МЕДИЧНА БІОЛОГІЯ
Розділ 1
БІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ЛЮДИНИ
1.3. Онтогенетичний рівень організації життя
1.3.3. Біологія індивідуального розвитку
Індивідуальний розвиток організму, або онтогенез, – це сукупність послідовних процесів з моменту виникнення зиготи до утворення складного багатоклітинного організму з великою кількістю по-різному диференційованих клітин, тканин і органів; розвиток складних організмів із порівняльно простих за будовою яйцеклітин.
Онтогенезу властива періодизація: дорепродуктивний,
Основу індивідуального розвитку складає послідовна реалізація спадкової інформації на всіх стадіях існування організму (від зиготи до смерті) за певних умов зовнішнього середовища. Головну особливість розвитку становить зростання складності і різноманітності, або диференціювання.
Спрямування диференціювання клітин і тканин організму відбувається на основі індукційних процесів.
Диференціювання кожної клітини є результатом активності певної частини її генів: як реалізується цей ланцюг, в якій клітинній системі виявляється первинна
Доведено, що деякі гени включаються в дію на ранніх стадіях розвитку, причому кожний ген набуває активності на чітко встановленій для нього стадії ембріогенезу. Із завершенням у 2003 році програми “Геном людини” визначення генних локусів, картованих на хромосомах, проллють світло на особливості дії генів залежно від їх локалізації на хромосомах.
Дія генів характеризується не тільки фазо, але і тканиноспецифічністю. Місце первинного впливу гена можна визначити шляхом експериментального аналізу за допомогою методів експлантації та трансплантації тканин.
Експериментально встановлено місце первинної дії багатьох мутантних генів у миші, які порушують розвиток скелета, шкіри, волосся, пігментації.
У людини мутантні гени також проявляють шкідливі ефекти на ранніх стадіях розвитку. Продукти багатьох генів виходять з клітин у кровоносне русло і можуть викликати вторинні генні ефекти. Мутантні гени порушують мор – фогенетичні кореляції та зв’язки між частинами одного органа або між різними органами.
Застосування сучасних методів дослідження дозволить встановити ефекти багатьох рецесивних генів у гетерозиготному стані, розкрити складні механізми онтогенезу вищих організмів.
Коли організм досягає своїх розмірів, ріст клітин не припиняється. Втрата або пошкодження клітин чи тканин внаслідок старіння, хвороб, нещасних випадків може стимулювати поділ і диференціювання клітин, що призводить до загоювання ран, відновлення і заміщення травмованих тканин. Процеси регенерації інтенсивно вивчаються вченими і вже мають практичне застосування в медицині.
1.3.3.1. Онтогенез та його періодизація
Онтогенез (від грец. δντος – існуюче та γένεσις – походження) – це індивідуальний розвиток особини від її зародження до смерті. У різних груп організмів онтогенез має свої особливості, які, зокрема, залежать від способу розмноження. В одноклітинних організмів онтогенез збігається з клітинним циклом.
Тривалість онтогенезу може бути різною. Наприклад, у секвої понад 3000 років, деякі види черепах живуть до 150 років, білуга (представник осетрових) – до 100 років. З безхребетних тварин значна тривалість життя спостерігається у деяких молюсків, членистоногих (наприклад, у річкового рака – до 20 років).
При вегетативному розмноженні онтогенез зводиться до диференціації клітин і органів багатоклітинного зачатка (певного фрагмента, бруньки тощо) та росту. При статевому розмноженні вихідною стадією онтогенезу є зигота (при партеногенезі – незапліднена яйцеклітина).
Онтогенез поділяють на ембріональний та постембріональний періоди.
Ембріональний (зародковий) період – це час, коли новий організм (ембріон) розвивається всередині материнського організму або всередині яйця, насінини тощо. Він завершується народженням (вилупленням, проростанням) (рис. 1.152).
Рис. 1.152. Пологи – фінал ембріонального періоду.
Постембріональний (післязародковий) період триває від моменту народження (виходу із зародкових оболонок, покривів насінини) і триває до моменту набуття організмом здатності до розмноження.
У організмів деяких видів після розмножених настає смерть (лососеві риби – кета, горбуша тощо ). В інших організмів (більшість хребетних тварин, деякі комахи, павукоподібні, молюски, багаторічні: рослини тощо) здатність до розмноження зберігається певний час – період статевої зрілості. Після її втрати смерть у таких організмів настає не відразу, а через деякий час (від кількох днів у комах до кількох років і десятків років у великих ссавців, дерев тощо). Цей час називається періодом старіння, коли знижується рівень обміну речовин, відбуваються незворотні зміни в організмі, які, врешті-решт, призводять до смерті.
Існує два типи онтогенезу: прямий і непрямий. Непрямий розвиток може бути личинковим. Прямий розвиток існує у двох формах: неличинковій та внутрішньоутробний. Личинкова форма характеризується наявністю однієї або кількох личинкових стадій. Личинки активно живляться. Цей тип розвитку супроводжується метаморфозом. Неличинкова форма розвитку властива рибам, плазунам, птахам. Яйця цих тварин багаті на жовток. Для дихання, виділення та живлення зародка, що розвивається, існують тимчасові органи. Внутрішньоутробний розвиток характерний для ссавців і людини. Всі функції зародка здійснюються за рахунок організму матері за допомогою спеціального органа – плаценти.
(1 votes, average: 5,00 out of 5)