Конспект урока "Индивидуальное развитие. Эмбриональный и постэмбриональный период". Характеристика постэмбрионального периода развития человека и животных Что такое постэмбриональный период

Лекция 3

Основы эмбриологии. Спермато- и оогенез. Биологическая сущность оплодотворения».

1. Роль эмбриологии в ветеринарной и зоотехнической практике.

2. Понятие об онто-, филогенезе; анизагамном (партеногенетическом) размножении и гаметогенезе.

3. Биологическая сущность и преимущества полового размножения;

4. Строение, биологические свойства и развитие сперматозоидов:

Механизмы поступательного движения сперматозоидов;

Сроки приживаемости в половых путях самки.

5. Особенности строения и развития яйцеклеток. Их классификация в связи с уровнем организации животных, условиями и характером эмбриогенеза.

6. Развитие и строение половых клеток.

Роль эмбриологии в ветеринарной и зоотехнической практике.

Эмбриология (embryon- зародыш, logos- учение)- наука о закономерностях развития организма животных от момента оплодотворения яйцеклетки и образования зиготы до рождения или вылупления из яйца.

Начало развития эмбриологии было положено в Греции более 2-х тысяч лет назад. Впервые Гиппократ описал развитие зародыша в курином яйце и пытался понять процесс развития эмбриона у млекопитающих.

Позднее Аристотель достаточно полно описал процесс развития у млекопитающих внутренних органов в эмбриогенезе. Описал функции плаценты и пуповины. Им впервые было выявлено, что в начальный период развития в организме появляются общие черты, свойственные животным вообще, а позднее формируются частные признаки, характерные данному типу, или виду животных.

С изобретением микроскопа в 17 веке Левенчук открыл спермии, а Грааф описал фолликулы в яичнике, приняв их за яйцеклетку. И только спустя 150 лет были обнаружены внутри фолликулов яйцеклетки.

В дальнейшем в развитие эмбриологии внесли вклад многие ученые, в том числе и работавшие в России (Вольф, Пандр, Бер, Ковалевский, Северцов, Боголюбский и др.)

Особенно бурное развитие получила эмбриология в последние 50 лет в связи с использованием современных методов исследования (электронной микроскопии, гистохимии, гистоавторадиографии, микрохирургии, культуры тканей и др.

Достижения современной эмбриологии нашли широкое применение в практике животноводства и ветеринарии.Это искусственное осеменение животных, стимуляция многоплодия, трансплантация эмбрионов. Генно- инженерные манипуляции позволили ученым получить животное от соматической клетки (Овечка Долли в Шотландии).

Знание эмбриологии позволяет ветеринарным врачам выяснять причины бесплодия и других вопросов акушерства, что необходимо для эффективного лечения животных, повышения их плодовитости и тем самым ускорения воспроизводства животных.

Понятие об онто-, филогенезе; анизагамном (партеногенетическом) размножении и гаметогенезе.

Понятие онтогенеза

Онтогенез – это индивидуальное развитие организма, в ходе которого происходит преобразование его морфофизиологических, физиолого-биохимических и цитогенетических признаков. Говоря более простым языком, онтогенез или индивидуальное развитие –это период времени, который длится с момента зачатия и заканчивается в момент смерти.

Поэтому в онтогенезе выделяют 2 периода развития: эмбриональный и постэмбриональный.
В ходе эмбрионального периода эмбрион человека находится в полости матки матери, где получает все необходимые питательные вещества и кислород, а также отдает продукты обмена. Такой обмен веществ между материнским организмом и эмбрионом становится возможен благодаря наличию специального органа – плаценты.

У большинства многоклеточных животных, независимо от сложности их организации, стадии эмбрионального развития, которые проходит зародыш, едины. В эмбриональном периоде выделяют три основных этапа: дробление, гаструляцию и первичный органогенез.

Дробление. Развитие организма начинается со стадии одной клетки. Оплодотворенное яйцо - это клетка и одновременно уже организм на самой ранней стадии его развития. В результате многократных делений одноклеточный организм превращается в многоклеточный. Возникшее при оплодотворении путем слияния сперматозоида и яйцеклетки диплоидное ядро через несколько минут начинает делиться, вместе с ним делится и цитоплазма. Образующиеся клетки с каждым делением уменьшаются в размерах, поэтому процесс деления носит название дробления. В период дробления накапливается клеточный материал для дальнейшего развития. Завершается дробление образованием многоклеточного зародыша - бластулы. Бластула имеет полость, наполненную жидкостью, так называемую первичную полость тела.

В тех случаях, когда в цитоплазме яйцеклетки желтка мало (как у ланцетника) или относительно немного (как у лягушки), дробление бывает полным, т. е. яйцеклетка делится целиком.

Иначе протекает период дробления у птиц. Свободная от желтка цитоплазма составляет всего 1% от общего объема яйцеклетки курицы; вся остальная цитоплазма яйцеклетки, а следовательно и зигота, заполнена массивом желтка. Если присмотреться к куриному яйцу, на одном из его полюсов непосредственно на желтке можно увидеть маленькое пятнышко - бластулу, или зародышевый диск, образовавшийся в результате дробления свободного от желтка участка цитоплазмы, содержащего ядро. В таких случаях дробление называют неполным. Неполное дробление свойственно и некоторым рыбам и рептилиям.

Во всех случаях - и у ланцетника, и у амфибий, и у птиц, а также у других животных - общий объем клеток на стадии бластулы не превышает объема зиготы. Другими словами, митотическое деление зиготы не сопровождается ростом образовавшихся дочерних клеток до объема материнской, и размеры их в результате ряда последовательных делений прогрессивно уменьшаются. Эта особенность митотического деления клеток в ходе дробления наблюдается при развитии оплодотворенных яиц у всех животных.

