Общая характеристика дробления, его биологический смысл. Типы бластул и их связь с морфологией дробления.

Дробление это ряд быстрых последовательных митотических делений зиготы. В промежутке между делениями клетки не растут, в результате зародыш становится многоклеточным, а по размеру не превышает зиготу.

Биологический смысл. Выравнивание ядерно-плазменного отношения. Достижене многоклеточности. Закладка основных осей симметрии (у большинства).

Зигота – Морула (от лат. Ягода тутового дерева) – Бластула (с полостью)

Клетки Бластулы – Бластомеры. Полости разделения – борозды дробления

Митоз:интерфаза=1:3 (или более)

Интерфаза = пресинтетический(предшественники ДНК, АТФ) + синтетический(синтез ДНК) +постсинтетический(синтез белков, АТФ) периоды

В соматических клетках:

Во время дробления – есть запасы АТФ, питательных веществ, белков, предшественников ДНК. Во время дробления выпадают пресинтетический и постсинтетический периоды. Синтетический период каждого цикла по времени совпадает с телофазой предыдущего деления.

Первые дробления – синхронные. Постепенно, по мере истощения запаса пит.веществ нарастает асинхронность. Это связано с удлинением интерфазы (начинаются процессы синтеза). Момент когда начинаются собственные синтетические процессы – смена функции материнского генома зародышевым. Гибель – если сперматозоид несет летальные гены. Чем больше запас пит.веществ, тем позднее включается зародышевый геном.

Характер дробления зависит от количества желтка и его распределения в цитоплазме яйца

Правило Гертвига-Сакса: клеточное ядро стремится занять центр чистой, свободной от желтка цитоплазмы. Ось веретена дробления обычно совпадает с направлением наибольшей протяженности свободной от желтка цитоплазмы.

Гомолецитальный – равномерное распределение, представители ланцетник, иглокожие.

Телолецитальные – смещенное к краю, представители птицы.

Центролецитальные – в центре, представители членистоногие.

Типы дробления в зависимости от количества и распределения желтка в цитоплазме.

дробление
голобластический (полное)	меробластический (частичное)
равномерная (бластомеры одинаковой величины -гомолецитальные)	неравномерные (не одинаковой величины - телолецитальные)	дискоидальное (дробится 1 диск -телолецитальные)	поверхностное (центролецитальное)
целобластула	амфибластула	дискобластула	перибластула

 

Голобластическое дробление по расположению бластомеров:

· Радиальное – синхронно делятся

· Спиральное – после каждого деления, 2 дочерние клетки поворачиваются на 45°. Стерробластула. Черви и моллюски

· Билатеральное – имеется одна плоскость симметрии. Типично для аскариды.

· Анархическое – бластомеры слабо связаны между собой, сначала образуют цепочки или бесформенную массу. Кишечнополостные.

· Чередующиеся – асинхронность со второго дробления. Контактирующих частей больше. Бластоциста. Млекопитающие.

В результате дробления зародыш становится многоклеточным и готов к дальнейшей дифференциации.

