СРЕДА , 30.03. 22 г.  408,303

ГРУППА 408 БИОЛОГИЯ 30

ТЕМА: Дифференцировка клеток. Развитие взрослого организма.

ДИФФЕРЕНЦИРОВКА КЛЕТОК. РАЗВИТИЕ ВЗРОСЛОГО ОРГАНИЗМА.

Онтогенез – индивидуальное развитие организма.

Эмбриональный период, именуемый эмбриогенезом, берёт начало с соединения ядер женской и мужской половых клеток и представляет собой процесс оплодотворения. Так, у тех организмов, которым свойственно внутриутробное развитие, эмбриогенез заканчивается рождением, у организмов с личиночного типа развитием – выходом из зародышевых оболочек.

Эмбриональный период развития имеет несколько стадий:

1.Зигота. При оплодотворении мужская половая клетка, достигая яйцеклетки, провоцирует её развитие. В ней начинают происходить химические и физические процессы, которые способствуют образованию симметрии яйцеклетки, ликвидации мембран ядер, в результате чего, ядра двух клеток соединяются, и образуется ДНК.

2. Дробление (первый этап развития зиготы) – начинается деление зиготы. В яйцеклетке, которая продвигается по фаллопиевой трубе, образуются борозды, благодаря чему происходит деление клеток. Образовавшиеся таким путём клетки называются морулы. Эту стадию проходят все многоклеточные организмы, которые размножаются половым путём, различным является только процесс деления клеток (радиальное, билатеральное, спиральное). Особенностью деления клеток является то, что они не растут. Этот процесс предполагает образование из одной крупной клетки (яйцеклетки) большого количества клеток мелких, с меньшим количеством цитоплазмы возле ядер. Эмбриональный период на этом не заканчивается, рассмотрим следующие стадии развития эмбриона.

3. Бластула (образование многоклеточной структуры в форме пузырька) – состоит из слоя клеток, которые именуются эмбриональными. Размер бластулы приближается к размерам яйцеклетки, поэтому при делении клеток, возрастает число ядер и ДНК.

4. Гаструляция – стадия движения клеток эмбриональных, в результате чего образуются три слоя зародышевых листов. Эта стадия характеризуется возрастанием синтеза белков и рибосом, в этот период происходит выпячивание полюса (вегетативного) внутрь бластулы, противоположные полюса соединяются, и полость бластулы ликвидируется. При этом образуется новая полость, которая получила название бластопор или первичный рот.

Таким образом, гаструляция является необходимым моментом развития эмбриона, поскольку эмбриональный период на этой стадии даёт возможность формированию его органов и тканей, а также систем организма. Следует отметить, формирование тканей и органов эмбриона в разные периоды имеют разную чувствительность к повреждающим воздействиям среды, например, к инфекциям, радиации или химическим агентам. Эти периоды повышенной чувствительности называют критическими, здесь повышается вероятность развития отклонений.

Так, эмбриональный период имеет несколько критических моментов. Рассмотрим их более детально: 1. Период бластулы (первые две недели после зачатия) – эмбрион либо погибает, либо продолжает развиваться без отклонений. В это время погибает большое количество эмбрионов (40%), которые начали своё развитие из мутированных половых клеток. 2. С двадцатого по семидесятый день после оплодотворения – период наибольшей ранимости эмбриона, поскольку начинают закладываться и формироваться все жизненно важные органы. 3. Плодный период характеризуется быстрым ростом плода. Здесь довольно часто могут возникать нарушения его развития только в тех органах, которые не закончили своего формирования. Таким образом, эмбриональный период онтогенеза характеризуется формированием и развитием эмбриона путём делением клеток, образования у него тканей, органов и систем. У различных живых организмов этот период разнится по времени, но в любом случае, начинается он с момента зачатия и заканчивается рождением новой жизни

Эктодерма - наружный слой кожи – эпителий, нервная система, эмаль зубов, производные кожи: волосы, ногти, когти, рога, копыта, чешуя рыб, пресмыкающихся, кожные железы, органы чувств: глаза, уши и др.

Энтодерма - эпителий внутренних органов: кишечника, жабр, легких. Пищеварительные железы – печень, поджелудочная железа.

