Онтогенездің генетикалық негіздері

Презентация қосу

Онтогенездің генетикалық
негіздері
Онтогенез
• Онтогонез (грек. on - табыс септігінің жалғауы, ontos - нағыз, нақты және генез) -
организмнің жеке дара дамуы. Онтогенез ұрық болып түзілуінен бастап, тіршілігінің
соңына дейінгі барлық өзгерістердің жиынтығы. Онтогенез терминін неміс биологы
Э.Геккель үсынған (1866). Онтогенез барысында дамып келе жатқан организмнің жеке
мүшелері өсіп, жіктеледі және бірігеді. Осы күнгі көзқарастар бойынша Онтогенезге
бастау болатын жасушаның ішінде организмнің одан әрі дамуын анықтайтын белгілі бір
тұқым қуалаушылық бағдарламасы - код түріндегі мағлұмат сақталады. Бұл бағдарлама
бойынша Онтогенез барысында ұрықтың әрбір жасушасындағы ядро мен
цитоплазманың әсерлесуі; сондай-ақ, ұрықтың әр түрлі жасушалары мен жасуша
кешендерінің өзара әрекеттесулері жүзеге асады. Тұқым қуалау аппараты өзіндік белок
молекулаларының синтезделуін кодтау (белгілеу) арқылы морфогенетикалық
процестердің жалпы бағытын ғана анықтайды, ал олардың нақтылы жүзеге асырылуы
белгілі дәрежеде (тұқым қуалаушылық нормасы шеңберінде) сыртқы факторлардың
әсеріне тәуелді болады. Организмдердің әр түрлі топтарында Онтогенездің тұқым
қуалаушылық бағдарламасының мүлтіксіз орындалу деңгейі мен оның реттелу шегінің
мүмкіншілігі мол. Ұрықтанғаннан кейінгі жасушаны зигота деп атайтыны баршамызға
белгілі. Ағзаның жеке дамуы немесе онтогенез - ұрықтанудың соңынан жүретін күрделі
әрекет.
Онтогенез екі кезеңнен тұрады:
• эмбриондық (ұрықтық) даму
• постэмбриондық (ұрықтан кейінгі) даму,
яғни ағзаның жұмыртқа қабығын жарып
шыққаннан кейінгі кезеңі. Бөлшектенуден
кейін бір қабатты ұрық - бластлуланың
түзілуі.
Бөлшектену
• Сары уызы мол жұмыртқа жасушаларының тек
цитоплазманың ядро орналасқан үстіңгі жақ бөлігі
ғана бөлшектенеді, ал сары уызы бөлшектенбейді.
Бұған құс жұмыртқасының жасушасы мысал бола
алады. Сары уызы аз жұмыртқа жасушалары
толық бөлшектенеді, оны қандауыршаның
жұмыртқа жасушалары мысалында қарастырайық.
Зигота митоз жолымен бөліне отырып, бірінен соң
бірі үлкендіктері бірдей бөлшектерге айналады -
осы әрекетті бөлшектену деп атайды.
• Ұрықтанған жасуша, яғни зигота әуелі бойлай бөлініп екіге,
одан кейін осылардың әрқайсысы бойлай бөлініп төрт
жасуша түзіледі. Бұдан кейінгі бөліну көлденең бағытта
жүріп сегіз жасуша қалыптасады. Одан әрі бойлай бөліну
мен көлденең бөліну кезектесіп, нәтижесінде 16,32,64,128
т.б. бластомерлерге айналады. Осындай митоз жолымен
бөлінудің нәтижесінде пайда болған бөлшектерді
бластомерлер деп атайды. Алғашқы бластомерлердің
санының өсуі геометриялық прогрессияға сай келеді.
• Бөлшектену жедел жүретін болғандықтан, бластомерлер
өспейді, керісінше олардың көлемі кішірейе түседі.
Бөлшектенудің нәтижесінде пайда болған жасушалардан іші
қуыс шар түзіледі. Бұл бір қабатты ұрық - бластуланың
қалптасқандығын көрсетеді. Сонымен, бөлшектену кезеңі
шар тәрізді бластуланың қалыртасуымен аяқталады.
Жасушалар әрі қарай бөліне береді де, дамудың келесі
кезеңі басталады.
Гаструла
• Үш қабатты ұрықтың пайда болуы.
• Дамудың келесі сатысында бластула қабатының қабырғасы ішке қарай жиырылу
