9.Biologiskt membran, molekylär organisation och funktioner. Transport av ämnen över membranet (transportmodeller).

10. Kärna. Struktur och funktioner.

11. Cytoplasma. Allmänna och speciella organeller, deras struktur och funktioner.

12. Flöde av information, energi och materia i cellen.

2.3.4. Intracellulärt energiflöde

2.3.5. Intracellulärt flöde av ämnen

13. En cells liv och mitotiska (proliferativa) cykel. Faser i den mitotiska cykeln, deras egenskaper och betydelse.

15.DNA-struktur, dess egenskaper och funktioner. DNA-replikation.

16. Klassificering av nukleotidsekvenser i det eukaryota genomet (unika och repetitiva sekvenser).

17. Mutationer, deras klassificeringar och uppkomstmekanismer. Medicinsk och evolutionär betydelse.

18. Reparation som en mekanism för att upprätthålla genetisk homeostas. Typer av reparationer. Mutationer associerade med nedsatt reparation och deras roll i patologi.

19.Gene, dess egenskaper. Genetisk kod, dess egenskaper. Struktur och typer av RNA. Bearbetning, skarvning. RNA:s roll i processen att förverkliga ärftlig information.

20. Ribosomal cykel av proteinsyntes (initiering, förlängning, avslutning). Posttranslationella transformationer av proteiner.

21. Samband mellan gen och egenskap. Hypotesen "en gen - ett enzym", dess moderna tolkning: "en gen - en polypeptidkedja"

22.Gen som en enhet av variabilitet. Genmutationer och deras klassificering. Orsaker och mekanismer för genmutationer. Konsekvenser av genmutationer.

1. Mutationer efter typ av ersättning av kvävehaltiga baser.

2. Frame shift mutationer.

3. Mutationer såsom inversion av nukleotidsekvenser i en gen.

25. Genom, karyotyp som artegenskaper. Karyotypen hos människan är normala.

26. Genom som ett evolutionärt utvecklat system av gener. Funktionell klassificering av gener (strukturell, regulatorisk). Reglering av genuttryck i prokaryoter och eukaryoter.

27. Genomiska mutationer, orsaker och mekanismer för deras uppkomst. Klassificering och betydelse av genomiska mutationer. Från 152-154.

28. Genomets utveckling. Rollen av genamplifiering, kromosomala omarrangemang, polyploidisering, mobila genetiska element, horisontell överföring av information i genomevolution. Genomsekvensering.

29. Reproduktion. Metoder och former för reproduktion av organismer. Sexuell reproduktion, dess evolutionära betydelse.

30.Gametogenes. Meios. Cytologiska och cytogenetiska egenskaper. Funktioner av ovo- och spermatogenes hos människor.

31. Morfologi av könsceller.

32. Befruktning, dess faser, biologisk väsen. Partenogenes. Typer av könsbestämning.

33. Ämne, uppgifter, metoder för genetik. Historien om utvecklingen av genetik. Rollen för inhemska forskare (N. I. Vavilov, N. K. Koltsov, A. S. Serebrovsky, S. S. Chetverikov) i utvecklingen av genetik.

34. Begrepp: genotyp, fenotyp, egenskap. Alleliska och icke-alleliska gener, homozygota och heterozygota organismer, begreppet hemizygositet.

35. Mönster av arv i monohybrid korsning.

36. Dihybrid och polyhybrid korsning. Lagen om oberoende kombination av gener och dess cytologiska grunder. Den allmänna uppdelningsformeln för oberoende arv.

37. Flera alleler. Nedärvning av mänskliga blodgrupper i avo-systemet.

38. Interaktion av icke-alleliska gener: komplementaritet, epistas, polymerisation, modifierande effekt.

39. Kromosomal teori om ärftlighet. Koppling av gener. Kopplingsgrupper. Crossing som en mekanism som bestämmer genkopplingsstörningar.

Grundläggande bestämmelser i den kromosomala teorin om ärftlighet

Kedjat arv

40. Arv. Typer av arv. Funktioner hos autosomala, x-länkade och holländska typer av arv. Polygent arv.

41. Kvantitativ och kvalitativ specificitet av manifestationen av gener i egenskaper: penetrans, uttrycksfullhet, pleiotropi, genokopier.

42.Variabilitet. Variabilitetsformer: modifiering och genotyp, deras betydelse i ontogenes och evolution.

43. Fenotypisk variabilitet och dess typer. Modifieringar och deras egenskaper. Reaktionsnorm för en egenskap. Fenokopier. Adaptiv karaktär av ändringar.

Reaktionsnorm

45.Kombinativ variabilitet, dess mekanismer. Vikten av kombinativ variabilitet för att säkerställa den genotypiska mångfalden hos människor.

46. ​​Mänskliga gensjukdomar, mekanismer för deras förekomst och manifestationer. Exempel. C 258-261

47. Humana kromosomala sjukdomar, mekanismer för deras förekomst och manifestationer. Exempel.

45, X0 Sherishevsky-Turners syndrom

Kromosomnummeravvikelser

Sjukdomar orsakade av en kränkning av antalet autosomer (icke-könade) kromosomer

Sjukdomar förknippade med en kränkning av antalet könskromosomer

Sjukdomar orsakade av polyploidi

Kromosomstrukturstörningar

48. Humana genomiska sjukdomar, mekanismer för deras förekomst och manifestation. Exempel.

45, X0 Sherishevsky-Turners syndrom

49. Mänskliga sjukdomar med ärftlig predisposition, mekanismer för deras förekomst och manifestationer. Exempel. Från 262-263.

3.Biokemiska metoder.

4. Molekylärgenetiska metoder.

51. Populationsstatistisk metod inom humangenetik. Hardy-Weinbergs lag och dess tillämpning på mänskliga populationer.

Hardy-Weinberg-lagens praktiska betydelse

52. Genealogisk metod för att studera mänsklig genetik. Funktioner för nedärvning av egenskaper i stamtavlor med autosomalt dominant, autosomalt recessivt, x-länkat och y-länkat arv.