Некоторые другие черты дробления также свойственны различным видам животных. Например, все клетки в бластуле имеют диплоидный набор хромосом, одинаковы по строению и отличаются друг от друга главным образом количеством содержащегося в них желтка. Такие клетки, лишенные признаков специализации для выполнения определенных функций, называют неспециализированными (или недифференцированными) клетками. Другая особенность дробления - чрезвычайно короткий митотический цикл бластомеров по сравнению с клетками взрослого организма. Во время очень короткой интерфазы происходит только удвоение ДНК.

Гаструляция. Бластула, как правило, состоящая из большого числа бластомеров (например, у ланцетника из 3000 клеток), в процессе развития переходит в новую стадию, которую называют гаструлой (от греч.гастер - желудок). Зародыш на этой стадии состоит из отчетливо различимых пластов клеток - так называемых зародышевых листков: наружного, или эктодермы (от греч.эктос - находящийся снаружи), и внутреннего, или энтодермы (от греч. энтос - находящийся внутри). Совокупность процессов, приводящих к образованию гаструлы, называют гаструляцией.

У ланцетника гаструляция осуществляется путем впячивания одного из полюсов бластулы внутрь, по направлению к другому, у других животных - либо путем расслоения стенки бластулы, либо путем обрастания массивного вегетативного полюса мелкими клетками анимального полюса.

У многоклеточных животных, кроме кишечнополостных, параллельно с гаструляцией или, как у ланцетника, вслед за ней возникает и третий зародышевый листок - мезодерма (от греч. мезос - находящийся посередине), которая представляет собой совокупность клеточных элементов, расположенных между экто- и энтодермой в первичной полости тела - бластоцеле. С появлением мезодермы зародыш становится трехслойным.

Таким образом, сущность процесса гаструляции заключается перемещении клеточных масс. Клетки зародыша практически делятся и не растут. Однако на этой стадии начинается использование генетической информации клеток зародыша, появляются первые признаки дифференцировки.

Дифференцировка, или дифференцирование, - это процесс ее возникновения и нарастания структурных и функциональных различий между отдельными клетками и частями зародыша. С морфологической точки зрения дифференцирование выражается в том, что образуются несколько сотен типов клеток специфического строения, отличающихся друг от друга. Из неспециализированных клеток бластулы постепенно возникают клетки эпителия кожи, эпителия кишечника, легких, появляются нервные, мышечные клетки и т.д. С биохимической точки зрения специализация клеток заключается в способности синтезировать определенные белки, свойственные только данному типу клеток. Лимфоциты синтезируют защитные белки - антитела, мышечные клетки - сократительный белок миозин. Каждый тип клеток образует «свои», свойственные только ему белки. Биохимическая специализация клеток обеспечивается избирательной - дифференциальной активностью генов, т. е. в клетках разных зародышевых листков - зачатков определенных органов и систем - начинают функционировать разные группы генов.

У разных видов животных одни и те же зародышевые листки дают начало одним и тем же органам и тканям. Это значит, что они гомологичны. Так, из клеток наружного зародышевого листка - эктодермы - у членистоногих, хордовых, в том числе у рыб, амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих, формируются кожные покровы и их производные, а также нервная система и органы чувств. Гомология зародышевых листков подавляющего большинства животных - одно из доказательств единства животного мира.

Органогенез. После завершения гаструляции у зародыша образуется комплекс осевых органов: нервная трубка, хорда, кишечная трубка. У ланцетника осевые органы формируются следующим образом: эктодерма на спинной стороне зародыша прогибается по средней линии, превращаясь в желобок, а эктодерма, расположенная справа и слева от него, начинает нарастать на его края. Желобок - зачаток нервной системы - погружается под эктодерму, и края его смыкаются. Образуется нервная трубка. Вся остальная эктодерма - зачаток кожного эпителия.

Спинная часть энтодермы, располагающаяся непосредственно под нервным зачатком, обособляется от остальной энтодермы и сворачивается в плотный тяж - хорду. Из оставшейся части энтодермы развиваются мезодерма и эпителий кишечника. Дальнейшая дифференцировка клеток зародыша приводит к возникновению многочисленных производных зародышевых листков - органов и тканей. В процессе специализации клеток, входящих в состав зародышевых листков, из эктодермы образуются нервная система, органы чувств, эпителий кожи, эмаль зубов; из энтодермы - эпителий кишки, пищеварительные железы - печень и поджелудочная железа, эпителий жабр и легких; из мезодермы - мышечная ткань, соединительная ткань, в том числе рыхлая соединительная ткань, хрящевая и костная ткани, кровь и лимфа, а также кровеносная система, почки, половые железы.

Постэмбриональный период развития

В момент рождения или выхода организма из яйцевых оболочек заканчивается эмбриональный и начинается постэмбриональный период развития. Постэмбриональное развитие может быть прямым или сопровождается превращением (метаморфозом).

При прямом развитии (у пресмыкающихся, птиц, млекопитающих) из яйцевых оболочек или из тела матери выходит организм небольших размеров, но с уже заложенными всеми основными органами, свойственными взрослому животному. Постэмбриональное развитие в этом случае сводится в основном к росту и половому созреванию.

При развитии с метаморфозом из яйца выходит личинка, обычно устроенная проще взрослого животного, со специальными личиночными органами, во взрослом состоянии отсутствующими. Личинка питается, растет, и со временем личиночные органы заменяются органами, свойственными взрослым особям. Следовательно, при метаморфозе разрушаются личиночные органы и возникают органы, присущие взрослым животным.