арқылы жасушаның ішкі қабаты пайда болады. Осының нәтижесінде қос қабат
пайда болады. Мұндай қос қабатты даму сатысын гаструла деп атайды. Бұл екі
қабат ұрық жапырақшалары деп те аталады.
• Гаструладағы жасушаның сыртқы қабатын - эктодерма немесе сыртқы ұрық
жапырақшасы деп атайды. Ішкі қабат - энтодерма немесе ішкі ұрық жапырақшасы
деп аталады. Энтодерманың ішкі қуысы бірінші реттік ішек қуысы болып саналады,
ал оның сыртқа ашылатын тесігі бірінші реттік ақуыздың бастамасы.
• Губкалар және ішекқуыстылардан басқа көпжасушалы жануарлардың ұрығында
үшінші ұрық жапырақшасы қалыптасады, оны мезодерма қабаты деп атайды.
Мезодерма сыртқы және ішкі ұрық жапырақшасының, эктодерма мен энтодерма
қабаттарының арасында қалыптасады.
Мүшелердің дамуы. Гаструла сатысы
аяқталғаннан кейін де жасушаның бөлінуі жүре береді, бұдан кейінгі сатыны -
нейрулла деп атайды. Бұл сатының негізгі ерекшелігі, осы кезден бастап келешек
дернәсілдің немесе ересек ағзаның жеке мүшелері қалыптаса бастайды [4,155б.]
Нейрулла
• Нейрулла сатысында эктодерма қабатынан бірнеше жасушалар бөлініп төмен
түседі. Осы жасушалардан жүйке тақташасы түзіледі де, соңынан ол жүйке
түтігіне айналады. Бұл ми мен жұлынның дамуына бастама береді. Мидың
дамуына байланысты эктодерма қабатының басқа бөлімінен әртүрлі мүшелер
пайда болады. Мәселен, ми бөлімінің алдыңғы жағынан бокал тәрізді екі
көздің бастамасы біліне бастайды. Сыртқы жабын тері мүшесі, есту мүшесі
және иіс сезім мүшелері пайда болады, осыдан кейін ұрықтың дамуы
жеделдей түседі. Дәл осы мерзімде энтодерма қабатынан пайда болған
түтіктен ішкі мүшелерінің бастамасы алғашқы ішектің асқорыту жүйесі, өкпе,
бауыр, ұйқыбез, т.б. дами бастайды.
• Ортаңғы қабат мезодермадан алдымен желі, бұлшықет, шеміршек және
қаңқа, бүйрек сол сияқты болашақ ағзаның қантамырлар жүйесі дамиды.
Жасушадағы эмбриондық даму басталған кезде мүшелердің дамуын
қамтамасыз ететін хромосомалардың әртүрлі кесіндісінің (әртүрлі ген)
жұмысы күшейе түсед. Осының нәтижесінде жасушадағы ақуыз синтезінің
қарқындығы да артады. Көптеген жануарлардың ұрықтық дамуының алғашқы
сатылары өзара ұқсас болады. Мұның өзі жер шарындағы тірі ағзалардың
шығу тегінің бір-біріне байланысты екеніннің дәлелі болып табылады.
Постэмбриондық даму
• Постэмбрилндық (ұрықтан кейінгі) даму ағзаның жұмыртқа қабықшасын жарып шыққаннан
кейін, ал ұрығы құрсақта дамитын сүтқоректілерде туа салысымен басталады.
Постэмбриондық даму екіге бөлінеді:
• дұрыс даму, мұнда ағза ересек түріне ұқсап туады;
• түрленіп даму - эмбриондық дамуданкейін дернәсі лпайда болады да, ішкі және сыртқы
белгілері, қоректенуі мен қозғалуы, т.б. жөнінен сол түрдің ересек ағзасымен салыстырғанда
да ерекше болады.
• Дұрыс дамуға жорғалаушыларды, құстар мен сүтқоректілердің дамуын мысалға келтіруге
болады, омыртқасыз жануарларда сүліктер, қырықаяқтар өрмекшілер де осы жолмен
дамиды.
Түрленіп даму - негізінен омыртқасыз жануарларға тән қасиет. Мәселен,
ішекқуыстылар, жалпақ және буылтық құрттар, шаянтәрізділер, буынаяқтылар және т.б., ал
омыртқалылардан амфибиялар түрленіп дамиды.
