эмбрионального развития, по основным проявлениям, сходные с наследственной патологией.

Наиболее частая причина фенокопий — действие на беременных тератогенов различной природы, нарушающих эмбриональное развитие плода (генотип его при этом не затрагивается), т.е. действие определённых условий среды, копирующих проявление какого-либо известного наследственного изменения – мутации – у этого организма.

Причинами фенокопий являются:

1. Кислородное голодание плода.

2. Болезнь матери при беременности.

3. Психическая травма у беременной.

4. Эндокринные заболевания у беременной

5. Питание беременной (недостатки С, В, Р, РР вит., Со, Са, Fe).

6. Лекарственные препараты при беременности (антибиотики, сульфаниламиды).

 

В основе филогенетических преобразований органов лежит их полифункциональность и способность к количественным изменениям функций

Один из основных принципов эволюции органон – принцип расширения и смены функций. Расширение функций сопровождает обычно прогрессивное развитие органа, который по мере дифференциаций выполняет все новые функции. Расширение функций сопровождается специализацией, благодаря которой главной функцией становится одна из бывших ранее второстепенными. Бывшая главной функция преобразуем во второстепенную и может впоследствии даже исчезнуть.

В прогрессивной эволюции органов очень важным является принцип активации функций. Он наиболее часто реализуется на начальных этапах эволюции органов в том случае, когда малоактивный орган начинает активно выполнять функции, существенно при этом преобразуясь

Более часто в филогенезе наблюдается интенсификация функций, являющаяся следующим этапом эволюции органов после активации. Благодаря этому орган обычно увеличивается в размерах, претерпевает внутреннюю дифференцировку, гистологическое строение его услож-няется, нередко наблюдается многократное повторение одноименных структурных элементов, или полимеризация структуры.

Высокая степень дифференцировки может сопровождаться умень-шением количества одинаковых органов, выполняющих одну и ту же функцию, или их олигомеризацией.

Иногда в процессе интенсификации функций наблюдается тканевая субституция органа — замещение одной ткани другой, более соот-ветствующей выполнению данной функции.

В противоположность интенсификации и активации ослабление функций ведет в филогенезе к упрощению строения органа и его редукции, вплоть до полного исчезновения.

Врожденные пороки развития, аномалии развития, врожденные дефекты - это синонимы нарушений структуры, поведения, функций и метаболизма, встречаются в любом возрасте. Клиническое их значение и частота разные.

Они делятся на единичные и множественные, такие, что имеют легкое течение и не проявляются клинически проявления при жизни, и такие, которым свойственен тяжелый, иногда несовместим с жизнью течение. Наука, изучающая причины этих нарушений, называется тератология (от греч. τέρας - чудовище, урод). Большинство структурных аномалий у 2-3% новорожденных детей; в 2-3% детей аномалии обнаруживают в течение первых 5 лет жизнь. Врожденные дефекты являются основной причиной детской смертности. Причины врожденных пороков на 40 - 60% остаются невыясненными. Генетические факторы обусловливают примерно 15% пороков, факторы окружения - 10%, мультифакториальные наследственность - 20-25%. Тератогены, вызывающих пороки развития человека, приведены ниже. Пороки возникают в процессе формирования структур, в ходе онтогенеза. Большинство из них возникает в промежутке между третьим и восьмым неделями беременности Процессы развития (онтогенез) достаточно сложны. Так, рука у человека состоит из 29 костей и каждая по- должна иметь определенную форму, размеры, образовывать с другими костями сложные суставы. Кроме того, должно образоваться более 40 мышц определенных размеров и прикрепиться к четко определенных участков. Сюда подходит много нервных стволов, артерий, вен и т.д.. Предпосылкой возникновения врожденных пороков является действие различных факторов в критические периоды онтогенеза.

 

Атави́зм (от лат. atavus — отдалённый предок) — появление у данной особи признаков, свойственных отдаленнымпредкам, но отсутствующих у ближайших. В настоящее время данный термин вышел из научного употребления[2], поскольку возвращение наследственных признаков теперь трактуется как результат действия рецессивных генов. Хвостовидный придаток и сплошной волосяной покров на теле человека, добавочные пары молочных желез и т. д. Отдельные признаки (например, незаращение предсердной перегородки сердца и др.) могут служить основой для возникновения патологических изменений или препятствовать нормальному функционированию организма.