Постэмбриональный период развития имеет разную продолжительность. Например, поденки в личиночном состоянии живут 2-3 года, а в половозрелом - от 2-3 часов до 2-3 суток в зависимости от видовой принадлежности. В большинстве же случаев постэмбриональный период более продолжителен. У человека он включает стадию полового созревания, стадию зрелости и стадию старости.

У млекопитающих и человека наблюдается известная зависимость продолжительности жизни от длительности полового созревания и беременности. Обычно продолжительность жизни превышает дорепродуктивный период онтогенеза в 5-8 раз.

Постэмбриональное развитие сопровождается ростом. Различают рост неопределенный, продолжающийся в течение всей жизни, и определенный, ограниченный каким-то сроком. Неопределенный рост наблюдается у древесных форм растений, некоторых моллюсков, из позвоночных - у рыб, крыс.

У многих животных рост прекращается вскоре после достижения половой зрелости. У человека рост заканчивается к 20-25 годам.

Выделяют следующие видоизмененные периоды онтогенеза, имеющие эволюционное значение.

Диапауза. В эмбриональном периоде ряда позвоночных существует диапауза, т.е. остановка развития на более или менее продолжительный период. Она имеет приспособительное значение. Так, у сумчатых и грызунов развитие эмбрионов останавливается в случае совпадения по времени развития нового потомства со вскармливанием самкой предыдущего помета. Это лактационная пауза, продолжающаяся обычно несколько суток. В других отрядах млекопитающих наблюдаются длительные, до 7 мес. обязательные диапаузы. К примеру, у соболя оплодотворение происходит в июле. Оплодотворенное яйцо дробится, процесс развития доходит до стадии бластоцисты и тормозится. Имплантация и дальнейшее развитие начинаются только в марте. Описанная диапауза возникла в эволюции названного вида животных путем отбора на рождение потомства в сезон, наиболее благоприятный для вскармливания.

Деэмбрионизация. Под этим термином понимают сильное укорочение собственно эмбрионального периода, протекающего под оболочками яйца. Деэмбрионизация, наблюдающаяся у плацентарных млекопитающих, сочетается с резким уменьшением желтка в их яйцеклетках и установлением связи с материнским организмом через плаценту.

Эмбрионизация. Процесс эмбрионизации заключается в удлинении времени защищенности зародыша от внешней среды благодаря зародышевым оболочкам и материнскому организму. Зародыш в это время проходит периоды, соответствующие собственно эмбриональному и личиночному. Развивающийся организм защищен до момента формирования ювенильной стадии. После рождения не происходит существенной перестройки организма, и развитие идет прямое, т.е. без метаморфоза.

Эмбрионизация развития особенно проявилась в процессе эволюции наземных позвоночных. Уже у многих земноводных, например у рогатой лягушки Соломоновых островов, все развитие происходит под яйцевыми оболочками, из которых вылупляется уже претерпевшее метаморфоз животное. Полная эмбрионизация имеет место у пресмыкающихся и птиц в связи с переходом их к наземному существованию. Особое изменение эмбрионального и личиночного периодов произошло у плацентарных млекопитающих. Наряду с деэмбрионизацией, о чем говорилось выше, у них произошла максимальная эмбрионизация, но не под оболочками яйца, а внутриутробно. Период свободного личиночного развития полностью исчез.

Проходящие под яйцевыми оболочками или внутриутробно предплодный и плодный периоды развития вместе равнозначны личиночному периоду. Они следуют непосредственно за эмбриональным периодом, включают средние и более поздние фазы морфогенеза, характеризуются наличием провизорных органов, переходом к активному питанию, началом функционирования органов чувств (слуха, вкуса и др.).

К провизорным органам у млекопитающих относят зародышевые оболочки, некоторые отделы кровеносной системы, временные структуры кожного покрова. У яйцекладущих и сумчатых млекопитающих зародыш на предплодных этапах уже переходит к питанию молоком матери, а у птиц и плацентарных млекопитающих - заглатывает амниотическую жидкость. Начало функционирования органа слуха описано у зародышей страуса эму, которые энергично реагируют на крик взрослых птиц уже на последней четверти инкубационного периода.

Период метаморфоза у наземных позвоночных соответственно упрощается, так как плод в значительной степени похож на взрослую особь. Однако отбрасывание зародышевых оболочек, открытие эмбриональных заращений, изменения в органах дыхания, кровообращения и в коже в момент родов и в первую неделю после родов представляют собой перестройки, соответствующие метаморфозу.

Ряд биологов в составе постэмбрионального периода онтогенеза выделяют собственно постэмбриональный период (с момента рождения до момента приобретения половой зрелости) и период старения (от момента приобретения половой зрелости до смерти). Выделение этих периодов целесообразно в биологии, поскольку ряд организмов погибают сразу после размножения. В медицине же эти периоды выделять не принято, поскольку каждый здоровый человек достигает половой зрелости, а затем проходит период старения.

Видоизмененным периодом онтогенеза является неотения. В эволюции многих групп позвоночных наблюдается тенденция к более раннему достижению половой зрелости. Наиболее ярко эта тенденция выражена у хвостатых земноводных. Так, в семействе Ambistomatidae личинки (аксолотли) приобрели возможность размножаться до наступления периода метаморфоза и превращения во взрослую стадию, однако способности превращаться во взрослую стадию они полностью не потеряли.

