Wolański N. „Rozwój biologiczny człowieka” PWN

Jopkiewicz A. Suliga E. „Biologiczne podstawy rozwoju człowieka”

Biologia-nauka o życiu Bios-życie Logos-nauka

Poddziedziny o których będziemy się uczyć:

Morfologia ogólna, anatomia, historia, cytologia, fizjologia, ekologia, genetyka

Zycie widziane w aspekcie biologicznym to całokształt procesów biologicznych jakie zachodzą w rozwijającym się organizmie z wyłączeniem sfery psychicznej.

Życie w aspekcie fizykochemicznym- zespół fizycznych i chemicznych procesów przebiegających w organizmach żywych na różnym poziomie

Życie w aspekcie?

Cechy życia:

-organizmy rozmnażają się

-populacje ewoluują i przystosowują się do środowiska

-organizmy reagują na bodźca

-organizmy regulują swoje procesy metaboliczne

-organizmy rosną i rozwijają się

-organizmy zbudowane są z komórek

Komórka-podstawowa jednostka

Organizmy żywe dzielą się na jednokomórkowe i wielokomórkowe

Komórki wszystkich organizmów żywych mają podobną budowę gdyż posiadają

-błonę lub ścianę kom

-cytoplazmę z organellami kom

-specyficzne cząsteczki zawierające informacje genetyczną

Hierarhia biologicznej organizacji

-cząsteczki łączą się i powstaje białko

-makrocząsteczki tworzą struktury komórkowe

-komórki specjalizują się w tworzeniu tkanek

-tkanki tworzą narządy i układy organizmu

1?

2?

3Rośliny i inne organizmy zdolne do fotosyntezy pochłaniają ok. 0,02%energii świetlnej

4Organizmy zwierzęce zjadają rośliny uzyskując niezbędne do życia związki chemiczne organiczne i inne

Przepływ energii

-producenci autotrofy

-konsumenci heterotrofy

-reducenci destruenci- grzyby, bakterie, uzyskują energię z rozkładu materii organicznej

Energia-?

Metabolizm- to całokształt zachodzących w komórce organizmu żywego przemian biochemicznych i związanych z nimi przemian energii stanowiący połowę wszelkich zjawisk biologicznych

przemiany anaboliczne i kataboliczne

Anabolizm:

-prowadzi do wytworzenia złożonych związków chemicznych z prostych cząsteczek powstałych z pobranego pokarmu

-przykładem może być biosynteza białek, która służy do wytworzenia białek w każdej komórce człowieka z elementów prostych takich jak aminokwasy

-reakcje te zużywają energię zmagazynowaną w organizmie w postaci związku ATP

Katabolizm:

-zużywanie składników chemicznych?

-prowadzi do rozkładu złożonych związków chemicznych do prostych cząsteczek

-przykładem może być glikoliza, cykl kwasu cytrynowego, beta-oksydacja kwasów tłuszczowych

-reakcje te prowadza do wytworzenie energii która magazynowane jest e ATP

Jednostka pracy- kilodżule

Jednostka energii cieplnej- energia która przepływa z miejsca o wyższej temperaturze do miejsca niższej temperatury

Jedna kaloria to 4.184 kJ

1?

2 wynikiem tej czynności jest napięty łuk w którycm jest zgromadzona energia potencjalna

3 Może ona posłużyć do wykonania pracy czyli do zmiany położenia lub stanu. Kiedy łucznik puszcza cięciwe energia potencjalna zmienia się w energie kinetyczną

Organizmy przekształcają energię potencjalna w kinetyczną i na odwrót

Cechy rozwoju

Stały postęp o charakterze progresywnym, cały czas do przodu, nie można się cofnąć

Rozwój osobniczy jest procesem genetycznie zaprogramowanych zmian zachodzących w przeciągu życia człowieka