Мезодерма хрящевая и костная ткань, мышцы, почки, сердечно - сосудистая система, половые железы, дентин зубов.

На развивающийся зародыш оказывает влияние окружающая среда. В большей степени эта зависимость проявляется у беспозвоночных животных. У плацентарных млекопитающих посредником между зародышем и окружающей средой является организм матери, от которого эмбрион получает питание, кислород, тепло.

Основателем современной эмбриологии является российский учёный К.М.Бэр. В 1828 г. он опубликовал сочинение «История развития животных».

Заслуга создания эволюционной эмбриологии также принадлежит замечательным русским ученым А.О. Ковалевскому, И.И. Мечникову, А.Н. Северцову, И.И. Шмальгаузену. Современным представлениям о зародышевых листках, наука обязана А.О. Ковалевскому, который обнаружил эктодерму, энтодерму и мезодерму у всех групп хордовых.

Немецкие ученые Ф. Мюллер и Э. Геккель сформулировали биогенетического закона, согласно которому онтогенез, т.е. индивидуальное развитие вида, есть краткое повторение филогенеза – исторического развития вида которому он относится. В 1866 Геккел вводит понятие онтогенез.

Российский ученый - академик А.Н. Северцов установил, что в индивидуальном развитии животных повторяются признаки не взрослых предков, а их зародышей.

На протяжение всего времени внутриутробного развития плод, напрямую связанный с организмом матери через уникальный орган – плаценту, находится в постоянной зависимости от состояния здоровья матери.

Влияние никотина.

В последнее время ведётся много споров на тему, влияет ли курение на развитие плода. Известно, что никотин, попадающий в кровь матери, легко проникает сквозь плаценту в кровеносную систему плода и вызывает сужение сосудов. Если поступление крови в плод ограничена, то снижается его снабжение кислородом и питательными веществами, что может вызвать задержку развития. У курящих женщин ребёнок при рождении весит в среднем на 300-350г меньше нормы. Существуют и другие проблемы, связанные с курением при беременности. У таких женщин чаще происходят преждевременные роды и выкидыши на поздних сроках беременности. На 30% выше вероятность ранней детской смертности и на 50% - вероятность развитие пороков сердце у детей, чьи матери не смогли во время беременности отказаться от сигарет.

Влияние алкоголя.

Столь же легко через плаценту проходит и алкоголь. Употребление спиртного при беременности может вызвать у ребенка состояние, известное, как алкогольный синдром плода. При этом синдроме наблюдается задержка умственного развития, микроцефалия (недоразвития головного мозга), расстройства поведения (повышенная возбудимость, невозможность сосредоточиться), снижение скорости роста, слабость мышц.

Влияние наркотических веществ.

Особенно чувствителен плод к вредному воздействию наркотических веществ. Если женщина имеет зависимость от наркотических препаратов, то её ребёнок, как правило, в эмбриональный период развитие приобретает такую же зависимость.

После рождения у него возникает синдром отмены (ломка), потому что исчезает постоянное поступление наркотика, который до этого ребёнок получал из крови матери через плаценту. Так как героин, кокаин и другие наркотики в первую очередь поражают нервную систему, у таких детей ещё в период внутриутробного развития может возникнуть поражение головного мозга, что приведёт в дальнейшем к задержке умственного развития или нарушения поведения.

Влияние лекарственных препаратов.

Лекарственные препараты, которые продаются в аптеке без рецептов, всегда тщательно проверяются на влияние вредных воздействий. Однако, если возможно, было бы желательно ограничить приём лекарств, особенно на ранних стадиях беременности и в критические для развития плода периоды, потому что многие лекарственные препараты очень легко проходят через плаценту.

Трагедия, которая потрясла Западную Европу связанна с талидомидом. Препарат в начале 60-х гг. ХХ в. выписывали многим беременным, страдающих от постоянных приступах тошноты. Довольно быстро выяснилось, что это лекарство вызывало нарушения развития конечностей у плода: они либо отсутствовали, либо были недоразвиты. Лекарство было запрещено, но несколько тысяч детей уже родились. Часто у новорожденных, чьи матери принимали талидомид, кисти или стопы росли прямо из туловища. Степень недоразвития конечностей зависела от того, на какой стадии беременности мать принимала лекарство.