II. Из истории становления и развития этических норм в русской речевой культуре.

II. ПРОБЛЕМЫ МЕЖДУНАРОДНОГО СОТРУДНИЧЕСТВА В СФЕРЕ ЭКОНОМИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ

Постэмбриональное развитие животных подразделяется на три периода:

4.1. Постэмбриональный период развития животных

Период роста и формообразования (дорепродуктивный)

Этот период характеризуется продолжением начавшегося еще в эмбриональной жизни органогенеза и увеличением размеров тела. К началу этого периода все органы достигают той степени дифференцировки, при которой молодое животное может существовать и развиваться вне организма матери или вне яйцевых оболочек. С этого момента начинают функционировать пищеварительный тракт, органы дыхания и органы чувств. Нервная, кровеносная и выделительная системы начинают свою функцию еще у зародыша. В течение периода роста и формообразования окончательно складываются видовые и индивидуальные особенности организма, и особь достигает характерных для вида размеров. Позже других органов дифференцируются половая система. Когда заканчивается ее формирование, наступает второй этап постэмбрионального развития.

Период зрелости (репродуктивный).

В течение этого периода зрелости происходит размножение. Продолжительность этого периода у различных видов животных разная. У некоторых видов (поденки, тутовый шелкопряд) он длится лишь несколько суток, у других - много лет.

Период старости (пострепродуктивный).

Характеризуется уменьшением интенсивности обмена веществ и инволюцией органов. Старение приводит к естественной смерти.

4.2. Постэмбриональный период развития человека

Постэмбриональный постнатальный) период развития человека, иначе называемый постнатальный также подразделяется на три периода (рис. 5):

Ювенильный (до полового созревания);

Зрелый (взрослые, половозрелое состояние);

Период старости , заканчивающейся смертью.

Иначе можно сказать, что для человека также можно выделить дорепродуктивный, репродуктивный и пострепродуктивный периоды постэмбрионального развития. Следует учитывать, что любая схема является условной, так как действительное состояние двух людей одного возраста может значительно отличаться. Поэтому введено понятие хронологического (календарного) и биологического возраста. Биологический возраст определяется совокупностью обменных, структурных, функциональных особенностей организма, включая его приспособительные возможности. Он может не соответствовать календарному.

Схема 5

4.2.1. Ювенильный период

Согласно принятой периодизации ювенильный период начинается после рождения и длится у женщин до 21 года, а у мужчин до 22 лет.

Первый месяц ребенка считается периодом новорожденности. Поза ребенка в это время напоминает положение плода в матке. Большую часть суток ребенок спит, просыпается лишь ко времени кормления. Уход за ребенком требует строгого соблюдения времени кормления и желательно молоком матери, особой чистоты, температуры не ниже 20 ◦ С.

От первого месяца до года период времени называют грудным.

На протяжении первого года жизни в организме ребенка происходит много изменений в двигательной системе. В конце 1-го месяца он пытается распрямить ножки, в полтора месяца поднимает и удерживает головку, в полгода сидит, а в конце первого года жизни пытается делать первые шаги. Развивается в этот период и психика ребенка. На 2-ом месяце ребенок улыбается при появлении матери или при показе ярких картинок; к 4-му месяцу берет в рот игрушки, исследуя их, начинает различать взрослых людей. Во второй половине грудного возраста ребенок начинает понимать многие фразы родителей. Активные движения ребенка в это время способствуют развитию мышечной и костной систем, лучшему обеспечению организма питательными веществами и кислородом, т.е. усилению обменных процессов в организме ребенка, а главное, они нормализуют деятельность нервной системы. Водные и воздушные процедуры необходимы в этот период для ребенка.

Три правила должны выполнять взрослые при уходе за ребенком в этот период: постепенность, повторяемость, систематичность. Четкий режим жизни ребенка выработает у него условные рефлексы, образование которых дает возможность выработать у ребенка жизненные навыки, обеспечивающие высокую устойчивость организма и действию неблагоприятных факторов.

Раннее детство- период от года до 3-х лет. В этот период ребенок усиленно растет, питается той же пищей, что и взрослые, у него появляется стремление к самостоятельности и самоуважению. Он овладевает многими новыми движениями, во время игры подражает взрослым.

Дошкольный период- период от 3 до 7 лет. В этот период дети проявляют большой интерес к окружающему миру. Любознательность настолько велика, что этот период еще называют стадией вопросов: где? когда? зачем? почему? В этот период продолжает расти мозг, формируется внутренняя речь. Внешним проявлением это является разговоры ребенка с самим собой и с игрушками. Для ребенка в этот период важное значение имеет игра. Она занимает такое же место, как у взрослого спорт и работа. Игры развивают ребенка и побуждают его к творчеству.

Школьный период- период от 7 до 17 лет. Этот период подразделяется на ранний (7-11 лет), средний (11-15 лет у мальчиков и 11-14 лет у девочек) и старший (15-17 лет). Для раннего школьного периода главным уже является учеба. Это серьезный, напряженный труд в овладении письменной речи, в воспитании коллективизма, в познании нового об окружающем мире, в усвоении опыта, накопленного многими поколениями людей. Все это способствует –гармоничному умственному, физическому и волевому развитию школьников.

Средний школьный период еще называют подростковым. У детей происходит глубокая перестройка деятельности всех органов и физиологических систем. Это связано с половым созреванием, с интенсивным образованием половых гормонов, что влечет за собой особенности физического и физиологического развития, как у мальчиков, так и у девочек. В подростковом возрасте заканчивается развитие речи, происходит становление характера и нравственное формирование личности.

Подростки, а также школьники старшего возраста характеризуются ускоренными темпами физического и полового развития, получившего название акселерации. Например, в 20-х годах нашего века рост 14-летних мальчиков достигал в среднем 145,4 см, в 70-е годы рост достиг 162,6 см, массе тела в среднем возросла на 13,5 кг. Также заметно увеличились средние показатели роста и массы тела девочек. Причины акселерации до конца еще не изучены, но выяснено, что физическое развитие современных детей не влечет за собой их нравственного и социального созревания.