53. Tvillingmetod för att studera mänsklig genetik, metodens möjligheter. Bestämning av ärftlighetens och miljöns relativa roll i utvecklingen av mänskliga egenskaper och patologiska tillstånd.

54. Cytogenetisk metod för att studera mänsklig genetik. Denver och Paris klassificering av kromosomer. Möjlighet att identifiera mänskliga kromosomer.

55. Medicinska och genetiska aspekter av äktenskap. Släktskapsäktenskap. Medicinsk genetisk rådgivning

56. Prenatal diagnos av mänskliga ärftliga sjukdomar. Prenatala diagnostiska metoder och deras kapacitet.

61. Provisoriska organ från ryggradsdjursembryon (amnion, chorion, allantois, gulesäck, placenta), deras funktioner.

62. Funktioner av mänsklig embryonal utveckling.

63. Postnatal ontogenes och dess perioder. Grundläggande processer: tillväxt, bildning av definitiva strukturer, pubertet, reproduktion, åldrande.

Åldersperiodisering av mänskligt liv (1965).

Förändring i kroppslängd.

64. Åldrande som ett naturligt stadium av ontogenes. Manifestationer av åldrande på molekylär genetisk, cellulär, vävnads-, organ- och organismnivå.

Tecken på åldrande.

Hypoteser om åldrande.

Tecken på åldrande.

Hypoteser om åldrande.

8.5. Hög ålder och åldrande.

Döden som ett biologiskt fenomen

8.5.1. Förändringar i organ och organsystem under åldrande

8.5.2. Manifestationen av åldrande på molekylen,

Subcellulära och cellulära nivåer

8.6. Beroende av manifestation av åldrande

Från genotyp, förutsättningar och livsstil

8.6.1. Genetik av åldrande

Hos olika typer av däggdjur

8.6.2. Inverkan på levnadsvillkorens åldrandeprocess

8.6.3. Inflytande på livsstilens åldrandeprocess

8.6.4. Inflytande på åldrandeprocessen av den endoekologiska situationen

8.7. Hypoteser,

Förklaringsmekanismer för åldrande

67. Grundläggande begrepp i utvecklingsbiologi (preformism, epigenes).

Klassificering av termer (Wien, 1967).

Historien om transplantation i Ryssland.

93.Individuell och historisk utveckling. Lagen om germinal likhet. Biogenetisk lag. Rekapitulering.

Cenogenes

Filembryogenes

Evolution av organ

13.3.1. Differentiering och integration

I utvecklingen av organ

13.3.2. Mönster av morfofunktionella transformationer av organ

13.3.3. Utseende och försvinnande

Biologiska strukturer i fylogeni

13.3.4. Atavistiska missbildningar

13.3.5. Allogena anomalier och missbildningar

Och individuell utveckling.

Korrelativa transformationer av organ

96. Filogeni av kordaternas yttre integument. Ontofylogenetiska missbildningar av det yttre integumentet hos människor.

97. Filogeni av matsmältningssystemet av chordates. Ontofylogenetiska defekter i det mänskliga matsmältningssystemet.

14.3.1. Munhålan

14.3.2. Svalg

14.3.3. Mitt och baktarm

98. Filogeni av chordates andningsorgan. Ontofylogenetiska defekter i andningsorganen hos människor.

99. Filogeni av cirkulationssystemet av chordates. Filogeni av arteriella grenbågar. Ontofylogenetiska missbildningar i hjärtat och blodkärlen hos människor.

14.4.1. Utvecklingen av byggnadens översiktsplan

Cirkulationssystemet av ackordater

14.4.2. Filogeni av artärgälbågar

14.5.1. Utveckling av njuren

14.5.2. Utveckling av könskörtlarna

14.5.3. Utveckling av urinvägarna

101. Fylogeni av nervsystemet hos ryggradsdjur. Stadier av evolutionen av ryggradsdjurshjärnan. Ontofylogenetiska defekter i det mänskliga nervsystemet.

102. Filogeni av det endokrina systemet. Hormoner. Evolutionära transformationer av de endokrina körtlarna i chordater. Ontofylogenetiska missbildningar av det endokrina systemet hos människor.

14.6.2.1. Hormoner

14.6.2.2. Endokrina körtlar

104. Jämförande genomgång av skelettet hos ryggradsdjur. Skelett av huvudet. Axialt skelett. Skelett av lemmar. Huvudtrender för progressiv evolution. Medfödda missbildningar av det mänskliga skelettet.

14.2.1. Skelett

14.2.1.1. Axialt skelett

14.2.1.2. Huvudskelett

14.2.1.3. Lemmerskelett

14.2.2. Muskelsystem

14.2.2.1. Viscerala muskler

14.2.2.2. Somatisk muskulatur

106. Biologiska förutsättningar för den progressiva utvecklingen av hominider. Antropogenes. Egenskaper för huvudstadierna.

108. Intraspecifik differentiering av mänskligheten. Raser och raceogenes. Arter enhet av mänskligheten. Modern klassificering och distribution av mänskliga raser. Befolkningsbegrepp av raser.

15.4.1. Raser och raceogenes

109. Ekologiska faktorer i antropogenes. Adaptiva ekologiska typer av människor, deras förhållande till raser och ursprung. Den sociala miljöns roll i mänsklighetens ytterligare differentiering.

15.4.3. Ursprunget för adaptiva ekologiska typer

110. Biosfären som ett naturligt - historiskt system. Moderna begrepp om biosfären: biokemiska, biogenocenologiska, termodynamiska, geofysiska, cybernetiska.

112. Biosfärens levande materia. Kvantitativa och kvalitativa egenskaper. Roll i planetens natur.

113. Biosfärens utveckling. Biosfärens resurser.

114.Internationella och nationella program för studier av biosfären.