Рудимента́рные о́рганы, рудиме́нты (от лат. rudimentum — зачаток, первооснова) — органы, утратившие своё основное значение в процессе эволюционного развитияорганизма. Человек

 хвостовые позвонки (копчик)

 ушные мышцы

 морганиевы желудочки гортани

 зубы мудрости

 пирамидальная мышца

 червеобразный отросток слепой кишки (аппендикс)

Гомологичными (др.-греч. ὅμοιος — подобный, похожий; λογος — слово, закон) в биологии называют сопоставимые части сравниваемых биологических объектов. В биологии понятие гомологии используется в сравнительной анатомии (см., например, Список гомологичных органов репродуктивной системы человека) с середины XIX века, и — в ревизованном виде — в сравнительных исследованиях генома. В рамках эволюционной биологии гомология интерпретируется как сходство, обусловленное происхождением от общего предка. В некотором смысле противоположным по значению термином, применяемым в тех случаях, когда два сходных органа или гена не имеют общего предшественника, является аналогия.

Кроме того, понятие гомологии используется в родственном, но несколько ином значении, в работах Н. И. Вавилова и более поздних авторов о законе гомологических рядов в наследственной изменчивости.

Аналогичные органы (греч. análogos — соответственный), органы и части животных или растений, сходные в известной мере по внешнему виду и выполняющие одинаковую функцию, но различные по строению и происхождению

Животные

 Крылья птиц — видоизменённые передние конечности, крылья насекомых — складки хитинового покрова

 Органы дыхания рыб и ракообразных (жабры), сухопутных позвоночных (лёгкие) и насекомых (трахеи) имеют также различное происхождение: жабры рыб — образования, связанные с внутренним скелетом, жабры ракообразных происходят из наружных покровов, лёгкие позвоночных — выросты пищеварительной трубки, трахеи насекомых — система трубочек, развившихся из наружных покровов

 Обтекаемая форма тела у водных млекопитающих — китов, дельфинов и у рыб

Растения

 Усики винограда (образующиеся из побегов) и усики гороха (видоизменённые листья)

 

Билет 8

Мейоз

Профаза 1 — 2n4c, метафаза 1 — 2n4c, анафаза 1 — 2n4c, телофаза 1 — n2c.. Профаза 2 — n2c, метафаза 2 — n2c, анафаза 2 — 2n2c, телофаза 2 — nc.

 

Лептотена —наиболее ранняя стадия профазы I мейоза, в которой начинается спирализация хромосом, и они становятся видимыми в микроскоп как длинные и тонкие нити. Зиготена характеризуется началом конъюгации гомологичных хромосом, которые объединяются синаптонемальным комплексом в бивалент (рис. 5.6). Пахитена — стадия, в которой на фоне продолжающейся спирализации хромосом и их укорочения, между гомологичными хромосомами осуществляется кроссинговер — перекрест с обменом соответствующими участками. Диплотена характеризуется возникновением сил отталкивания между гомологичными хромосомами, которые начинают отдаляться друг от друга в первую очередь в области центромер, но остаются связанными в областях прошедшего кроссинговера — хиазмах (рис. 5.7). Диакинез — завершающая стадия профазы I мейоза, в которой гомологичные хромосомы удерживаются вместе лишь в отдельных точках хиазм. Биваленты приобретают причудливую форму колец, крестов, восьмерок и т.д.

Мейоз разделяют на ряд стадий, которые можно различить в световой микроскоп.

Первое деление мейоза:

Профаза I мейоза разделяетя на ряд стадий.