Вирусные заболевания

Для развития плода представляют серьёзную опасность вирусные заболевания матери во время беременности. Наиболее опасны краснуха, гепатит В и ВИЧ-инфекции. В случае заражения краснухой на первом месяце беременности у 50% детей развиваются врождённые пороки: слепота, глухота, расстройства нервной системы и пороки сердца.

Онтогенез – индивидуальное развитие организма. Делится на два периода.

Эмбриональный - от образования зиготы до рождения или же выхода из яйцевых оболочек

Постэмбриональное развитие – период от рождения или выхода их яйцевых оболочек до смерти организма.

Подразделяется на три периода – ювенильный, пубертатный и период старения.

Первый период, ювенильный, продолжается до окончания полового созревания.

Мало кто задумывается о том, что каждый этап жизни имеет свое название. Так, науке известно эмбриональное и постэмбриональное развитие. Данные периоды сильно отличаются друг от друга и имеют разные характеристики

Тот момент, когда эмбрион покидает плодные оболочки, является переходным из эмбрионального периода в постэмбриональный. В народе это время называется рождением. Стоит отметить, что у разных живых организмов данный процесс сильно отличается. Виды развития живого организма

Постэмбриональный период может характеризоваться двумя видами развития. Науке известно прямое и непрямое преобразование живого организма. Прямое развитие К данному виду относится преобразование организма, который очень похож на взрослый. Так, постэмбриональное развитие человека имеет прямой вид. Сюда же можно отнести развитие животных и некоторых пресмыкающихся. После появления на свет эмбрион очень сильно похож на взрослый организм. Однако он отличается размерами и отсутствием навыков. характеристика постэмбрионального периода

Непрямое развитие, или метаморфоз. Постэмбриональный период может иметь непрямой вид (метаморфоз). В этом случае из плодных оболочек появляется организм, который сильно отличается от взрослого. Сюда можно отнести некоторых беспозвоночных, моллюсков и пресмыкающихся. В качестве примера можно взять обычную бабочку. Постэмбриональное развитие организма в этом случае характеризуется нахождением в виде личинки. Лишь после этого бабочка становится похожей на взрослую особь. постэмбриональное развитие человека Характеристика постэмбрионального периода (прямое развитие) Как уже говорилось выше, сразу после того, как новый организм покидает плодные оболочки, начинается новый этап в развитии.

Постэмбриональное развитие человека делится на несколько ступеней. Завершающим этапом является половое созревание. Рассмотрим основные ступени постэмбрионального периода.

1. Первый этап развития: от рождения до полугода На этом этапе малыш приспосабливается к новой окружающей среде. Он учится слышать и фокусировать свой взгляд на определенных вещах. Питание на этой ступени развития исключительно жидкое. Малыш еще не может самостоятельно кушать взрослую пищу и полностью зависит от матери. Некоторые дети более быстры в развитии, чем остальные. Они переходят на следующую степень постэмбрионального периода быстрее. Так, некоторые малыши в полгода уже могут стоять, сидеть и ползать. Однако это лишь физические навыки. Науке неизвестен еще случай, когда ребенок на данном этапе начал изъясняться понятным взрослому языком. Стоит отметить, что многие животные и пресмыкающиеся, которые проходят прямой путь постэмбрионального развития, живут примерно так же. Однако у них данный период может проходить гораздо быстрее, чем у человека.

2. Второй этап развития: до одного года На этом этапе маленький человек учится сидеть ползать и ходить. Данная ступень характеризуется приобретением физических навыков. Также молодой организм начинает постепенно привыкать к новой пище. Многие детки на этом этапе начинают издавать новые звуки. Так они учатся разговаривать на понятном взрослому человеку языке. Если ребенок развивается быстрее, то на данном этапе он может уже говорить некоторые слова или даже простые предложения. Пресмыкающиеся и животные в этот период уже полностью готовы ко взрослой жизни. Они сами могут добывать себе еду и уже не зависят от взрослых особей. постэмбриональный период

3. Третий период: рост и обучение Человеческий организм характеризуется самым длительным постэмбриональным развитием. На данной ступени ребенок уже вполне может сам себя обслуживать, однако прожить без родителей ему еще очень трудно. В обычной жизни дети на этой ступени посещают дошкольные, а потом и школьные учреждения. Они растут, развиваются и обучаются всему, что пригодится им во взрослой жизни. Млекопитающие и животные на этом этапе уже полностью прошли постэмбриональный период и считаются взрослыми особями.