Internationella miljöorganisationer under FN.

115. Bidrag från inhemska vetenskapsmän till utvecklingen av läran om biosfären. (V.V. Dokuchaev, V.I. Vernadsky, V.N. Sukachev).

Klassificering av parasitism

Och parasiter

125. Parasitocenos. Relationer i parasit-värdsystemet på individnivå. Anpassningar till en parasitisk livsstil. Faktorer som påverkar parasitens verkan på värdorganismen.

126. Utvecklingscykler för parasiter. Generationsväxling och fenomenet ägarbyte. Primär-, reservoar- och mellanvärdar. Bosättning av parasiter och problem med att hitta en värd.

128. Överförbara sjukdomar (obligatoriska och fakultativa). Antroponoser och zoonoser. Biologiska principer för att bekämpa parasitsjukdomar. K.I.Scriabins undervisning om förödelse.

129.Typ av protozoer. Klassificering. karaktäristiska egenskaper hos organisationen. Konsekvenser för medicin.

19.1.1. Klass Sarcodidae Sarcodina

19.1.2. Klass Flagellates Flagellata

19.1.3. Klass Infusoria Infusoria

19.1.4. Klass Sporozoa Sporozoa

131.Kommensala och opportunistiska protozoer: Intestinal amöba, oral amöba.

132.Trichomonas. Systematik, morfologi, geografisk spridning, utvecklingscykel, infektionssätt, patogen verkan, underbyggande av laboratoriediagnostiksmetoder, förebyggande åtgärder.

133.Trypanosomer. Systematik, morfologi, geografisk fördelning, utvecklingscykel, infektionssätt, patogen verkan, underbyggande av laboratoriediagnostiksmetoder, förebyggande åtgärder

134. Giardia intestinalis. Systematik, morfologi, geografisk spridning, utvecklingscykel, infektionssätt, patogen verkan, underbyggande av laboratoriediagnostiksmetoder, förebyggande åtgärder.

104. Jämförande genomgång av skelettet hos ryggradsdjur. Skelett av huvudet. Axialt skelett. Skelett av lemmar. Huvudtrender för progressiv evolution. Medfödda defekter mänskligt skelettutveckling.

Fylogenes motorisk funktion ligger till grund för djurens progressiva utveckling. Därför beror nivån på deras organisation i första hand på arten av motorisk aktivitet, som bestäms av organisationens egenskaper muskuloskeletala systemet, genomgått stora evolutionära omvandlingar i filum Chordata på grund av förändringar i livsmiljöer och förändringar i former av rörelse. I själva verket involverar vattenmiljön hos djur som inte har ett exoskelett monotona rörelser på grund av böjning av hela kroppen, medan livet på land är mer gynnsamt för deras rörelse med hjälp av deras lemmar.

Överväg separat utvecklingen av skelettet och muskelsystemet.

1. 14.2.1. Skelett

I ackord inre skelett. Beroende på strukturen och funktionerna är den uppdelad i axial, benskelett och huvud.

1. 14.2.1.1. Axialt skelett

I undertypen Cranial finns endast axiellt skelett i form av ett ackord. Den är byggd av mycket vakuolerade celler, tätt intill varandra och täckta på utsidan med vanliga elastiska och fibrösa membran. Kordans elasticitet ges av dess cellers turgortryck och membranens styrka. Notokordet bildas i ontogenesen av alla kordater och utför hos mer välorganiserade djur inte så mycket en stödjande, utan en morfogenetisk funktion, eftersom det är ett organ som utför embryonal induktion.

Under hela livet hos ryggradsdjur behålls notokorden endast i cyklostomer och vissa lägre fiskar. Hos alla andra djur minskar den. Hos människor, under den postembryonala perioden, bevaras rudiment av notokorden i form av nucleus pulposus intervertebrala skivor. Bevarande överskottsmängd kordamaterial, om dess reduktion störs, är det fyllt med möjligheten att utveckla tumörer hos människor - ackord, uppstår på dess grund.

Hos alla ryggradsdjur ersätts notokorden gradvis kotor, utvecklas från somiters sklerotomer och ersätts funktionellt ryggraden. Detta är en av uttryckta exempel homotopisk substitution av organ (se § 13.4) Bildandet av kotor i fylogenesen börjar med utvecklingen av deras bågar, täcker nervröret och blir platser för muskelfäste. Från och med broskfisk upptäcks brosk av notokordens skal och tillväxten av kotbågarnas baser, som ett resultat av vilket kotkropparna bildas. Sammanslagningen av de övre kotbågarna ovanför neuralröret bildar ryggradsprocesserna och ryggmärgskanalen, som omsluter neuralröret (fig. 14.6).

Ris. 14.6 Kotans utveckling. A-tidigt stadium; B- nästa steg:

1 -ackord, 2- ackordskal, 3- övre och nedre kotbågar, 4- ryggradsprocess, 5- förbeningszoner, rudiment med 6 notokord, 7 - vertebral broskkropp

Genom att ersätta notokordet med ryggraden - ett kraftfullare stödorgan med en segmentell struktur - kan du öka kroppens totala storlek och aktivera motorfunktionen. Ytterligare progressiva förändringar i ryggraden är förknippade med vävnadssubstitution - ersättning broskvävnad till ben, som finns i benfisk, liksom med dess differentiering i sektioner.

Fisk har bara två delar av ryggraden: trunk Och svans. Detta beror på deras rörelse i vatten på grund av kroppens böjning.

Amfibier förvärvar också cervical Och sakral avdelningar, var och en representerad av en kota. Den första ger större rörlighet för huvudet, och den andra ger stöd för bakbenen.

Hos reptiler förlängs halsryggraden, vars två första kotor är rörligt förbundna med skallen och ger större rörlighet i huvudet. Visas länd- en sektion som fortfarande är svagt avgränsad från bröstkorgen, och korsbenet består redan av två kotor.