лептотена (стадия тонких нитей) начинается спирализация х-м

зиготена (стадия сливающихся нитей),сближение и начало конъюгации гомологичных х-м, кот объединяются в бивалент

пахитена (стадия толстых нитей) м-у гомологичными х-мами осуществляется кроссинговер

диплотена (стадия двойных нитей) отталкивание гомологичных х-м, кот отделяются др от др в области центромер, но остаются связанными в областях прошедшего кроссинговера – хиазмах

диакинез (стадия обособления двойных нитей) гомологичные х-мы удерживаются в месте лишь в отдельных точках хиазм – уменьшение числа хиазм, компактность бивалентов

Метафаза I - завершается формирование веретена деления, его нити прикрепляются к центромерам хромосом, в результате чего биваленты устанавливаются в плоскости экватора веретена деления, образуя экваториальную пластинку.

Анафаза I - связи в бивалентах ослабляются и гомологичные хромосомы отходят друг от друга, направляясь к противоположным полюсам веретена деления. К каждому полюсу подходит гаплоидный набор хромосом, состоящий из двух хроматид.

Телофаза I - у полюсов веретена деления собирается одинарный гаплоидный набор хромосом, каждая из них содержит удвоенное количество ДНК (n2c).

Интеркинез - временной промежуток между первым и вторым делениями мейоза. Не всегда обязателен.

Второе мейотическое отделение (эквационное) протекает как митоз, только клетки, вступающие в него, несут гаплоидный набор хромосом.

Биологическое значение мейоза заключается в поддержании постоянства числа хромосом при наличии полового процесса. Кроме того, вследствие кроссинговера происходит рекомбинация – появление новых сочетаний наследственных задатков в хромосомах. Мейоз обеспечивает также комбинативную изменчивость – появление новых сочетаний наследственных задатков при дальнейшем оплодотворении.

 

Макроэволюция Действие элементарных эволюционных факторов приводит к дивергенции популяций и образованию новых видов. Многообразные виды связаны друг с другом разной степенью родства. Процесс формирования таксонов надвидового ранга называют макроэволкщией. Пpouecc макроэволюции изучают методами палеонтологии, сравнительной анатомии и сравнительной эмбриологии. Современные методы изучения макроэволюции — иммунологический и молекулярно-биологический.

В зависимости от того, изменяется ли уровень организации в эволюционирующих группах, выделяют два основных типа эволюции: аллогенез и арогенез.

При аллогенезе у всех представителей данной группы сохраняются без изменения основные черты строения и функционирования систем органов, благодаря чему уровень организации их остается прежним. Аллогенная эволюция происходит в пределах одной адаптивной зоны — совокупности экологических ниш, различающихся в деталях, НО СХОДНЫХ ПО общему направлению действия основных средовых факторов на организм данного тип.

Арогенез – такое направление эволюции, при котором у некоторых групп внутри более крупного таксона появляются новые морфофизиологические особенности, приводящие к повышения уровня их организации. Эти новые черты организации называют ароморфозами.

Существуют две элементарные формы филогенеза: филитическая и дивергентная эволюция.

Филетическая эволюция — это изменения, происходящие в одном филогенетическом стволе, эволюционирующем во времени как единое целое.

Дивергентная эволюция заключается в образовании на основе одной предковой группы двух или нескольких производных. Она приводит К дифференциации более крупных таксонов на более мелкие, например классов на отряды, родов на виды.

Как филетическая, так и дивергентная эволюция протекают на обшей генетической базе, поэтому между организмами сохраняется более или менее выраженное генотипическое и морфофункциональнос сходство.

Согласно правилу необратимости эволюции, эволюция является необратимым процессом, и организмы не могут вернуться к прежнему состоянию, уже пройденному их предками ранее.

Правило прогрессивной специализации утверждает, что филогенети-ческая группа, эволюционирующая по пути приспособления к данным конкретным условиям, и в дальнейшем будет продвигаться по пути углубления специализации. Генетические основы этого правила заключены в том, что в процессе естественного отбора в условиях данной адаптивной

зоны отсеиваются те гены генофондов популяций, которые ж соответствуют ей. В результате возникает ограниченность способности генофондов к изменениям в разных направлениях.

Следствием правила прогрессивной специализации является правило происхождения новых групп организмов от малоспециализированных предков.