4. Четвертый период: половое созревание Итак, какое развитие называют постэмбриональным, вы уже знаете. У человека оно заканчивается примерно в 16-20 лет. На данной ступени начинают работать важные части организма. Гипофиз и надпочечники вырабатывают определенные гормоны. У женщин начинают функционировать яичники и появляется менструация. Мужчины же приобретают половую зрелость и способны продолжать свой род. Завершается постэмбриональный период переходом во взрослую жизнь. Человек уже в состоянии самостоятельно жить и создавать собственную семью.

Подведение итогов и заключение теперь вам известно, какое развитие называют постэмбриональным. Стоит отметить, что непрямое преобразование происходит значительно быстрее, нежели прямой постэмбриональный период. Человек претерпевает самое долгое течение данного этапа. Однако человеческие навыки позволяют выжить даже в самых трудных условиях. Этого нельзя сказать о пресмыкающихся или животных. За развитием человека в постэмбриональном периоде следят некоторые врачи: педиатр, невролог и другие. Также особенно внимательно наблюдают родители малыша. Каждый человек должен знать, что такое постэмбриональный период.

Соберите мозайку, что бы получился ответ на вопрос «Как называется процесс превращения личинки во взрослую особь?»

Тип вариантов ответов: (Текстовые, Графические, Комбинированные): разрезать картинку на 6 квадратиков при сборке образуется слово метаморфоз Правильные ответы: МЕ ТА МО Р ФО З

ГРУППА 303 ХИМИЯ 7,8

ТЕМА: Спирты. Получение этанола брожением глюкозы и гидратацией этилена. ъ

 Спирты. Получение этанола брожением глюкозы и гидратацией этилена. Гидроксильная группа как функциональная. Понятие о предельных одноатомных спиртах. Химические свойства этанола: взаимодействие с натрием, образование простых и сложных эфиров, окисление в альдегид. Применение этанола на основе свойств. Алкоголизм, его последствия и предупреждение.

а группа -ОН)

Например, СH₃ – OH метанол, CH₃ – CH₂ – OH этанол

o    многоатомные (две и более групп -ОН).

Современное название многоатомных спиртов - полиолы (диолы, триолы и т.д). Примеры:

двухатомный спирт – этиленгликоль (этандиол)

HO–СH₂–CH₂–OH

трехатомный спирт – глицерин (пропантриол-1,2,3)

 HO–СH₂–СН(ОН)–CH₂–OH

Двухатомные спирты с двумя ОН-группами при одном и том же атоме углерода R–CH(OH)₂ неустойчивы и, отщепляя воду, сразу же превращаются в альдегиды R–CH=O. Спирты R–C(OH)₃ не существуют.

2.     В зависимости от того, с каким атомом углерода (первичным, вторичным или третичным) связана гидроксигруппа, различают спирты

o    первичные   R–CH₂–OH,

o    вторичные   R₂CH–OH,

o    третичные    R₃C–OH.

Например:

 Типы атомов углерода

В многоатомных спиртах различают первично-, вторично- и третичноспиртовые группы. Например, молекула трехатомного спирта глицерина содержит две первичноспиртовые (HO–СH₂–) и одну вторичноспиртовую (–СН(ОН)–) группы.

3.     По строению радикалов, связанных с атомом кислорода, спирты подразделяются на

o    предельные (например, СH₃ – CH₂–OH)

o    непредельные (CH₂=CH–CH₂–OH)

o    ароматические (C₆H₅CH₂–OH)

Непредельные спирты с ОН-группой при атоме углерода, соединенном с другим атомом двойной связью, очень неустойчивы и сразу же изомеризуются в альдегиды или кетоны. 