Däggdjur kännetecknas av ett stabilt antal kotor i livmoderhalsregionen, lika med 7. P.g.a. stort värde vid bakbenens rörelse bildas korsbenet av 5-10 kotor. Länd- och bröstregionen är tydligt avgränsade från varandra.

Hos fiskar bär alla bålkotor revben som inte är sammansmälta med varandra eller med bröstbenet. De ger kroppen en stabil form och ger stöd åt musklerna som böjer kroppen i horisontalplanet. Denna funktion hos revbenen bevaras hos alla ryggradsdjur som utför serpentinrörelser - hos svansade amfibier och reptiler, därför är deras revben också belägna på alla kotor utom de kaudala.

Hos reptiler smälter en del av bröstrevbenen ihop med bröstbenet och bildar bröstet, och hos däggdjur är det en del av bröst innehåller 12-13 par revben.

Ris. 14.7. Anomalier i utvecklingen av det axiella skelettet. A - rudimentala cervikala revben (visas med pilar); B - Icke-fusion av ryggkotornas ryggradsprocesser i bröst- och ländregionerna. Ryggmärgsbråck

Ontogenin hos det mänskliga axiella skelettet rekapitulerar de huvudsakliga fylogenetiska stadierna av dess bildning: under neurulationsperioden bildas notokorden, som därefter ersätts av en brosk och sedan en benryggrad. Ett par revben utvecklas på hals-, bröst- och ländkotorna, varefter hals- och ländrevbenen reduceras, och bröstrevbenen smälter samman framför varandra och med bröstbenet och bildar bröstkorgen.

Störning av ontogenesen av det axiella skelettet hos människor kan uttryckas i sådana atavistiska utvecklingsdefekter som icke-fusion av ryggkotornas processer, vilket resulterar i bildandet av spinabifida- ryggradsdefekt. I detta fall sticker ofta ut genom defekten hjärnhinnor och bildas ryggmärgsbråck(Fig. 14.7).

Vid 1,5-3 månaders ålder. det mänskliga embryot har en svans ryggrad bestående av 8-11 kotor. Brott mot deras minskning förklarar därefter möjligheten av förekomsten av en så välkänd anomali i det axiella skelettet som uthållighet av svansen.

Brott mot minskningen av livmoderhalsen och ländryggen ligger till grund för deras bevarande i postnatal ontogenes.

Ämne 1. Djurens mångfald

Praktiskt arbete nr 5. Jämförelse av strukturen hos ryggradsdjurens skelett

Mål: undersök skelett från ryggradsdjur, hitta likheter och skillnader.

Framsteg.

			Reptiler		Däggdjur
Huvudskelett (skalle)	Benen är orörligt förbundna med varandra. Förbinder rörligt underkäken. Det finns gälbågar	Broskskalle	Skalben	Skallens ben är sammansmälta. Har ett stort hjärnhus, stora ögonhålor	Åra hjärnsektion, som består av ben som växer ihop, ansiktsregionen (käkarna)
Skelett av stammen (ryggraden)	Två sektioner: tulubovy, caudal. Tulubovs kotor bär revben	Sektioner: cervikala, thuluboviala, sakrala, kaudala. Det finns bara en halskota. Inga revben	Avsnitt (5): cervikal, bröstkorg, ländrygg, sakral, kaudal. Den cervikala regionen ger huvudrörlighet. Revbenen är väl utvecklade. Det finns en bröstkorg - bröstkotor, revben, bröstben	Avsnitt (5): cervikal, bröstkorg, ländrygg, sakral, kaudal. Den livmoderhalsregionen har Ett stort antal kotor (11-25). Kotor i bröst-, länd- och sakralsektionerna är anslutna orörligt (fast bas). Revbenen är utvecklade. Det finns ett bröst - bröstkotor, revben, bröstbenet har en köl	Avsnitt (5): cervikal, bröstkorg, ländrygg, sakral, kaudal. Den cervikala regionen (7 kotor) ger huvudets rörlighet. Revbenen är väl utvecklade. Det finns ett bröst - bröstkotor, revben, bröstbenet
Lemmerskelett	Parade fenor (pectoral, ventral) representeras av benstrålar	Anterior - ben i axeln, underarmen, handen. Bakben - ben på lår, ben, fot. Lemmarna slutar med fingrarna (5)	Fram - brachialben, armbåge och radie, borsta. Bak - lårben, underben, fot. Lemmarna slutar med fingrarna (5)	Lemmer - vingar. De främre är humerus, ulna och radius, handen har tre fingrar. Bak - lårben, tibia, fot. Fotens ben smälter samman och bildar underarmen. Lemmarna slutar i fingrar	Anterior - humerus, ulna och radius, handben. Bak - lårben, tibia, tibia, fotben. Lemmarna slutar med fingrarna (5)
Skelett av lembälten	Muskler är fästa vid benen	Gördel på frambenen - skulderblad (2), kråkben (2), nyckelben (2). Bakbensgördel - tre par sammansmälta bäckenben	Bälte på frambenen - skulderblad (2), nyckelben (2). Bakbensgördel - tre par sammansmälta bäckenben	Frambenens gördel - skulderbladen (2), nyckelbenen (2) är sammansmälta och bildar en gaffel Bakbensgördel - tre par sammansmälta bäckenben
Sätt att resa	Fiskar simmar. Rörelse tillhandahålls av fenor: kaudal - aktiv framåtrörelse, parad (buk, pectoral) - långsam rörelse	Ger rörelse genom att hoppa. Djur kan simma tack vare hinnor mellan tårna på bakbenen	Under rörelse kryper kroppen längs underlaget. Krokodiler och ormar kan simma iväg	Den huvudsakliga transportmetoden är flygning. Skelettet kännetecknas av lätthet - benen har håligheter fyllda med luft. Skelettet är starkt - bentillväxt.	Olika sätt rörelse - springa, hoppa, flyga (markmiljö), gräva hål i jorden (jord), simma och dyka (vattenmiljö)

Slutsatser. 1. Alla ryggradsdjur har inre skelett, som har en allmän strukturplan - huvudets skelett (skalle), skelettet av bålen (ryggraden), skelettet av lemmarna, skelettet av gördlarna av lemmarna. 2. Skelettet presterar skyddande funktion, fungerar som ett fäste för muskler som ger djurrörelser. 3. Funktioner i strukturen hos ryggradsdjurens skelett ger vissa sätt att förflytta dessa djur i rymden.