1.Отдел Голосемянные.Отличия от высших споровых растений.Класс Хвойные, строение, размножение, значение.Голосеменные – древняя группа растений, появившаяся еще в девоне.Отдел современных голосеменных насчитывает более 700 видов. Современные голосеменные представлены преимущественно деревьями, значительно реже — кустарниками и очень редко —лианами; травянистых растений среди них нет. Листья голосеменных у большинства видов они игловидные (хвоя) или чешуевидные; Подавляющее большинство голосеменных — вечнозеленые, одно- или двудомные растения с хорошо развитыми стеблем и корневой системой, образованной главным и боковым корнями. Расселяются они семенами, которые формируются из семязачатков. Семязачатки голые (отсюда название отдела), расположены на мегаспорофиллах или на семенных чешуях, собранных в женские шишки. В цикле развития голосеменных наблюдается последовательная смена двух поколений — спорофита и гаметофита с господством спорофита. Гаметофиты сильно редуцированы, причем мужские гаметофиты голо- и покрытосеменных растений не имеют антеридиев, чем резко отличаются от всех разноспоровых бессеменных растений.Отличия от высших споровых растений.1) появление семязачатка.2) Размножение семенами.3) Абсолютная разноспоровость. 4) Полная потеря связи с водной средой для оплототворения. 5)Замаскированност чередования поколений(гаметофита и спорофита).6) ВСР заросток самостоятельный (талломный), а у голосеменных м. и ж. находятся внутри семязачатка.7) Длительн. вторичный рост стебля, с обр. массивным древесиной с годичными кольцами.8) Все голосемянные имеют древесный образ жизни. Класс Хвойные, строение, размножение, значение. Все хвойные — вечнозеленые, реже листопадные (например, лиственница) деревья или кустарники с игольчатыми или чешуевидными {например, у кипариса) листьями. Игловидные листья (хвоя) плотные, кожистые и жесткие, покрыты толстым слоем кутикулы. Хвоя имеет ксероморфную структуру. Все эти особенности строения листьев обеспечивают хорошее приспособление хвойных к произрастанию как в засушливых, так и в холодных местообитаниях. Органы размножения хвойных растений — стробилы .Это видоизменённые укороченные побеги, на которых находятся специализированные листья — спорофиллы, формирующие спорангии— спорообразующие органы. У хвойных растений стробилы однополые, то есть содержат либо мужские, либо женские генеративные органы. Мужские стробилы называются микростробилами, чаще всего они растут компактными собраниями (иногда употребляется слово «соцветия», хотя с точки зрения ботаники это некорректно, поскольку стробилы не являются цветами) и только у некоторых примитивных хвойных — поодиночке. Отдельнорастущий микростробил или компактное собрание часто называют мужской шишкой. Обычно группы мужских шишек располагаются в пазухах листьев, реже — на верхушках боковых побегов. Мужские спорофиллы (микроспорофиллы) сильно редуцированны и имеют чешуевидную или щитковидную форму. На каждом микроспорофилле образуется 2—15 микроспорангиев, внутри микроспорангия находится спорогенная ткань, окруженная тапетумом — слоем клеток, доставляющих к ней питательные вещества. Из спорогенной ткани образуются микроспоры. Обычно число микроспор очень велико. Из каждой микроспоры развивается мужской гаметофит, у одних растений это происходит ещё внутри микроспорангия, у других — уже после попадания на женский стробил. Женские стробилы называются мегастробилами, чаще они растут поодиночке, реже — компактными собраниями (например, у тиса). Отдельнорастущий мегастробил или компактное собрание часто называют женской шишкой. Мегастробилы состоят из центральной оси и кроющих чешуй на ней, в пазухе каждой из кроющих чешуй расположена семенная чешуя, на которой, в свою очередь, сидят семязачатки, каждый из которых представляет собой нуцеллус — мегаспорангий, окруженный защитным веществом — интегументом. В каждом нуцеллусе находится 3—4 мегаспоры, однако только одна из них развивается в женский гаметофит — эндосперм.Большинство хвойных — однодомные., то есть на одном растении находятся как мужские, так и женские шишки. Двудомные хвойные встречаются реже. Хвойные растения — самые распространенные и имеющие наибольшее экономическое значение представители голосеменных, однако, они представляют собой лишь одну из четырёх подгрупп растений.