Например,  виниловый   спирт   CH₂=CH–OH   превращается   в  уксусный альдегид CH₃–CH=O

Предельные одноатомные спирты

1. Определение

ПРЕДЕЛЬНЫЕ ОДНОАТОМНЫЕ СПИРТЫ – кислородсодержащие органические вещества, производные предельных углеводородов, в которых один атом водорода замещён на функциональную группу (-OH)

 

Общая формула:         CnH2n+1OH   или    ROH    или     CnH2n+2O

2. Гомологический ряд

Простейшие спирты
Название	Формула	Модели
Метиловый спирт (метанол)	CH3-OH
Этиловый спирт (этанол)	CH3CH2-OH

3. Номенклатура спиртов

Систематические названия даются по названию углеводорода с добавлением суффикса -ол и цифры, указывающей положение гидроксигруппы (если это необходимо). Например:

Нумерация ведется от ближайшего к ОН-группе конца цепи.

Цифра, отражающая местоположение ОН-группы, в русском языке обычно ставится после суффикса "ол".

По другому способу (радикально-функциональная номенклатура) названия спиртов производят от названий радикалов с добавлением слова "спирт". В соответствии с этим способом приведенные выше соединения называют: метиловый спирт, этиловый спирт, н-пропиловый спирт СН₃-СН₂-СН₂-ОН, изопропиловый спирт СН₃-СН(ОН)-СН₃.

4. Изомерия спиртов

Для спиртов характерна структурная изомерия:

·  изомерия положения ОН-группы (начиная с С₃);
Например:

·  углеродного скелета (начиная с С₄);
Например, изомеры углеродного скелета для C₄H₉OH:

·  межклассовая изомерия с простыми эфирами
Например,

этиловый спирт СН₃CH₂–OH и диметиловый эфир CH₃–O–CH₃

Возможна также пространственная изомерия – оптическая.

Например, бутанол-2 СH₃CH(OH)СH₂CH₃, в молекуле которого второй атом углерода (выделен цветом) связан с четырьмя различными заместителями, существует в форме двух оптических изомеров.

5. Строение спиртов

Строение самого простого спирта — метилового (метанола) — можно представить формулами:

Из электронной формулы видно, что кислород в молекуле спирта имеет две неподеленные электронные пары.

Свойства спиртов и фенолов определяются строением гидроксильной группы, характером ее химических связей, строением углеводородных радикалов и их взаимным влиянием.

Связи О–Н и С–О – полярные ковалентные. Это следует из различий в электроотрицательности кислорода (3,5), водорода (2,1) и углерода (2,4). Электронная плотность обеих связей смещена к более электроотрицательному атому кислорода:

Атому кислорода в спиртах свойственна sp³-гибридизация. В образовании его связей с атомами C и H участвуют две 2sp³-атомные орбитали, валентный угол C–О–H близок к тетраэдрическому (около 108°). Каждая из двух других 2 sp³-орбиталей кислорода занята неподеленной парой электронов.

Подвижность атома водорода в гидроксильной группе спирта несколько меньше, чем в воде. Более "кислым" в ряду одноатомных предельных спиртов будет метиловый (метанол). 
Радикалы в молекуле спирта также играют определенную роль в проявлении кислотных свойств. Обычно углеводородные радикалы понижают кислотное свойства. Но если в них содержатся, электроноакцепторные группы, то кислотность спиртов заметно увеличивается. Например, спирт (СF₃)₃С—ОН за счет атомов фтора становится настолько кислым, что способен вытеснять угольную кислоту из ее солей.

6. Физические свойства 

МЕТАНОЛ (древесный спирт) – жидкость (t_кип=64,5; t_пл=-98; ρ = 0,793г/см³), с запахом алкоголя,  хорошо растворяется в воде. Ядовит – вызывает слепоту, смерть наступает от паралича верхних дыхательных путей.

ЭТАНОЛ (винный спирт) – б/цв жидкость, с запахом спирта, хорошо смешивается с водой.

Первые представители гомологического ряда спиртов — жидкости, высшие — твердые вещества. Метанол и этанол смешиваются с водой в любых соотношениях. С ростом молекулярной массы растворимость спиртов в воде падает. Высшие спирты практически нерастворимы в воде.