Konceptet " fylogenes"(från den grekiska filan - "klan, stam" och genesis - "födelse, ursprung") introducerades 1866 av den tyske biologen Ernst Haeckel för att beteckna historisk utveckling organismer i evolutionsprocessen.

Låt oss överväga hur ryggraden utvecklades och förbättrades från de enklaste organismerna till människor. Det är nödvändigt att skilja mellan det yttre och inre skelettet.

Exoskelett utför en skyddande funktion. Det är inneboende i lägre ryggradsdjur och ligger på kroppen i form av fjäll eller skal (sköldpadda, bältdjur). Hos högre ryggradsdjur exoskelett försvinner, men dess individuella element finns kvar, ändrar deras syfte och plats, blir de täckande benen i skallen. Ligger redan under huden, de är anslutna till det inre skelettet.

Inre skelett framför allt utför stödfunktion. Under utvecklingen, under påverkan av biomekanisk belastning, förändras den ständigt. Hos ryggradslösa djur ser det ut som skiljeväggar som muskler är fästa vid.

I primitiva kordater (lansletter), tillsammans med septa, uppträder en axel - notokordet (cellsträngen), täckt med bindvävsmembran. Hos fisk är ryggraden relativt enkel och består av två sektioner (stam och caudal). Deras mjuka, broskiga ryggrad är mer funktionell än chordates; Ryggmärgen ligger i kotkanalen. Fiskens skelett är mer perfekt och tillåter snabbare och mer exakta rörelser med mindre vikt.

Med övergången till en markbunden livsstil bildas en ny del av skelettet - lemmarnas skelett. Och om amfibier har ett skelett av grovt fibröst benvävnad, då hos mer högorganiserade landlevande djur är den redan uppbyggd av lamellär benvävnad, bestående av benplattor som innehåller ordnade kollagenfibrer.

Det inre skelettet hos ryggradsdjur går igenom tre utvecklingsstadier i fylogenesen: bindväv (membranös), brosk och ben.

Skelett av ett däggdjur (vänster) och en fisk (höger)

Avkodning av lanslettgenomet, som slutfördes 2008, bekräftade närheten av lanslettar till ryggradsdjurens gemensamma förfader. Enligt de senaste vetenskapliga uppgifterna är lansletter släktingar till ryggradsdjur, även om de är mest avlägsna.

Däggdjursryggraden består av hals-, bröst-, länd-, sakral- och stjärtsektionerna. Hans karaktäristiskt drag- platycelial (med plana ytor) form av kotorna, mellan vilka är broskaktiga intervertebrala skivor. De övre bågarna är väl definierade.

I livmoderhalsregionen har alla däggdjur 7 kotor, vars längd bestämmer längden på nacken. De enda undantagen är två djur: manaten har 6 av dessa kotor, och olika typer sengångare - från 8 till 10. Giraff halskotorna mycket långa, och hos valar som inte har en cervikal interception är de tvärtom extremt korta.

Revbenen är fästa vid bröstkotorna för att bilda bröstkorgen. Bröstbenet som stänger det är platt och endast hos fladdermöss och hos representanter för grävande arter med kraftfulla framben (till exempel mullvadar) har en liten ås (köl) till vilken bröstmusklerna. I bröstkorgsregionen 9-24 (vanligtvis 12-15) kotor, de sista 2-5 björnar falska revben, inte når bröstbenet.

Det finns från 2 till 9 kotor i ländryggen; Rudimentära revben smälter samman med sina stora tvärgående processer. Den sakrala sektionen bildas av 4-10 sammansmälta kotor, av vilka endast de två första är verkligt sakrala, och resten är kaudala. Antalet fria stjärtkotor varierar från 3 (i gibbonen) till 49 (i den långsvansade ödlan).

Rörligheten hos enskilda kotor beror på livsstil. Hos små springande och klättrande djur är det alltså högt längs hela ryggraden, så deras kropp kan böjas i olika riktningar och till och med krypa ihop till en boll. Kotor i bröst- och ländregionerna är mindre rörliga hos stora, snabbrörliga djur. Hos däggdjur som går vidare bakben(kängurur, jerboas, hoppare), de största kotor är belägna vid basen av svansen och korsbenet, och sedan minskar deras storlek successivt. Hos hovdjur är tvärtom kotorna och särskilt deras ryggradsprocesser större i den främre delen av bröstregionen, där de kraftfulla musklerna i nacken och delvis frambenen är fästa vid dem.

Hos fåglar är frambenen (vingarna) anpassade för flygning, och bakbenen är anpassade för att röra sig på marken. En speciell egenskap hos skelettet är benens pneumatiska egenskaper: de är lättare eftersom de innehåller luft. Fågelben är också ganska ömtåliga, eftersom de är rika på kalksalter, och därför uppnås skelettets styrka till stor del genom sammansmältning av många ben.

Ryggradsdjur anses vara den högsta subfilen av Chordata-fylumen. Medan mantel och mantel är lägre ackord. Det finns mer än 40 tusen arter av ryggradsdjur. De är olika i struktur, storlek, livsaktivitet och livsmiljöer. Samtidigt har de en rad gemensamma drag, särskilt under perioden embryonal utveckling, vilket indikerar det gemensamma för deras evolutionära ursprung.

Nästan alla ryggradsdjur har högt utvecklade nervsystem och bly aktiv bild liv (letar efter mat och partners för reproduktion, flyr från fara).