Ontogeneza- rozwój osobniczy organizmu od momentu zapłodnienia do śmierci

Filogeneza- ewolucyjne zmiany w długotrwających procesach międzypokoleniowych

Cechy rozwoju osobniczego dzieli się na jakościowe i ilościowe

Jakościowe cech rozwoju osobniczego

- są stałe i niezmienne (nie ma na to wpływu środowisko i czynniki paragenetyczne)

- są zdeterminowane genetycznie

- do takich cech możemy przykładowo zaliczyć grupę krwi, liczbę palców, kolor tęczówki

Rodzaje cech

-Wzrastanie-powiększanie się ciała

-Rozplem- zwiększenia liczby komórek

-Rozrost- zwiększanie się masy komórek i tkanek

-Dojrzewanie-zwiększa się ilość i wielkość substancji miedzykomórkowych

Rozplem statyczny

-komórki podlegają rozplemowi tylko w pewnych stadiach ontogenetycznego ?

-komórki tego typu tracą zazwyczaj na krótko przed lub po urodzienu się osobnika zdolność do podziałów mitotycznych po pewnym czasie

-dotyczy to komórek układu nerwowego neuronów, włókienek mięśni prążkowanych szkieletu i komórek rozrodczych jajnika

Rozplem ekspansywny

-komórki są potencjalnie stałe zdolne do rozplemu który jednak ma ?

-dotyczy to tkanek łącznych wątroby, nerek i gruczołów dokrewnych, a częściowo niektórych tkanek szkieletowych

Rozplem wymienialny

-dotyczy to komórek tkaniki łącznej (komórek kości, krwii) tkanki nabłonkowej (nabłonek skóry)

-komórki niestałe zużywające się w związku z krótkim okresem trwania podlegają wymianie na nowe

Różnicowanie-doskonalenie budowy organizmu człowieka

Typogeneza- dostrajanie się poszczególnych układów i narządów do pozostałych i formowanie się ogólnych kształtów i proporcji organizmu

Organogeneza-

Histogeneza-przebudowa struktury tkanek

Cytogeneza-

Dojrzewanie-doskonalenie się funkcji w organizmie człowieka

Specjalizacja- narządy i układy ulegają doskonaleniu w zakresie podstawowych funkcji

Integracja- narządy i układy dostrajają się do funkcji innych układów w ramach calego ustroju

Postęp-doskonalenie całego organizmu

Cechy ilościowe:

-są częściowo zdeterminowane przez słabo działające geny (poligeniczne)

-w trakcie rozwoju ulegają przemianom i mają na nie wpływ czynniki środowiskowe

-do takich cech możemy zaliczyć wysokość ciała, ciężar, inteligencję

Rodzaje cech ilościowych

-kinetyka rozwojowa

Dynamika rozwojowa

Rytmiczność rozwojowa

Rozmach

Kinatyka rozwoju-poziom na jakim rozwój człowieka przebiega np. dziecie w tym samym wieku nie są takie same

Dynamika rozwoju- dynamika wzrastania funkcji czasu, np. badamy masę dzieci w etanie kwartalny, roczny

Rozmach-porównywanie wielkości rozwoju osobniczego do stanu wyjściowego lub maksymalnej wartości cechy

Rytmiczność rozwoju jest to różne tempo rozwoju osobniczego człowieka w poszczególnych etapach ontogenezy, różne tempo zmiany wysokości ciała człowieka, dojrzewania płciowego.

Homeostaza ontogenetyczna polega na utrzymani równowagi dynamicznej miedzy czynnikami wewnętrznymi organizmu a czynnikami środowiska zewnętrznego

Homeostaza ontogenetyczna określa stałe warunki które muszą być zachowane w organizmie dzięki regulacyjnym mechanizmom kompensacyjnym, wpływ na to mają:

-płyny zewnątrz i wewnątrzkomórkowe

-aparat ruchu z układem sterującym

Sprzężenie proste (jednokierunkowa) polega na tym że informacja przepływa od wyjścia układu sterującego go wejścia układu sterowanego

Sprzężenie zwrotne (dwukierunkowa) polega na tym ze obiekt kontrolowany kontroluje obiekt kontrolujący i istnieje między niemi wzajemne oddziaływanie