Видео-опыт: Физические свойства спиртов

Особенности строения спиртов – спирты образуют водородные связи (обозначают точками) за счёт функциональной группы (-ОН)

Вывод:

1) В результате у всех спиртов более высокая температура кипения, чем у соответствующих углеводородов, например, Т. кип. этанола +78° С,

а Т. кип. этана –88,63° С; Т. кип. бутанола и бутана соответственно +117,4° С и –0,5° С.

2) Способность спиртов образовывать межмолекулярные водородные связи не только влияет на их температуры кипения, но и увеличивает их растворимость в воде. Все алканы нерастворимы в воде, а низкомолекулярные спирты (метиловый, этиловый, н-пропиловый и изопропиловый) растворяются в воде неограниченно. 

3) Отсутствие газов в гомологическом ряду предельных одноатомных спиртов.

Применение этанола : Химическая промышленность : Широко применяется как растворитель ; В бытовой химии этанол применяется в чистящих и моющих средствах, в особенности для ухода за стеклом и сантехникой. Является растворителем для репеллентов. Служит сырьём для получения многих химических веществ, таких, как ацетальдегид, диэтиловый эфир, тетраэтилсвинец, уксусная кислота, хлороформ, этилацетат, этилен и др.

5 Медицина: как обеззараживающее и подсушивающее средство, наружно; дубящие свойства 96 % этилового спирта используются для обработки операционного поля или в некоторых методиках обработки рук хирурга; растворитель для лекарственных средств, для приготовления настоек, экстрактов из растительного сырья и др.; пеногаситель при подаче кислорода, искусственной вентиляции легких; в согревающих компрессах; для физического охлаждения при лихорадке (для растирания); антидот при отравлении этиленгликолем и метиловым спиртом.

6 Парфюмерия и косметика: Является универсальным растворителем различных веществ и основным компонентом духов, одеколонов, аэрозолей и т. п. Входит в состав разнообразных средств, включая даже такие как зубные пасты, шампуни, средства для душа, и т. д. Пищевая промышленность: Наряду с водой, этанол является необходимым компонентом спиртных напитков. Также в небольших количествах содержится в ряде напитков, получаемых брожением, но не причисляемых к алкогольным (кефир, квас, кумыс, безалкогольное пиво и др.). Содержание этанола в свежем кефире 0,12 %, но в долго стоявшем, особенно в тёплом месте, может достичь 1 %. В кумысе содержится 13 % этанола, в квасе от 0,

7 Применение этанола в качестве автомобильного топлива: Этанол может использоваться как топливо, в т. ч. для ракетных двигателей, двигателей внутреннего сгорания в чистом виде.

8 Сила действия этанола зависит от дозы. Этанол относится к наркозным средствам жирного ряда. В результате действия на кору головного мозга вызывает опьянение с характерным алкогольным возбуждением. В больших дозах вызывает наркотический эффект. Влияние этанола на организм человека.

9 Средняя смертельная доза около 68 г/кг массы тела (на безводный спирт, для «нетренированного» организма). По некоторым источникам диапазон составляет от 4 до 12 г/кг. В связи с тем, что алкоголь в подавляющем большинстве случаев употребляется перорально, эффективность дозы и вероятность наступления смерти в значительной степени зависит от темпа введения, содержимого желудочно-кишечного тракта, пола, конституциональных особенностей. Этанол при хроническом употреблении, даже в малых дозах, вызывает привыкание и зависимость. Влияние этанола на организм человека.

10 При обычном отравлении (алкогольное опьянение) этанол затрудняет сенсорные восприятия, понижает внимание, ослабляет память. При действии этанола характерно расстройство ассоциативных процессов, вследствие чего появляются дефекты мышления, суждений, дефекты ориентировки, самоконтроля, утрачивается критическое отношение к себе и окружающим событиям. Как правило, имеет место переоценка собственных возможностей. Рефлекторные реакции замедленные и менее точные. Часто появляется говорливость. В эмоциональной сфере эйфория, понижение болевой чувствительности (анальгезия). Угнетаются спинномозговые рефлексы, расстраивается координация движений. В большой дозе возбуждение сменяется угнетением и наступает сон. При тяжелом отравлении этанолом наблюдается ступорозное или коматозное состояние; кожа бледная, влажная, дыхание редкое, выдыхаемый воздух имеет запах этанола, пульс частый, температура тела понижена. Влияние этанола на организм человеКА.