Естествознание 10 класс (Урок№48 - Самоорганизация в развитии организмов.)
Естествознание 10 класс (Урок№48 - Самоорганизация в развитии организмов.) Индивидуальное развитие Развитие организма Организм, развиваясь как открытая неравновесная система проходит ряд этапов. Организм претерпевает последовательные морфологические, физиологические и биохимические преобразования. Таким образом процессы самоорганизации в биологических системах происходят на каждом этапе развития организма. Каковы же этапы и механизмы регуляции индивидуального развития? Цель: обобщить и расширить знания учащихся о процессе индивидуального развития организма (онтогенеза). Задачи: - сравнить онтогенез различных организмов; - сравнить процессы каждой стадии эмбрионального периода; - осмыслить механизмы регуляции онтогенеза. мы узнаем: - что такое онтогенез; - каковы основные этапы индивидуального развития и их особенности; - как образуются экто-, энто- и мезодерма; - как осуществляется регуляция онтогенеза; мы научимся: - устанавливать причинно-следственные связи между процессами регуляции онтогенеза и происходящими событиями в нём. В процессе индивидуального развития (онтогенеза) живые организмы проходят ряд последовательных стадий, начиная с зиготы и заканчивая естественной смертью. В ходе дифференциации клеток их генетический аппарат сохраняется в полном объёме. Регуляция онтогенеза (этап эмбрионального развития) основана на дифференциальной активности генов в разных клетках развивающегося зародыша. Важную регулирующую роль на этапах раннего развития играют факторы внешней среды. Регуляция генов Если при дифференциации клеток, как правило, не возникает генетических модификаций, то как же осуществляется регуляция онтогенеза? По современным представлениям этот процесс обусловливается дифференциальной активностью генов. Это означает, что в разных клетках развивающегося зародыша активна лишь часть генов. Остальные хотя и присутствуют, но находятся в «выключенном» состоянии, и с них не считывается информация в виде мРНК. В одних клетках функционируют одни гены, в других — другие. В ходе деления этих клеток возникают различным образом дифференцированные клетки, а на их основе строятся ткани и формируются органы. Молекулярные механизмы, которые регулируют активацию тех или иных генов, сложны и изучены пока еще недостаточно. Известно, что в яйцеклетках, как и в других клетках организма, присутствуют белки, которые могут «открывать» или «запирать» определённые гены. Такой белок взаимодействует с регулируемым им геном и в зависимости от характера регуляции либо делает возможным начало транскрипции с него мРНК, либо, наоборот, препятствует этому. В яйцеклетке различные регуляторные белки концентрируются в разных участках цитоплазмы. Поэтому при дроблении зиготы они неодинаково распределяются между бластомерами. Соответственно и клетки, которые развиваются из этих бластомеров, будут различаться. На более поздних этапах развития зародыша проявляется взаимодействие между клетками разных типов и разными частями развивающегося организма за счёт выделения клетками особых веществ — индукторов, оказывающих влияние на клетки других типов. На завершающих этапах эмбрионального развития и в течение постэмбрионального периода все большее значение приобретает гормональная регуляция активности генов.
Естествознание 10 класс (Урок№48 - Самоорганизация в развитии организмов.) Индивидуальное развитие Развитие организма Организм, развиваясь как открытая неравновесная система проходит ряд этапов. Организм претерпевает последовательные морфологические, физиологические и биохимические преобразования. Таким образом процессы самоорганизации в биологических системах происходят на каждом этапе развития организма. Каковы же этапы и механизмы регуляции индивидуального развития? Цель: обобщить и расширить знания учащихся о процессе индивидуального развития организма (онтогенеза). Задачи: - сравнить онтогенез различных организмов; - сравнить процессы каждой стадии эмбрионального периода; - осмыслить механизмы регуляции онтогенеза. мы узнаем: - что такое онтогенез; - каковы основные этапы индивидуального развития и их особенности; - как образуются экто-, энто- и мезодерма; - как осуществляется регуляция онтогенеза; мы научимся: - устанавливать причинно-следственные связи между процессами регуляции онтогенеза и происходящими событиями в нём. В процессе индивидуального развития (онтогенеза) живые организмы проходят ряд последовательных стадий, начиная с зиготы и заканчивая естественной смертью. В ходе дифференциации клеток их генетический аппарат сохраняется в полном объёме. Регуляция онтогенеза (этап эмбрионального развития) основана на дифференциальной активности генов в разных клетках развивающегося зародыша. Важную регулирующую роль на этапах раннего развития играют факторы внешней среды. Регуляция генов Если при дифференциации клеток, как правило, не возникает генетических модификаций, то как же осуществляется регуляция онтогенеза? По современным представлениям этот процесс обусловливается дифференциальной активностью генов. Это означает, что в разных клетках развивающегося зародыша активна лишь часть генов. Остальные хотя и присутствуют, но находятся в «выключенном» состоянии, и с них не считывается информация в виде мРНК. В одних клетках функционируют одни гены, в других — другие. В ходе деления этих клеток возникают различным образом дифференцированные клетки, а на их основе строятся ткани и формируются органы. Молекулярные механизмы, которые регулируют активацию тех или иных генов, сложны и изучены пока еще недостаточно. Известно, что в яйцеклетках, как и в других клетках организма, присутствуют белки, которые могут «открывать» или «запирать» определённые гены. Такой белок взаимодействует с регулируемым им геном и в зависимости от характера регуляции либо делает возможным начало транскрипции с него мРНК, либо, наоборот, препятствует этому. В яйцеклетке различные регуляторные белки концентрируются в разных участках цитоплазмы. Поэтому при дроблении зиготы они неодинаково распределяются между бластомерами. Соответственно и клетки, которые развиваются из этих бластомеров, будут различаться. На более поздних этапах развития зародыша проявляется взаимодействие между клетками разных типов и разными частями развивающегося организма за счёт выделения клетками особых веществ — индукторов, оказывающих влияние на клетки других типов. На завершающих этапах эмбрионального развития и в течение постэмбрионального периода все большее значение приобретает гормональная регуляция активности генов.