Разграничивают, таким образом, физиологическую, психологическую и социальную зрелость. Физиологическая зрелость - это половое созревание организма. Срок достижения физиологической зрелости индивидуален. Он зависит от климатических, наследственных и других факторов. Психологическая зрелость - это нравственная устойчивость девушек и юношей, самоконтроль поведения в семье и обществе. Социальная зрелость - это сознательное отношение человека к действительности, это завершение человеком образования, начало трудовой деятельности, экономическая самостоятельность, это при необходимости выполнения гражданского долга перед государством.

Основные понятия и ключевые термины: Постэмбриональное развитие. Возрастные периоды человека. Репродуктивное здоровье. Вспомните! Что такое развитие?

Подумайте!

Почему человек изменяется в процессе развития, если наследственная информация, полученная от родителей, одна и та же на каждом из возрастных периодов?

Каковы особенности постэмбрионального развития?

После рождения ребенка начинается его постэмбриональное развитие, продолжающееся до конца жизни. С наступлением половой зрелости в постэмбриогенезе выделяют три периода: дорепродуктивный, репродуктивный и послерепродуктивный.

Дорепродуктивний период - это период жизни организма от рождения до наступления половой зрелости. У девочек этот период длится от рождения до 16 лет, у мужчин - до 18 лет. Характеризуется продолжением развития органов и увеличением массы и роста организма. Усиленный рост ребёнка наблюдается в возрасте 1-3 лет, в возрасте 5-7 лет и в подростковом возрасте. У человека дорепродуктивный период отличается относительно большей продолжительностью, поскольку происходит физиологическое и психическое развитие.

Репродуктивный период - это период половой зрелости организма, характеризующийся способностью человека к размножению. В этом промежутке организм человека функционирует как устойчивая саморегулирующаяся система. Характеризуется период уравновешенностью процессов образования и гибели клеток и сохранением массы и размеров тела. В этот период масса нарастает, в основном, за счёт жировой ткани, хотя при спортивных тренировках она может увеличиваться за счёт мышечной массы.

Послерепродуктивный период - это период, характеризующийся потерей организма способности к размножению. В организме человека уменьшаются содержание воды, интенсивность обмена веществ, ослабляются жизненные функции, наблюдается уменьшение массы тела и его размеров. На этом этапе происходит старение организма. Старение человека - процесс закономерного возникновения возрастных изменений, которые постепенно приводят к сокращению приспособительных возможностей организма. Наука о закономерностях старения - геронтология. Признаки старения проявляются на всех уровнях организации живого организма. Так, в клетках снижается активность ферментов, нарушаются процессы самовосстановления белков, нуклеиновых кислот. Особую роль в старении играет потеря нейронов ЦНС.

Итак, ПОСТЭМБРИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ - это развитие от рождения до смерти организма, основными событиями которого являются половое созревание, рост и старение.

Каковы возрастные периоды постэмбрионального развития человека?

Возрастные периоды - это периоды жизни человека, которые отличаются особенностями роста и развития. В соответствии с возрастными особенностями развития жизненный цикл человека разделяют на периоды.

Период новорождённости (первые 10 дней). У новорождённого наблюдается непропорциональное телосложение, кости черепа и тазовые кости несросшиеся, в черепе есть роднички, позвоночник без изгибов. Начинают функционировать органы дыхания, малый круг кровообращения, механизмы терморегуляции, активизируется иммунная система, проявляются пищевые рефлексы.

Грудной возраст (до 1 года). У ребенка увеличивается рост - в среднем на 23-25 см, формируются изгибы позвоночника, появляются молочные зубы. Формируются мышцы и появляется потребность ходить, образуются пищевые условные рефлексы.

Раннее детство - период ясельного возраста (1-3 года). У ребёнка зарастают роднички, изменяются пропорции тела, замедляется рост (8-11 см в год), развивается мозг, заканчивают формироваться молочные зубы. Происходит постепенный переход на общий стол, быстро развиваются речь, мышление, эмоции.

Первое детство - это период дошкольного возраста (3-7 лет). У дошкольников происходит замена молочных зубов на постоянные, дети вырастают на 5-7 см в год. В движениях проявляется устойчивая согласованность, речь связывается с мышлением, формируются условные рефлексы письма, развивается фантазия, ведущей деятельностью является игровая.

Второе детство - это младший школьный возраст (7-10 лет). Наблюдаются замедление темпов роста, развитие опорно-двигательного аппарата, секреция половых гормонов способствует появлению вторичных половых признаков. Ведущая деятельность - обучение, что обусловливает развитие умственных способностей.

Подростковый период - период среднего школьного возраста (11- 14 лет). В этот сложный период происходит бурное развитие всех систем, интенсивное половое созревание, формируются вторичные половые признаки. Наблюдается развитие абстрактного мышления, эмоций и проявляется психическая неуравновешенность.

Юношеский период - период старшего школьного возраста (15-17 лет). Завершаются рост, формирование организма и половое созревание.

Зрелый возраст наступает в возрасте 21 года. Первый период зрелого возраста (до 35 лет) является наиболее продуктивным периодом в жизни человека. Второй период зрелого возраста (от 35 до 60 лет) является периодом реализации человеком своих возможностей.

Преклонный возраст начинается с 61 года у мужчин и с 56 лет - у женщин.

Старческий возраст начинается в 75 лет. Люди с возрастом 100 и более лет - долгожители.

Итак, постэмбриональное развитие человека имеет условную периодизацию, основанную на биологических и социальных особенностях.