• Дернәсілдік дамудың (түрленіп даму) биологиялық маңызы өте зор. Ересек түрімен
дернәсілдің арасында тіршілік үшін күрес (мекені, қорек, т.б.) болмайды. Мысалы, ересек
бақа құрлықта тіршілік етіп, бунақденелілермен қоректенсе, ал оның дернәсілі итшабақ суда
тіршілк етеді, сондағы омыртқасыздармен қоректенеді. Кейбір ағзалардың дернәсілдері сол
түрдің таралуына да жәрдемдеседі. Мысалы, көптеген отырықшы немесе аз қимылдайтын
құрттар мен былқылдақ денелілердің дернәсілдері планктон құрамына кіріп, еркін жүзеді
де, сол түрді таратады, ал есейгенде тасқа немесе су балдырларына бекініп тіршілік етеді .
Адам ұрығы дамуының келесі сатылары
• Үш апталық адам ұрығында жүйке жүйесінің түзілуі басталады. Бұл мерзімдегі ұрықтың
ұзындығы небары 2 мм-ге жетеді. Осы кездегі адам ұрығы көптеген белгіле і бойынша
балық пен бақа ұрығына өте ұқсас болады. Бұл ұқсасатық омыртқалылардың шығу тегінің
бір екеніні білдіреді. Бірақ, айырмашылығы адам ұрығы сыртқа қабықшамен қоршалып,
бала жолдасы (плацента) жатырға бекінеді. Алғашқы кезде баланың жолдасы өте кішкене
болады, дамудың соңғы сатысында оның көлемі ұлғаяды.
• Жатырдың сілемейлі қабықшасына берік бекінген қағанақ кіндікпен қосылып, оның
ішінен ұрықтың қан тамырлары жүреді. Үш аптадан кейін ұрық дамуының төртінші сатысы
- мүшелердің дамуы (органогенез) басталады. Дамудың бұл сатысынад жүйке, асқорыту
және қанайналым, т.б. негізгі мүшелер жүйесі қалыптасады, пішіні түтік тәрізді жүрек соға
бастайды.
• Мүшелердің қарқынды даму сатысында ұрық өте сезімтал болады, егер осы кезде ана
ауырып дәрі-дәрмек қабылдаса, ұрықтың дамуына үлкен әсерін тигізеді. Үш айлық
ұрықтың ұзындығы небары 30 мм, өте кіші екеніне қарамастан сыртқы ортадан берілген
тітіркенулерді тез қабылдауға бейім болады. Бұған дәлел ретінде мынадай қарапайым
мысалды келтірейік. Дәрігерлер алпысыншы жылдары ұйықтай алмайтын әйелдерге
талидомид деп аталатын дәріні жазып беруді әдетке айналдырған. Осы дәріні жиі
пайдаланған жүкті әйелдердің ұрығының дамуы төрт-бес аптаға созылатыны дәлелденді.
• Егер ұрықтың дамуының төртінші аптасы мен он екінші
аптасының арасында жүкті әйел қызамық ауруымен ауырса
ұрықтың дамуына әсерін тигізеді. Себебі осы кезде жүрек,
көру мүшесі, есту мүшесі бөлімдері дами бастайды.
Нәрестенің дамуына алкаголь ішімдіктері де өте зиянды.
Темекі тарту мен әртүрлі есірткі қабылдау, ұрықтың даму
кезінде оттегінің жетіспеуіне әсерін тигізеді. Мұндай жағдайда
нәрестенің салмағы кемиді немесе түсік тастайды. Салмағы
өте кем болып туған сәбилер бір жасқа толмай өледі.
• Іштегі ұрық бес айға толғаннан кейін қимылдай бастайды. Осы
уақыттын бастап ұрық тез өсіп, үлкейеді. Осындай даму
сатысы кезінде кейбір мүшелер дамиды. Мысалы, жүйке
жүйесі, қантамырлар мен тынысалу жүйелері дамитындықтан,
іштегі сәби ана ағзасынан тыс өмір сүруге қабілетсіз болады.
Сирек кездесетін жағдай 20 аптадан кейін өмірге келетін
сәбилер болады, бірақ олардың тынысалуы, тамақтануы және
дене температурасы тұрақтанғанға дейін ерекше орта
жағдайда ұстайды.
Қорытынды
• Онтогенез-тірі ағзаның туу мерзімімен өлуіне дейінгі жеке дамуы. Адам үшін онтогенездің басталуы-ұрықтану,яғни
