Організмений рівень організації життя

Тема 11. Організмений рівень організації життя

11.1. Розмноження організмів

11.2. Гаметогенез та запліднення

11.3. Онтогенез

11.4. Спадковість організмів

11.5. Закономірності мінливості організмів

11.6. Мутаційна мінливість

11.7. Генетичні основи селекції організмів

11.1. Розмноження організмів

Безстатеве розмноження — це розмноження, яке здійснюється без участі спеціалізованих клітин. Характеризується тим, що дочірні клітини повністю ідентичні батьківським. Біологічне значення: у деяких організмів це єдиний спосіб розмноження; таким чином можуть розмножуватися організми, які за певних умов виявилися ізольованими; види, у яких короткий життєвий цикл, можуть швидше залишити більше нащадкі.

Статеве розмноження — це розмноження за допомогою спеціальних статевих клітин — гамет, які мають удвічі менше число хромосом на відміну від батьківських безстатевих клітин. Характеризується рекомбінацією генетичної інформації.

У разі вегетативного розмноження новий організм бере початок не із спеціалізованих, а із звичайних соматичних клітин. Цей тип розмноження особливо поширений у рослин.

Деякі тварини (поліпи, війчасті черви) здатні розмножуватися шляхом поділу цілої особини на дві або більше частин. У багатьох рослин і окремих багатоклітинних тварин (гідри) виявлено розмноження шляхом пупкування: на тілі материнського організму утворюється виріст — пупок, який може відокремлюватися і перетворюватися на самостійну особину (гідра), а в деяких тварин (коралові поліпи, губки) пупки не відриваються від материнської особини, утворюються колонії.

Одноклітинні організми (бактерії, найпростіші, деякі водорості і гриби) розмножуються безстатевим (поділ їх уздовж, упоперек, багаторазово) і статевим шляхом. У цьому разі статевий процес може відбуватися шляхом копуляції або кон'югації.

11.2. Гаметогенез та запліднення

Процес розвитку й формування статевих клітин – гаметогенез. Процес розвитку яйцеклітин у тварин – овогенез, сперматозоїдів у сім’яниках тварин – сперматогенез. Для статевих клітин (гамет) характерне одинарне (гаплоїдне) число хромосом, вони розрізняються за співвідношенням об’ємів цитоплазми і ядра (порівняно із соматичними). Жіночі статеві клітини нерухливі і, як правило, більші від чоловічих. У ссавців розміри яйцеклітин порівняно невеликі і становлять 100—200 мкм у діаметрі. В інших хребетних (риб, амфібій, плазунів, птахів) яйцеклітини великі. У їхній цитоплазмі міститься велика кількість поживних речовин. У птахів, наприклад, яйцеклітиною є та частина яйця, яку зазвичай називають жовтком. Діаметр яйцеклітини курки становить 3—3,5 см, а страуса — 10—11 см.

Злиття чоловічих та жіночих гамет, за якого відбувається відновлення диплоїдного числа хромосом, називають – запліднення. Запліднення може бути зовнішнє, коли відбувається поза статевою системою самки та внутрішнє, якщо відбувається у статевих шляхах самки.

11.3. Онтогенез

Після утворення зиготи починається індивідуальний розвиток організму – онтогенез, в якому розрізняють

періоди:

ЕмбріональнийЗародок (ембріон) розвивається всередині організму матері або всередині яйця, насінини тощо. Завершується народженням, вилупленням, проростанням

ПостембріональнийПочинається з моменту народження й продовжується до того часу,

коли організм стає здатним до розмноження

Період статевої зрілості Організм здатний до розмноження

Період старінняЗнижуєтьсярівеньобміннихпроцесів,відбуваютьсянеоборотні реакції, що призводять до смерті

Перший етап онтогенезу – ембріональний розвиток – у свою чергу, можна поділити на кілька періодів.

Стадії ембріогенезу

Стадія Процеси

Зигота Запліднення яйцеклітини

ДробленняРяд послідовних мітотичних поділів, за якого утворені клітини (бластомери) в інтерфазі не ростуть, і тому їхні розміри зменшуються після кожного поділу. Процес завершується утворенням бластули.

ГаструляціяЧастина бластодерми вгинається всередину бластули (інвагінація), утворюючи двошаровий зародок — гаструлу,— шари клітин якого дістали назву зародкових листків. На місці вгинання утворюється первинний рот, який веде в замкнену порожнину первинної кишки. Частина бластомерів переміщується в порожнину бластули (імміграція), де вони утворюють внутрішній зародковий листок.

Гістогенез,

органогенезГістогенез, або розвиток тканин, — сукупність процесів, що забезпечують виникнення, існування та відновлення тканин з їх органоспецифічними властивостями. Органогенез — процеси формування зачатків органів та їхньої подальшої диференціації у ході індивідуального розвитку організмів.

В процесі ембріогенезу відбувається формування зараодкових листків, які дають початок майбутнім органам та системам організму:

Ектодерма

Дає початок нервовій системі, пов’язаним з нею органам чуття, зовнішньому покриву організму, передній та задній кишкам

Ентодерма

Дає початок хорді кишечнику й пов’язаним з ним органам: шлунку, печінці та органам дихання - легеням

МезодермаДає початок мускулатурі, усім хрящовим і кістковим елементам скелета,

кровоносній і сечостатевій системам

Постембріональний розвиток організмів може бути прямий - в разі народження організму подібного до дорослого; та непрямий – в разі утворення личинки, що відрізняється від дорослого організму за багатьма ознаками зовнішньої і внутрішньої будови, за характером харчування, руху тощо. Непрямий розвиток з неповним перетворенням можна зобразити у вигляді схеми: яйце личинка доросла особина (імаго); непрямий розвиток з повним перетворенням: яйце личинка лялечка доросла особина (імаго).

11.4. Спадковість організмів

Наука, що вивчає закономірності та матеріальні основи спадковості та мінливості організмів – генетика. Роком народження генетики вважається 1865 р. – коли було опубліковано широкі експериментальні дослідження з гібридизації рослин Грегора Йоганна Менделя (1822 - 1884 р.). Закони Менделя; Гіпотеза чистоти гамет; Цитологічні основи спадковості – на самостійне опрацювання.

Основні поняття генетики:

Спадковість — здатність організмів передавати наступному поколінню свої ознаки і