2.Современные представления о структуре и свойствах мембраны возбудимых клеток. Потенциал покоя, или мембранный потенциал и метод его регистрации. Природа потенциала покоя. Основным свойством живых клеток является раздражимость, т. е. их способность реагировать изменением обмена веществ в ответ на действие раздражителей. Возбудимость — свойство клеток отвечать на раздражение возбуждением.К возбудимым относят нервные, мышечные и некоторые секреторные клетки. Одним из важных свойств живых клеток является их электрическая возбудимость, т.е. способность возбуждаться в ответ на действие электрического тока. Возбуждение — ответ ткани на ее раздражение, проявляющийся в специфической для нее функции (проведение возбуждения нервной тканью, сокращение мышцы, секреция железы) и неспецифических реакциях (генерация потенциала действия, метаболические изменения). Строение и функции клеточных мембран.1.Барьерная функция выражается в том, что мембрана при помощи соответствующих механизмов участвует в создании концентрационных градиентов, препятствуя свободной диффузии. При этом мембрана принимает участие в механизмах электрогенеза. К ним относятся механизмы создания потенциала покоя, генерация потенциала действия, механизмы распространения биоэлектрических импульсов по однородной и неоднородной возбудимым структурам. 2.Регуляторная функция клеточной мембраны заключается в тонкой регуляции внутриклеточного содержимого и внутриклеточных реакций за счет рецепции внеклеточных биологически активных веществ, что приводит к изменению активности ферментных систем мембраны и запуску механизмов вторичных «месенджеров» («посредников»).3.Преобразование внешних стимулов неэлектрической природы в электрические сигналы (в рецепторах). 4.Высвобождение нейромедиаторов в синаптических окончаниях. Потенциал покоя– это разность между электрическими потенциалами внутри и вне клетки в состоянии покоя.
Величина ПП варьируется в пределах 30-90 мВ.
ПП составляет основу возбуждения и переработки информации нервной клеткой, обеспечивает регуляцию деятельности внутренних органов и опорно-двигательного аппарата посредством запуска процессов возбуждения и сокращения в мышце. мембранный потенциал возбудимой клетки в невозбужденном состоянии.Он представляет собой разность электрических потенциалов, имеющихся на внутренней и наружной сторонах мембраны и составляет у теплокровных от -55 до -100 мВ. Известно, что в невозбужденном состоянии клеточная мембрана высокопроницаема для ионов калия и малопроницаема для ионов натрия. Установлено, что имеется разность концентраций ионов калия вне и внутри клетки, причем внутри клетки ионов калия примерно в 20—50 раз больше, чем вне клетки .

3.Типы взаимодействия аллельных генов (доминирование, кодоминирование, множественный аллелизм). Аллельным называют взаимодействие между аллельными генами. Доминирование - простейшая форма взаимодействия - была открыта еще Менделем. При доминировании доминантный ген полностью подавляет проявление рецессивного гена. Например, при скрещивании растений гороха с круглыми АА и морщинистыми аа образуются только круглые семена в первом поколении, во втором происходит расщепление в соотношении 3 круглых на 1 морщинистый.
Рецессивный аллель гена может проявиться в результате мутации. Измененный ген либо не кодирует белок, либо кодирует белок меньшей активности. В данном примере рецессивный генотип не влияет на жизнеспособность, но если белок необходим для жизни данного организма, то мутантный ген является летальным. Доминантные летальные аллели существуют в генофонде популяций многих видов. Рецессивные летальные гены не проявляются у гетерозиготного организма. Подсчитано, что человек гетерозиготен по 30 летальным рецессивным генам. Это объясняет тот факт, почему между потомками от браков среди близких родственников наблюдают высокую частоту летальных исходов.Кодоминированием называют проявление в гетерозиготном состоянии признаков, обусловленных действием обоих аллелей, т. е. каждый из аллельных генов кодирует определенный белок, а в гетерозиготном состоянии проявляются оба.
По типу кодоминирования у человека наследуются группы крови. Так, аллели Ia и Ibкодоминанты. У гетерозигот Ia Ib присутствуют оба генных продукта. Аллели Ia Ib доминируют над рецессивной аллелью I. Поэтому у человека система АВО определяет 4 группы крови: A- Ia Ib или IaI0, B-IbIb или IbI0, AB- Ia Ib но группа 0 - i0i0. Множественный аллелизм –это наличие нескольких аллелей одного гена. В популяции оказываются не два аллельных гена, а несколько.Множественный аллелизм для генов, контролирующих системы несовместимости, выступает как фактор отбора, препятствующий образованию зигот и организмов определенных зигот. Примером множественного аллелизма является серия множественных аллелей s1, s2, s3, обеспечивающих самостерильность многих растений. Двенадцать различных состояний одного локуса у дрозофилы, обусловливающих разнообразие окраски глаз (w — белые, we — эозиновые, wa — абрикосовые, wch — вишневые, wm — пятнистые и т. д.); серия множественных аллелей окраски шерсти у кроликов («сплошная», гималайская, альбинос и т. д.); аллели IA, Iв, I°, определяющие группы крови у человека, и т. д. Серия множественных аллелей — результат мутирования одного гена.