De första upptäckta resterna av ryggradsdjur går tillbaka till Silur.

Ryggradsdjur inkluderar: cyklostome, brosk- och benfiskar, amfibier, reptiler, fåglar och däggdjur (djur). Cyklostomer är käklösa. De återstående klasserna av subphylum tillhör sektionen Gastrostomer.

Ryggradsdjurets muskuloskeletala system

Aromorfoser: bildandet av det axiella skelettet i form av ryggraden; skallens utseendeFörhjärnskydd; utveckling av käkar för att gripa bytesdjur och, hos mer välorganiserade djur, malning av mat; utseendet på parade lemmar,tillåterflytta snabbtFortsätti rymden.

Skelettet hos ryggradsdjur är broskaktigt eller ben (i de flesta). Dess huvudsakliga funktioner är att säkerställa djurets rörelse och skydda det inre organ. Dessutom tjänar skelettets ben som en fästningsplats för kroppens muskler, hematopoiesis förekommer i enskilda ben och ett antal ämnen lagras.

Ryggraden bildas på basis av notokorden. Hos ett antal ryggradsdjursarter (lamreys) finns notokorden kvar i vuxen ålder, men brosk utvecklas runt den för att skydda ryggmärgen. Hos störar bildas de övre och nedre kotbågarna runt notokorden.

Hos de flesta ryggradsdjur består ryggraden av enskilda ryggkotor som är relativt rörliga i förhållande till varandra. Varje kota har en kropp, en övre och en nedre båge. Ryggmärgen passerar genom den övre bågkanalen. Kotbågarna fungerar som skydd för ryggmärgen. Revbenen är fästa vid kotorna och skyddar organen i brösthålan.

Ryggradsdjurets skelett är uppdelat i:

Axialt skelett- ryggrad och kranium.

Visceralt skelett- gälbågar och ben som härrör från gälbågar (käftar och några andra).

Skelett av lemmar och deras gördlar(förutom lampögor och hagfish).

Lemmarna finns i två huvudtyper - fena och femfingrade lem. I fenan rör sig lemmens brosk eller ben i förhållande till sin gördel som en enda spak. Den femfingrade lem av landdjur är en serie spakar som rör sig oberoende i förhållande till varandra och lem gördeln.

Kroppens muskler bildas tvärstrimmiga muskler. Hos högre ryggradsdjur (reptiler, fåglar, däggdjur) är musklerna uppdelade i separata knippen. Hos lägre ryggradsdjur är musklerna segmenterade.

Det finns glatta muskler i inre organ. Det kallas visceral.

Nervsystemet och känselorganen hos ryggradsdjur

Aromorfoser: bildandet av hjärnan, dess indelning i fem sektioner,utför olika funktioner(främre, mellanliggande, mitten, märg och lillhjärnan).

Neuralröret hos ryggradsdjur differentierar sig till ryggmärgen och hjärnan, som tillsammans bildar det centrala nervsystemet. Utöver det särskiljs de perifera, sympatiska, parasympatiska och autonoma nervsystemen.

En utvecklad hjärna möjliggör komplext beteende, inklusive kollektivt beteende. Högre nervös aktivitetär grunden för adaptivt beteende.

Neurocoelus (hålrummet inuti nervröret) i hjärnan blir hjärnkamrarna. 10-12 par nerver avgår från hjärnan (olfaktorisk, optik, oculomotorisk, trochlear, trigeminus, abducens, ansikts-, hörsel-, glossopharyngeal, vagus, accessorisk, sublingual). Från ryggrad nerverna lossnar i par.

Sinnesorganen ger kommunikation mellan kroppen och yttre miljön. Hos ryggradsdjur är de olika och har komplex struktur. Ögon med en lins, vars form kan variera hos landlevande ryggradsdjur. Hos fisk kan linsen röra sig för att uppnå bildskärpa.

Hörselorganen är förbundna med balansorganen. Olika grupper av ryggradsdjur har olika struktur. Lukthålan öppnar sig utåt genom näsborrarna. Huden har receptorer för beröring, temperatur, tryck osv.

Cirkulations- och kardiovaskulära system hos ryggradsdjur

Aromorfoser: hjärtats utseende,tillhandahållasnabbt blodflöde;fullständig separation av arteriell och venöst blodflöde hos fåglar och däggdjur, som ett resultat av detta uppkomsten av varmblodighet, vilket gjorde det möjligt för djur att vara mindre beroende av ogynnsamma förhållanden i den abiotiska miljön.

Ryggradsdjur, som alla kordater, kännetecknas av ett slutet cirkulationssystem.

Antalet hjärtkammare (från 2 till 4) beror på klassens organisationsnivå. Nedre ryggradsdjur har en cirkulation. I det här fallet passerar det genom hjärtat syrefattigt blod, som sedan går till gälarna, där den är mättad med syre, då arteriellt blod sprider sig i hela kroppen. Den pulmonella (andra) cirkulationen uppträder först hos amfibier (amfibier).

Blodet hos ryggradsdjur består av plasma, som innehåller röda och vita blodkroppar.

Hud på ryggradsdjur

Aromorfos: utseende dvuhsloinAjläderOch.

Ytligt lager av hud - flerskiktad epidermis. Olika körtlar (svett, talg, slem, etc.) och ett antal fasta formationer (klor, hår, fjädrar, fjäll) utvecklas i den. Inre hudlag - dermis, vilket är en stark bindväv. Här bildas även sådana hårda formationer som benfjäll och hud (falska) ben.

Matsmältningssystemet hos ryggradsdjur

I matsmältningssystemet Ryggradsdjur är indelade i fem divisioner: munhålan, svalg, matstrupe, mage, tunntarm, kolon. Under evolutionsprocessen förlängdes tarmarna gradvis.

Matsmältningskörtlar: spottkörtlar, lever, bukspottkörtel.