Как неблагоприятные факторы влияют на репродуктивное здоровье человека?

Репродуктивное здоровье - это состояние благополучия функций и процессов репродуктивной системы, а также половых отношений на всех стадиях жизни. Другими словами - это способность людей к зачатию и рождению детей, возможность сексуальных отношений без угрозы заболеваний, передающихся половым путём, безопасность беременности и родов, выживание ребенка, благополучие матери и возможность планирования последующих беременностей.

На репродуктивное здоровье человека влияет множество факторов, но наиболее распространёнными причинами нарушений являются аборты, болезни половых органов, вредные привычки, инфекционные заболевания и т. д.

Аборт вызывает гормональный стресс, приводит к различным нарушениям физического и психологического состояния. Не секрет, что аборт может привести в будущем к бесплодию. Раннее начало половой жизни и как следствие этого - аборты - у многих женщин являются причинами не только бесплодия, но и развития многих заболеваний организма.

Распространённой причиной возникновения заболеваний половых органов являются инфекции, передающиеся половым путем (ИППП). Такие болезни, как сифилис, гонорея, трихомоноз, хламидиоз, генитальный герпес разрушают половые органы, приводят к бесплодию и инфицированию будущего ребенка. Такие заболевания, как СПИД, гепатиты В и С могут передаваться половым путём и угрожать не только репродуктивному здоровью человека, но и его жизни.

Алкоголизм, курение и употребление наркотиков приводят к бесплодию, невынашиванию беременности и рождению тяжелобольных детей. Наличие этих вредных привычек способствует развитию импотенции, вызывает задержку внутриутробного развития плода, формирование тяжёлых пороков развития, возникновение наркотической зависимости у новорождённого, умственную отсталость и др.

Планирование и тщательная подготовка будущих родителей к беременности, ведение здорового образа жизни, отказ от вредных привычек способствуют нормальному течению беременности и родов, рождению здоровых детей.

Итак, репродуктивное здоровье - это важная составляющая общего здоровья каждого человека, каждой семьи и общества в целом.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Учимся познавать

Самостоятельная работа с таблицей

Примените полученные знания и обоснуйте основные рекомендации по сохранению репродуктивного здоровья женщин и мужчин.

	Обоснование
При обнаружении инфекций, передающихся половым путём, лечение необходимо начинать как можно раньше
Избегайте переохлаждений нижней части тела, сильных ударов в участки половых органов
Ведите активный образ жизни
Организуйте разумное сбалансированное питание с необходимым содержанием витаминов и биоэлементов
Избегайте нежелательной беременности и абортов, в том числе путём использования современных средств контрацепции
Оптимальный возраст для рождения ребенка - это 20-35 лет

Биология + Анатомия

В черепе новорожденного есть роднички -участки между костями черепа, защищённые мягкой соединительной тканью. Малыш рождается с шестью родничками: четыре из них закрываются в первые дни жизни, пятый - примерно на втором месяце, а шестой - наибольший -закрывается в период от трёх месяцев до двух лет. Это передний (1) и задний (2), два клиновидных (3) и два сосцевидных (4). Примените знания черепа и опишите расположение родничков, определите их биологическое значение.

Биология + Медицина

Простатит - самая распространённая мужская болезнь, с которой знакомы не менее половины мужчин планеты. О распространенности различных видов простатита свидетельствует довольно известная в медицинских кругах формула, по которой 30 % мужчин старше 30 лет, 40 % мужчин старше 40 лет, 50 % старше 50 лет и так далее страдают этой болезнью. К тому же, в последние годы простатит значительно «помолодел», и симптомы простатита всё чаще наблюдаются у совсем молодых мужчин, особенно в крупных городах. Попробуйте объяснить, почему. Какую роль играет простата для сохранения репродуктивного здоровья мужчин?

РЕЗУЛЬТАТ

	Вопросы для самоконтроля
	1. Что такое постэмбриональное развитие? 2. Назовите три основных этапа постэмбрионального развития человека. 3. Что такое возрастные периоды? 4. Почему выделяют возрастные периоды человека? 5. Что такое репродуктивное здоровье человека? 6. Назовите неблагоприятные для репродуктивного здоровья факторы среды.
	7. Назовите особенности постэмбрионального развития. 8. Назовите возрастные периоды постэмбриогенеза человека. 9. Как неблагоприятные факторы влияют на репродуктивное здоровье человека?

Обобщение темы 11.

РАЗМНОЖЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ЧЕЛОВЕКА

РАЗМНОЖЕНИЕ, или РЕПРОДУКЦИЯ, -

способность организмов к воспроизведению себе подобных, что обеспечивает существование вида во времени.

У человека половое размножение происходит с участием гамет, которые при оплодотворении формируют зиготу с наследственной информацией двух различных по полу особей. Новый организм несёт наследственную информацию обоих родителей. Это способствует наследственной изменчивости и создаёт благоприятные условия для существования и развития вида Человек разумный.

У человека половое размножение с раздельнополовым и половым диморфизмом и внутренним оплодотворением
Мужская репродуктивная система		Женская репродуктивная система
Наружные половые органы: мошонка, половой член Внутренние половые органы: яички, придатки яичка, семявыносящий проток, семенные пузырьки, семяизвергательный проток Предстательная железа		Наружные половые органы: половые губы и клитор Внутренние половые органы: яичники, маточные трубы, матка, влагалище Молочные железы
Яички продуцируют эстрогены		Яичники производят эстрогены
Сперматогенез, происходящий в яичках, обеспечивает образование сперма-тозоонов		Овогенез, происходящий в яичниках, обеспечивает образование яйцеклеток
Внутреннее оплодотворение происходит в верхней части маточных труб. Основные стадии оплодотворения: 1) внутреннее осеменение; 2) встреча гамет и активация яйцеклетки; 3) проникновение сперматозоона в яйцеклетку; 4) слияние ядер; 5) активация зиготы к делению.