Czynniki sterujące samorealizacją ontogenetyczną

-regulacja rozwoju korygowanie odchyleń

-rozwój zależy od środowiska zewnętrznego

-rozwój organizmu zgodnie z informacją genetyczną

Czynniki rozwoju osobniczego

-endogenne genetycznie

-endogenne para genetycznie

-egzogenne-zewnętrzne

-tryb i styl życia

Czynniki endogennegenetyczne:

-są determinantami które w sposób jednoznaczny i nieodwracalny określaja przebieg rozwoju człowieka w chwili zapłodnienia

-wiążą się z właściwościami poszczególnych ?

Czynniki endogenne para genetyczne:

- rozwój zarodka i płodu zależy od genów matki

-od właściwości organizmu matki w czasie rozwoju zarodka i płodu (metaboliczne właściwości środowiska śródmacicznego)

-od wieku matki i ojca

Czynniki egzogenne

-czynnik ten wiąże się z tym w jaki sposób człowiek żyje, np. rozkład zajęć, sen, posiłki

Genotyp-?

Fenotyp- zespół cech osobnika (morfologicznych, anatomicznych, fizjologicznych) stanowiących wynik współdziałania genotypu i warunków środowiskowych

Epigeneza-to kształtowanie fenotypu jednostki na podstawie?

-następuje interakcja między genotypem osobnika a środowiskiem

-następuje dostrajanie funkcjonowania?

Rezystencja jest to opór stawiany przez rozwijający się organizm w stosunku do czynników środowiska działających modyfikująco na struktury biologiczne

Teoria liniowego ukierunkowania rozwoju

-rozwój osobnika przebiega wg własnego szlaku rozwojowego w określonym genetycznie kanale rozwojowym

-tory rozwojowe przebiegają więc w różny sposób dlatego zawartości końcowe cech u różnych osobników są inne gdyż uzależnione są od kodu genetycznego tempa rozwoju oraz czasu ? tempa rozwoju

Czynniki endogeniczne

Genetyka jest nauką zajmującą się badaniem zjawisk dziedziczności i zmiennością żywych organizmów

Koncepcje:

-koncepcja niezależności szlaku płciowego i somy Weismana

-Mendel i jego prawa

-Chromosomowa teoria T. Morgana

-Genetyka molekularna zapoczątkowana przez Watsona i Cricka

Weisman:

W momencie zapłodnienia jaja zaczynają się dwa niezależna procesy podziału komórki

1szlak somy-ciało

2szlak płciowy

Gregor Mendel

1.Prawo czystości gamet –do każdej gamet dostaje się jeden allel z danej pary

2.Prawo niezależnego dziedziczenia cech –poszczególne geny dziedziczą się niezależnie od siebie

Tomas Morgan:

1.Cechy dziedziczenie skupione są w substancji dziedzicznej

2.Sybstancja dziedziczna ma postać chromosomu

3.Chromosomy zbudowane są z genów które zajmują określone miejsce (locus)

4.Geny w chromosomach ułożone są liniowo

5.Każdy gatunek ma stalą określoną liczbę chromosomów

Watson i Crick:

1.Opisali budowę i rolę kwasu nukleinowego

2.Ustalili liczbę chromosomów człowieka (26)

3.Przyczynili się do rozwoju inżynierii genetycznej

Budowa jądra komórkowego:

-jąderko

-kariolimfa

-chromatyna (aktywna- eurychromatyna, nieaktywna- heterochromatyna)

-otoczka jądrowa

-pory jądrowe

-siateczka śródplazmatyczna szorstka

W czasie interfazy jest chromatyna

W momencie gdy rozpoczyna się podzial komórki chromatyna przechodzi w chromosom

Chromosom składa się z 2 chromatyd (ramiona) połączonych centromerem

Telomer to końcówka chromatydy, produkuje telomerazę, która skraca się po każdym podziale komórkowym i kiedy już całkiem zaniknie Komorka nie może się więcej dzielić

Obie cząsteczki DNA są takie same ponieważ są wytwarzane podczas replikacji macierzystej cząsteczki DNA, dzięki temu dwie komórki powstają podczas?