Andningssystem hos ryggradsdjur

Gälar i cyklostomer, fiskar och amfibielarver. Lungor - hos alla andra ryggradsdjur. Hos lägre ryggradsdjur spelar kutan andning en viktig roll.

Gälar är plattliknande utväxter av väggarna gälslitsar. Sådana plattor innehåller ett nätverk av små blodkärl.

Under embryonal utveckling bildas lungorna som ett par utväxter av svalget. Amfibier och reptiler har säckliknande lungor. Hos fåglar har de en svampig struktur. Hos däggdjur slutar bronkiernas grenar i alveoler (små vesiklar).

Utsöndringssystem av ryggradsdjur

Utsöndringsorganen hos ryggradsdjur är ett par njurar. Njurar har olika strukturer olika grupper ryggradsdjur. Det finns huvud, bål och bäckennjurar. Under embryogenesen sker en förändring från huvudet till bålen eller bålen till bäckenet.

Reproduktionssystem och embryonal utveckling hos ryggradsdjur

Nästan alla arter av ryggradsdjur är tvåbo. Det finns parade könskörtlar (testiklar eller äggstockar). Med undantag för cyklostomer har resten speciella kanaler som utsöndrar reproduktionsprodukter.

Käkarna är indelade i två grupper: anamnes Och fostervatten. Anamnier inkluderar fiskar och amfibier, eftersom deras larvstadium lever i vatten, och utvecklingen av embryot sker utan bildandet av speciella embryonala membran. Vid anamni är extern befruktning oftast vanligare.

Amnioter inkluderar reptiler, fåglar och djur. Deras embryo har könsmembran (amnion och allantois). Intern befruktning är karakteristisk.

2.1. Djurskelettets ursprung och funktioner.

De stödjande strukturerna hos ryggradslösa djur som ger dem en permanent kroppsform är mycket olika. De är av ekto-, ento- och mesodermalt ursprung. Hos ryggradsdjur är skelettet huvudsakligen av mesodermalt ursprung.

Skelettet i djurkroppen utför olika funktioner:

Säkerställer konstant kroppsform;

Passiv del av muskuloskeletala systemet;

Skydd mot mekanisk och annan påverkan;

Hematopoetisk funktion.

2.2. Utvecklingen av skelettet i serien av ryggradslösa djur.

I svampar representeras de stödjande strukturerna av nålar med olika kemiska sammansättningar.

Hos coelenterater uppträder en tät stödplatta (mesoglea), som upptar utrymmet mellan ekto- och endoderm. Skelettet av korallpolyper utvecklas från ektodermen. Hos leddjur representeras exoskelettet av ett kitiniserat hölje, som inkluderar funktioner för skydd mot mekanisk skada och exoskelettet, till vilket de tvärstrimmiga musklerna som först uppträdde hos leddjur är fästa.

Musslor och gastropoder har skal som bildas av sekret från manteln. Bläckfiskar har komplexa broskstrukturer som skyddar nervcentra och sinnesorgan.

2.3. Skelettets utveckling i ackordater.

Liksom hos ryggradslösa djur tjänar skelettet av kordater som ett skydd för organ och fungerar som ett stöd för rörelseorgan.

Axialt skelett har genomgått stora förändringar i evolutionsprocessen.

I lägre ackord axiellt skelettär notokordet, och i de högre ersätts det gradvis av utvecklande kotor. Kotor är uppdelade i en kropp, övre och nedre bågar.

I cyklostomer bevaras således notokorden hela livet, men kotanlage uppstår, som är små broskformationer som är metameriskt placerade ovanför notokorden. De kallas de övre bågarna.

Hos primitiva fiskar, förutom de övre bågarna, uppträder nedre bågar, och hos högre fiskar uppträder ryggradskroppar. Kotkropparna hos de flesta fiskar och högre djur bildas från vävnaden som omger notokorden, såväl som från fotvalvarna. De övre och nedre bågarna är sammansmälta med kotkropparna. Ändarna av de övre bågarna växer ihop och bildar ryggmärgskanalen. På de nedre bågarna uppträder processer som revbenen är fästa vid. Fisk har två delar av ryggraden - stammen och stjärten. Resterna av notokordet hos fiskar bevaras mellan kotkropparna.

Hos groddjur tidiga stadier utveckling ersätts notokordet av ryggraden. Ryggraden har redan fyra sektioner: cervikal, thorax, sakral och kaudal. Den livmoderhalsiga regionen har bara en kota, bröstregionen består av fem kotor. Små revben som slutar fritt är fästa vid bröstkotorna. Den sakrala regionen, liksom den cervikala regionen, inkluderar en kota, som är ett stöd för benen i bäckenet och bakbenen. Stjärtregionen hos svanslösa amfibier smälter samman till ett ben, och hos svansade amfibier består den av stort antal kotor

Reptiler har fem sektioner i ryggraden: cervikal, bröstkorg, ländrygg, sakral och kaudal. I livmoderhalsregionen olika typer reptiler annat nummer kotor, men högst åtta. Den första kotan kallas atlas och har formen av en ring, och den andra kallas epistrofeus och har odontoid process, på vilken den första kotan roterar. I bröstregionen är antalet kotor inte konstant, revben är fästa vid dem, varav de flesta är anslutna till bröstbenet och bildar bröstkorgen för första gången hos högre djur. Det finns bara 22 kotor i thoracolumbar regionen och två i den sakrala regionen. Revben är också fästa vid länd- och korskotorna. I den kaudala regionen varierar antalet kotor, ibland finns det flera dussin.

Hos fåglar ryggraden liknar ryggraden hos reptiler, men har en viss specialisering i kaudal samband. och ryggraden - stammen revbenen. Det finns från IVDr som omger notokordet, såväl som från basen av bågformationen, med livsstilen. Den cervikala regionen omfattar upp till 25 kotor, vilket ger större rörlighet.