ОНТОГЕНЕЗ, или ИНДИВИДУАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ -

период существования организма от зиготы до смерти.

Для человека как биологического вида характерны увеличение продолжительности внутриутробного периода, замедление полового созревания, появление переходного периода (климакса) между периодами половой зрелости и пожилого возраста.

Это материал учебника

Индивидуальное развитие. Постэмбриональный период

1. Вспомните формулировку биогенетического закона.
2. Почему дробление оплодотворенной яйцеклетки у курицы и кролика происходит по-разному?

Постэмбриональное развитие и его периоды.

Постэмбриональное развитие начинается с выхода новой особи из яйцевых оболочек или (при живорождении) из организма матери. Оно подразделяется на три периода - ювенилъный, пубертатный и период старения.

Первый период, ювенилъный, продолжается до окончания полового созревания.

Развитие организма в этот период может протекать по двум различным путям. Прямое развитие происходит, если из яйца или из организма матери выходит особь, похожая на взрослую, но меньшая по размерам и с несформированной половой системой. Другой тип развития называется непрямым и проходит с метаморфозом. Ювенильный период практически всегда сопровождается ростом организма. С одной стороны, процесс роста запрограммирован генетически, а с другой - зависит от условий существования. В маленьком аквариуме рыбы никогда не достигнут тех размеров, до которых они вырастают в природных условиях. При этом если во время ювенильного периода рыб из маленького аквариума пересадить в большой, то такие рыбы вырастут больше, чем те, которые остались в маленьком аквариуме. У человека рост контролируется целым рядом гормонов, выделяемых гипоталамусом, гипофизом, щитовидной и половыми железами.

Второй период постэмбрионального развития - пубертатный (т. е. период зрелости).

У большинства позвоночных животных он занимает, как правило, большую часть жизни.

Третий период - старение.

Старение - это общебиологическая закономерность, свойственная живым организмам, В определенном для каждого вида возрасте в организме начинаются изменения, снижающие возможности этого организма к приспособлению к изменяющимся условиям существования.

Улучшение условий жизни, снижение уровня детской смертности, победа над многими заболеваниями - все это вместе приводит к постоянному возрастанию продолжительности жизни. Если в XVI- XVII вв. этот показатель равнялся всего 30 годам, то сейчас в благополучных странах он составляет 75 лет для мужчин и 80 лет для женщин. Очевидно, что это далеко не предел, и победа над сердечно-сосудистыми и онкологическими болезнями продлит жизнь человека до 120-140 лет. Для этого конечно же необходимо, чтобы люди вели здоровый образ жизни, перестали отравлять себя алкоголем и никотином.

Смерть - это прекращение жизнедеятельности организма. Однако смерть необходима для эволюционного процесса. Без смерти не происходила бы смена поколений - одна из основных движущих сил эволюции.

Периоды постэмбрионального развития: ювенильный, пубертатный, старение. Прямое и непрямое развитие.

1. Какие периоды постэмбрионального развития различают? Что для каждого из них характерно?
2. Какое влияние оказывает внешняя среда на развитие организма?
3. Какое развитие называют развитием организма с метаморфозом? Для каких организмов оно характерно? Приведите примеры животных с прямым и непрямым развитием.
4. Может ли многоклеточный организм быть бессмертным?

Процесс старения запрограммирован генетически, однако до сих пор не создано единой теории, объясняющей старение. Одни исследователи считают, что старение является следствием работы группы генов, которая осуществляет некую «программу старения». Эту точку зрения подтверждает существование редчайшего заболевания человека - прогерии. У ребенка, больного прогерией, проявляются явные, нарастающие признаки старости, и в 10-12 лет он выглядит как очень пожилой человек. Доказано также, что ДНК в любом организме постоянно повреждается различными химическими и физическими воздействиями. В молодом возрасте в организме активно работают специальные ферменты, восстанавливающие нормальное строение ДНК, однако в старости эти ферменты функционируют все слабее, и накопление «ошибок» в структуре ДНК ведет к онкологическим заболеваниям, нарушениям обмена веществ и др.

Краткое содержание главы

Клетка является единицей жизни. Изначально возникли одноклеточные живые организмы, однако в процессе эволюции стали преобладать многоклеточные формы жизни. Живой организм представляет собой саморегулирующуюся систему, способную к воспроизведению себе подобных, т. е. к размножению.

Жизнь клетки от момента ее возникновения в результате материнской клетки и до ее собственного деления или естественной гибели называется жизненным цикл клетки или клеточным циклом. Основной способ деления клеток - митоз, включающий в себя следующие стадии: профазу, метафазу, анафазу и телофазу. Промежуток между делениями клетки, в который происходит подготовка к делению, называется интерфазой, подразделяемой на три периода.

Клетки многоклеточного организма не могут делиться бесконечно, так как существует генетически «запрограммированная» клеточная смерть - апоптоз.

Размножение может быть бесполым и половым. В основе бесполого размножения лежит деление клетки или клеток митозом.

В основе полового размножения лежит деление клеток мейозом, так как половые клетки - гаметы должны содержать гаплоидный (1n) набор .

Любой тип онтогенеза у многоклеточных животных делится на два периода - эмбриональный и постэмбриональный.

Стадии эмбрионального периода онтогенеза : дробление, бластула, гаструла, нейрулэ. Организм большинства животных формируется из трех зародышевых листков: эктодермы, энтодермы и мезодермы.