DNA

-ma kształt podwójnej helisy

-zasady azotowe (adenina, tymina, guanina, cytozyna) są ułożone względem siebie komplementarnie i łączą się wiązaniami wodorowymi

-fosforan- reszta kwasy fosforowego

-deoksyryboza (cukier pięciowęglowy)

- wiazania wodorowe (między zasadami) N-glikozydowe (między cukrem a zasadą) fosfodiestrowe (cukier-fosforan)

Każda komórka ciała posiada pełny kod genetyczny

Gen- odcinek DNA zawierający informację genetyczną wystarczającą do syntezy jednego białka

Promotor- stanowi tą cześć genu do której przyłączają się czynniki transkrypcyjne i polimeraza

Części kodujące zawierają informację genetyczna przekazywaną na RNA

Terminator- kończy transkrypcje

Locus (loci) miejsce genu w chromosomie

Allele są wariantami jednego genu warunkującymi przeciwstawność danej cechy lub cech, oznacza się je symbolami literowymi

Białka zbudowane są z 20 rodzajów aminokwasów połączonych ze sobą w łańcuch wiązaniami

Transkrypcja- synteza nici mRNA komplementarnej do określonego odcinka nici kodującej DNA

Składanie materiału genetycznego (obróbka potranskrypcyjna) zostaja wycięte części niekodujące (introny) pozostałe części kodujące zostają połączone ze sobą (eksony)

Translacja-właściwa synteza białka, proces budowania nowego białka za pomocą rybosomów tRNA i mRNA (które posiada przepisaną z DNA informację genetyczną)

Kod genetyczny w mRNA jest zapisany w triplet (kodon)

Przekazywanie informacji genetycznej następuje na drodze rozmnażania płciowego.

Spermatogeneza:

-zachodzi w kanalikach nasiennych jąder, to wieloetapowy proces w wyniku którego powstają haploidalne plemniki

-spermatogonia(46chromosomów)podstawowa komórka -> (wzrost i dojrzewanie)-> spermatocyt I rzędu (46) (mejoza 1.podział) -> spermatocyt II rzędu (23) (mejoza 2.podział) -> spermatydy (spermiogeneza) -> dojrzałe plemniki 23 chromosomy

Oogeneza:

-oogonium (46) podstawowa jednostka (jest 400tys, dojrzewa 400) ->wzrost i dojrzewanie-> oocyt I rzędu (46) -> mejoza 1.podział-> oocyt II(23) rzędu i ciałko kierunkowe -> mejoza 2.podział-> komórka jajowa(23) i trzy ciałka kierunkowe(obumierają)

Kariogamia- jądro zmienia się w przedjądrze żeńskie, a główka plemnika w przedjądrze męskie i łączą się, po 24h komórka zaczyna się dzielić i powstaje zygota

Człowiek ma pewne predyspozycje wrodzone zawarte w genach, ale czy one się rozwiną to zależy od czynników zewnętrznych towarzyszących rozwojowi organizmu.

Cechy monogeniczne- jeden gen wpływa na cechę dlatego działanie genów jest silne i nie ulegają zmianie w ontogenezie

Cechy poligeniczne- rozwój uzależniony od wielu genów, geny mają słaby, kumulujący się wpływ na daną cechę, w różnych warunkach może dojść do mutacji, środowisko ma duży wpływ

Genetyczna kontrola rozwoju człowieka przebiega na drodze:

-genetycznej powtarzalności materiału w komórkach (w jaki sposób ulega on replikacji)

-zakresu i ilości wytwarzanych białek (biosynteza białka)

-tempa procesów biochemicznych i fizjologicznych mających wpływ między innymi na tempo procesó rozwojowych (przebieg tych procesów)

-sposobu odporności organizmu na bodźce środowiskowe