Hos däggdjur har ryggraden fem sektioner: cervikal bröstkorg, ländrygg, sakral och kaudal. Det finns sju kotor i livmoderhalsregionen och ett varierande antal kotor i bröstregionen (från 9 till 24, men oftare 12-13). Revbenen är fästa vid bröstkotorna, stora mängder av vilka ansluter till bröstbenet. Ländryggsregionen omfattar från tre till nio kotor. De sakrala kotorna är sammansmälta för att bilda korsbenet, och den stjärtade ryggraden inkluderar olika mängder kotor hos olika däggdjursarter.

Skelett av huvudet. Huvudets skelett är skallen. Den ligger i den främre änden av skelettet och består av två delar: kraniet och det viscerala skelettet, som skiljer sig från varandra både till ursprung och funktion. Kraniet fungerar som en behållare för hjärnan, och det viscerala skelettet ger stöd för organen i den främre delen av matsmältningskanalen.

Under evolutionsprocessen sker de största förändringarna i den viscerala regionen. I embryon hos alla ryggradsdjur och hos lägre ryggradsdjur under hela livet består det viscerala skelettet av bågar som täcker den främre delen matsmältningsrör. Hos fiskar är de differentierade i käkbåge (födoinfångning), hyoidbåge (fäste till skallen) och grenbåge (gälfäste).

Hos landlevande djur omvandlas och reduceras det viscerala skelettet kraftigt: övre del Käkbågen smälter samman med botten av skallen, små ben bildas från hyoidbågen, som är en del av mellanörat. Den andra och tredje gälbågen i däggdjursform sköldbrosket, och från den fjärde och femte bågen bildas struphuvudets återstående brosk.

Skelett av lemmar. Det finns två typer fria lemmar. Det är fiskens fenor och däggdjurens femfingrade lemmar. De femfingrade lemmar hos ryggradsdjur har en mycket varierad struktur, vilket är förknippat med deras prestanda olika funktioner. Till exempel en mullvads grävande lemmar, sälens simande lemmar, apors klättrande lemmar, etc. Men trots skillnaderna behåller ryggradsdjurens lemmar en allmän strukturplan, som bevisar deras gemensamma ursprung.

För första gången dök lemmar upp hos fiskar och representerades av fenor. Dessa är parade bröst- och ventralfenor. Hos de flesta fiskar består fenor av radiella tunna benstrålar och tjänar funktionen att ändra simriktningen, snarare än att stödja kroppen. Hos lobfenade fiskar förväntas strålarna att förstoras på grund av sammansmältningen och användningen av fenor som stöd och rörelse längs den fasta basen av uttorkande vattendrag. Därför utgjorde fenorna hos gamla lobfenade fiskar grunden för utvecklingen av ryggradsdjurens lemmar. Ett viktigt inslag i omvandlingen av fenor till lemmar hos landlevande ryggradsdjur var ersättningen av den starka kopplingen av skelettelement med en rörlig anslutning i form av leder. Som ett resultat av detta har lemmen förvandlats till en komplex rörlig spak, där tre ben urskiljs: axeln, underarmen och handen. Det finns två lemmar gördlar - axel och bäcken.

Vidare följde utvecklingen av frambenen vägen att förlänga axeln och underarmen, förkorta handleden, minska antalet ben i karpalregionen (hos amfibier - 3 rader, hos däggdjur - 2 rader) och förlänga de distala sektionerna, dvs. falanger av fingrar.

Det mänskliga handskelettet karakteriseras också huvudplan struktur med ryggradsdjurens framben, men tillsammans med detta har den också viktiga skillnader, eftersom mänskliga händer inte bara är arbetsvapen, utan också dess resultat och kan utföra en mängd olika handlingar.

2.4. Anomalier och missbildningar av det mänskliga skelettet.

1. Förekomsten av revben vid de nedre halskotorna eller första ländkotorna. I enlighet med utvecklingen av ryggradsdjur hos människor, under embryonal utveckling, bildas revben i alla delar av ryggraden, men därefter bevaras de endast i bröstkorgen, och i andra delar reduceras revbenen. Men ibland upplever en person liknande atavismer.

2. Förekomst av stjärtkotor. Under embryogenes hos människor, liksom ryggradsdjur, bildas 8-11 stjärtkotor, sedan reduceras de och 4-5 underutvecklade ryggkotor kvarstår, vilket bildar svanskotan. Ibland uppträder atavistiska tecken i form av närvaron av den kaudala ryggraden.

3. Ryggmärgsbråck– Det här är en vanlig anomali som uppstår när sammansmältningen av de övre kotbågarna störs. Den visar sig oftast i ryggradens lumbosakrala region och kan, beroende på klyftans djup och utsträckning, ha varierande grad allvar.

4. Närvaron i trumhålan av endast en hörselben - kolonnen. Denna störning, som motsvarar strukturen hos den ljudöverförande apparaten hos amfibier och reptiler, är resultatet av felaktig differentiering av elementen i käkgälbågen i hörselbenen. Detta är en sammanfattning av huvudstadierna av fylogeni av den viscerala skallen i ontogenes.

5. Heterotopi av bältet övre lemmar . Detta är rörelsen av den övre extremitetsbältet från halsryggraden till nivån 1-2 bröstkotor. Denna anomali kallas Sprengels sjukdom eller medfödd hög scapula. Det tar sig uttryck i att axelgördel på ena eller båda sidor är flera centimeter högre än den normala positionen. Mekanismen för en sådan störning är associerad både med en kränkning av rörelsen av organ och med en kränkning av morfogenetiska korrelationer.

6. Polydaktyli– resultatet av utvecklingen av bokmärken extra fingrar, karakteristisk för avlägsna förfädersformer.

7. Platta fötter, klubbfötter, smalt bröst, avsaknad av hakans utsprång– atavistiska skelettavvikelser, som ofta påträffas och är anobolier (superstensioner) som uppstått under fylogenesen hos primater.