зиготаның пайда болуы,одан кейінірек ұрық дамиды. Ал партеногенез кезінде жұмыртқажасушалардың митоздық
жолмен бөліне бастауын онтогенез деп есептеген жөн .
• Ағза деп кез келген жандыларды айтуға болады. Өлі табиғаттан оның ерекшелігі тек тірі материяға тән белгілі бір
қасиеттерінің, жеке дамуының болуында: жасушалық ұйымдастыру; ақуыз бен нуклеин қышқылдарының қызметі
арқасында жүретін зат алмасу. Ол барып ағзаның тепе-теңдігіне -- өзігінен жаңғыру және оның ішкі ортасының
тұрақтылығын қолдауын қамтамасыз етеді. Тірі ағзаларға қозғалу, тітіркену, өсу, даму, көбею және тұқым
қуалаушылық, сондай-ақ тіршілік ету жағдайларына бейімделу тән. Абиотикалық ортамен әрекеттесе отырып,
биологиялық ұйымдастырудың төменгі деңгейлерінен тұратын ағза бүтін жүйе ретінде қарастырылады. Ағзаның
барлық осы бөліктері (гендер, жасушалар, жасушалық ұлпалар, бүкіл мүшелер және олардың жүйелері) ағзаға
дейінгі деңгейдің құрамалары және жүйелері болып келеді. Ағзаның бір бөліктерінің және кызметтерінің өзгеруі,
қайткен күнде, онын басқа бөліктерінің және қызметтерінің өзгеруіне әкеліп соғады. Мысалы, табиғи сұрыпталу
нәтижесінде тіршілік жагдайы өзгергенде кейбір мүшелер басым дамиды. Тірі ағзаға тән зат алмасу немесе
метаболизм кезінде көптеген химиялық реакциялар жүреді. Мұндай реакцияның мысалы ретінде тыныс алуды және
фотосинтезді карастыруға болады. Кейбір микроағзалар, бактериялар басқа кұрамалардың есебінен, мысалы, күкірт
косылыстарының, органикалық заттарды құрастырады. Мұндай үрдістер хемосинтез деп аталады. Ағзадағы зат
алмасу катализаторы қызметін атқаратын ерекше макромолекулалық заттар -- ферменттердің қатысуымен жүреді.
Ағзаның өмір үрдісінде әрбір биохимиялық реакцияны ерекше фермеңт бақылап отырады, ал ол -- кезегінше
жекеленген генмен бақыланады. Геннің өзгеруі мутация деп аталып, ферменттің өзгеруі салдарынан биохимиялық
реакцияның өзгеруіне, ал оның жетіспеуі жағдайында метаболизм реакциясының сәйкес сатысының түсіп калуына
әкеліп соғады. Ферменттерге коферменттер көмектеседі. Бұлар, бір бөлігі витаминдер болып келетін, барлык
ағзалардың зат алмасуына керекті заттар. Метаболизм үрдісіне ағзаның кейбір мүшелері бөліп шығаратын
гормондар деп аталатын ерекше химиялық заттар керек. Гормондар кез келген ағзада метаболизмнің жалпы
химиялық үйлесімділігін іске асырып, сол іске көмектеседі, мысалы жануарлар мен адамдардың жүйке жүйесіне.
Агзаның туғаннан өмірінің соңына дейін жүретін метаболизм үрдісін онтогенез деп атайды. Онтогенезде әрбір ағза
дамудың көптеген сатыларынан өтеді. Онтогенездік деңгейде, яғни тұлға (дарақ) деңгейінде де, жүретін үрдістер мен
кұбылыстар -- бүкіл тірінің тіршілік етуінің кажетті және аса маңызды бөлігі.

Ұқсас жұмыстар

Малдың өсіп жетілуі

Емдік шынықтырулар

БАСТАПҚЫ КЕЗЕҢІ

Қартаюдың молекулалық-генетикалық механизмдері

Онтогенез эмбрионизациясы

ЖАС ЕРЕКШЕЛІК ПСИХОЛОГИЯСЫНЫҢ ФУНКЦИЯЛАРЫ

Дамудың қатерлі кезеңдері

Қартаюдың молекулярлы – генетикалық механизмдері. Биологиялық жүйенің сенімділігі

Адам геномы және осы бағыттағы зерттеу тарихы

Эмбриогенез кезеңдері

Пәндер