В процессе эмбрионального развития одни части развивающегося зародыша влияют на формирование других его частей. Это явление получило название эмбриональной индукции.

Процесс постэмбрионального развития подразделяется на три периода: ювенильный, пубертатный и старение.

Каменский А. А., Криксунов Е. В., Пасечник В. В. Биология 10 класс
Отправлено читателями с интернет-сайта

Содержание урока конспект уроку и опорный каркас презентация урока акселеративные методы и интерактивные технологии закрытые упражнения (только для использования учителями) оценивание Практика задачи и упражнения,самопроверка практикумы, лабораторные, кейсы уровень сложности задач: обычный, высокий, олимпиадный домашнее задание Иллюстрации иллюстрации: видеоклипы, аудио, фотографии, графики, таблицы, комикси, мультимедиа рефераты фишки для любознательных шпаргалки юмор, притчи, приколы, присказки, кроссворды, цитаты Дополнения внешнее независимое тестирование (ВНТ) учебники основные и дополнительные тематические праздники, слоганы статьи национальные особенности словарь терминов прочие Только для учителей

В ходе этого урока вы продолжите изучение темы «Индивидуальное развитие», рассмотрите постэмбриональный период онтогенеза живых организмов, который начинается после выхода животного из зародышевых оболочек или организма матери (у живородящих животных). Ознакомитесь с особенностями ювенильного, пубертатного (взрослый) и сенильного (старение) периодов в жизни человека и животных. Узнаете о прямом и непрямом развитии в ювенильный период, о том, какие гормоны влияют на процессы становления организма, что ускоряет, а что замедляет процесс старения. Какие животные живут необычно долго и с возрастом не стареют, как они научились контролировать генетическую программу старения. Может ли человек быть вечно молоды м.

Постэмбриональный период начинается с момента выхода нового организма из яйцевых оболочек либо из организма матери. Он подразделяется на три периода и включает ювенильный период, пубертатный период и период старения.

Первый ювенильный период продолжается до окончания полового созревания и может проходить по двум различным путям. Прямое развитие происходит, если из яйца или организма матери выходит новая особь, внешне похожая на взрослую, но меньше размером и несформированной половой системой. К такому типу развития относится развитие птиц, рептилий, млекопитающих (рис. 1).

Рис. 1. Примеры прямого развития животных. Сверху вниз: птицы (курица), рептилии (крокодил) и млекопитающие (человек)

Другой тип развития называется непрямым и протекает с метаморфозом (превращением). При этом личинка не похожа на взрослую особь. Этот тип развития характерен для лягушек, некоторых насекомых и червей (рис. 2).

Ювенильный период всегда сопровождается ростом организма, с одной стороны процесс роста запрограммирован генетически, а с другой стороны - зависит от условий существования.

Рис. 2. Примеры непрямого развития животных: амфибии (лягушка), чешуекрылые (бабочка)

В маленьком аквариуме рыбы никогда не достигнут размеров, до которых вырастают в природных условиях, но если во время ювенильного периода рыб из маленького аквариума пересадить в большой аквариум, то такие рыбы вырастут больше, чем те которые остались в маленьком аквариуме.

У человека рост контролируется целым рядом гормонов, выделяемых гипоталамусом, гипофизом, щитовидной железой и половыми железами.

Второй период постэмбрионального развития - так называемый пубертатный период, или период зрелости (рис. 3), у позвоночных животных занимает большую часть жизни.

Рис. 3. Период зрелости у человека

Период зрелости плавно перетекает в следующий период - старость.

Гормоны и рост млекопитающих

На рост и развитие млекопитающих влияют гормоны, которые вырабатываются щитовидной железой, корой надпочечников и половыми железами (рис. 4). Их деятельность регулирует гипофиз, что было доказано в многочисленных экспериментах.

Рис. 4. Железы, влияющие на рост и развитие

Из гипофиза было экстрагировано некое вещество, которое при введении животным увеличивало их массу тела. Это вещество назвали гормоном роста. В дальнейших исследованиях было показано, что это один из тропных гормонов гипофиза, который называется соматотропин.

Соматотропин человека - это белок, состоящий из 190 аминокислот. Он усиливает процессы роста во всем организме, ускоряя синтез нуклеиновых кислот для подготовки к митозу, способствуя поглощению аминокислот хрящевой и мышечной тканями.

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.

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.

Список литературы

1. А.А. Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник. Общая биология, 10-11 класс. - М.: Дрофа, 2005. По ссылке скачать учебник: ().
2. Д.К. Беляев. Биология 10-11 класс. Общая биология. Базовый уровень. - 11-е издание, стереотипное. - М.: Просвещение, 2012. - 304 с. ().
3. В.Б. Захаров, С.Г. Мамонтов, Н.И. Сонин, Е.Т. Захарова. Биология 11 класс. Общая биология. Профильный уровень. - 5-е издание, стереотипное. - М.: Дрофа, 2010. - 388 с. ().

на английском языке:

1. Википедия ().

Домашнее задание

1. Что такое онтогенез? Из каких этапов он состоит?
2. Что называют постэмбриональным развитием организма? Какие стадии постэмбрионального развития выделяют?
3. Какие виды ювенильного развития встречаются у животных? В чем их отличие?
4. Почему вслед за ювенильным периодом наступает зрелость?
5. Что такое старость? Что вам известно про механизмы старения?
6. Может ли человек жить вечно? Какое заболевание связано с наступлением ранней старости?
7. Какие гормоны влияют на переход от одного этапа онтогенеза к другому?
8. Какие животные-долгожители вам известны? Как они борются со старением? Почему все-таки умирают?