Bioloogia HTG loodus (0)

Q: Miks pole töömesilased viljakad?

Vastus leiad õppematerjalist: Bioloogia HTG loodus

Q: Miks embrüonaalseteks induktoriteks on peptiidid mitte valgud?

Vastus leiad õppematerjalist: Bioloogia HTG loodus

Keskkool - Bioloogia - Bioloogia

1 HALB

Esitatud küsimused

Miks pole töömesilased viljakad?
Miks embrüonaalseteks induktoriteks on peptiidid mitte valgud?

Bioloogia BIs3
Suuline arvestus, 2 kontrolltööd, piletis 2 punkti, üks tsükli esimeses pooles teine teises pooles.

Paljunemine ja areng

Paljunemine

… elu üldomadus, mis seisneb endasamaste ( vegetatiivne ) või endasarnaste ( eoseline , suguline) isendite moodustamises liigi säilitamise eesmärgil.
Paljunemine jaguneb

Suguline

Mittesuguline

Eoseline

Vegetatiivne

Ühest rakust lähtuv

Hulkraksusest lähtuv

Vegetatiivne paljunemine lähtuvalt ühest rakust

Rakkude pooldumine

Amitoos nt. bakterid, osa protiste

Mitoos nt. päristuumsed: taimerakud, loomarakud, seenerakud

Pungumine – sisuliselt ebavõrdne mitoos, üks tütarrakk on oluliselt väiksem kui lähterakk.

Nt. pärmseened

Nt. osa üherakulisi vetikaid

Nt. osa amööbe

Skisogoonia e. hulgijagunemine – algul jaguneb tuum (2|4|8|16|32|64|…|256) tulemuseks hulktuumne struktuur, mis kannab nimetust plasmoodium . Plasmoodium jaguneb tuumade arvule vastavaks rakkude hulgaks. See on omane protistidele: eosloomadele, kes on rakusisesed parasiidid.

Nt. malaaria tekitaja

Nt. toksoplasmoos , põhjustab toksoplasma , saadakse lapseeas kassilt.

Vegetatiivne paljunemine lähtuvalt hulkraksest struktuurist

Taimeriigis – toimub erinevate vegetatiivsete organite või nende osadega ja on seotud taime elutsükli kestvusega. Üheaastased e. süvikud, kaheaastased e. ületalvikud, mitmeaastased e. püsikud. Vegetatiivselt paljunevad eelistatult püsikud.

Juurtega (omajuursed) nt. lepp, haab , ploom , kirss , nõges, ohakas

Muundunud võsudega

Mugulatega: kartul , maapirn

Sibulaga: tulp, sibul

Risoomiga: orashein , iirised, maikelluke

Okstega : sõstraliigid, paju, remmelgas

Võsunditega ( - uus taim on lähtetaimega algselt seotud pika jätkega) : maasikad , hanijalg, rohtliilia.

Lehtedega : begoonia , aas-jürilill

Sigitaimedega ( - uued taimed moodustuvad vahetult lähtetaimega) : kaktused, kalanhoe, erandina maksasamblad.
Taimede vegetatiivset paljunemist ei tohi segamini ajada vegetatiivse paljundamisega.
Paljundamise liigid: nt. pookimine, silmastamine, juurepistikud, pistoksad, lehtedega.

Vegetatiivne paljunemine loomariigis lähtuvalt hulkraksusest

Pooldumine – poolduvad ja moodustuvad hulkraksed struktuurid . Nt. ainuõõssetele, erinevad ussid nt. lameussid , ripsussid, rõngussid.

Pungumine – mõlemad organismid on hulkraksed. Nt. hüdrad

Fragmentatsioon – vanem organismi keha jaguneb iseeneslikult mitmeks osaks ja igast osast areneb uus organism. Nt. okasnahksete hõimkond: meritähed ja merisiilikud .

Polüembrüonid – ühe munaraku mitmikud. Üks munarakk viljastatakse ühe spermiga ja varastel arenguetappidel jaguneb embrüo kaheks või enamaks osaks. Inimesel 2-3 paari 1000 sünnituse kohta. Vöölastel näiteks 1 munaraku 4kud. On omased nii selgrootutele kui selgroogsetele.

Pedogenees – nähtus, kus vastse sees areneb vegetatiivselt uus põlvkond vastseid. Esineb parasiitussidel, kellel on mitme peremehega keeruline arengutsükkel. Omane imiussidele, Eestis maksa- kakssuulane .

Vegetatiivne paljunemine seeneriigis

Hüüfid e. seeneniidid

Mütseel e. seeneniidistik nt. niidistikku sisaldava pinnase ümberpaiknemine.

Vegetatiivne paljundamine looma- ja seeneriigis

Loomariigis kasutatakse suhteliselt harva, inimese jaoks huvi pakkuvatel loomaliikidel on seda keeruline teostada.

Embrüo jagamine kaheks põllumajandusloomadel

Seeneriigis

Austerserviku pakud

Šampinjonide paljundamine

Vegetatiivse paljunemise bioloogiline eripära

Evolutsiooniliselt kõige vanem

Vajatakse ühte vanemorganismi

Teatud juhtudel annab arvuka järglaskonna

Ajaliselt suhteliselt kiire paljunemisviis (protsessi toimumise ja ettevalmistamise aeg on lühike)

Järglased on pärilikelt omadustelt identsed. Erandiks on mutatsioon keharakkudes.

Ainsaks päriliku muutlikkuse allikaks ongi mutatsioonid keharakkudes

Ainult vegetatiivselt paljunevad organismid evolutsioneeruvad väga aeglaselt, kuna pärilik muutlikkus on väga väike.

Rakutsükkel

On raku eluring ühest jagunemisest teise jagunemiseni. Koosneb kahest olulisest faasist: mitoosist ja interfaasist.
Mitoos – päristuumsete rakkude jagunemise viis, mille puhul kromosoomide arv ei muutu.
Interfaas – periood kahe mitoosi vahel.
G1 faasil on 2 nimetust: postmitootiline ja presünteetiline. Lõpus on esimene kontrollpunkt.
Olulised sündmused: rakkude kasv, raku struktuuride arvu suurenemine. Need sündmused rajanevad valgusüteesil.
Erandiks on G0 faas, selles olevad rakud minetavad kas ajutiselt nt. teatud silma kestade rakud.
S faas ehk sünteesifaas – toimub DNA kahekordistumine e. replikatsioon. Faasi lõpuks on moodustunud kahekromatiidilised kromosoomid . Selles faasis suurenevad tuuma mõõtmed. Lõpus teine kontrollpunkt, sisuliselt kõige olulisem, kontrollitakse DNA terviklikkust ja veatust. Vigade avastamisel: rakus käivitatakse enesehävituslikud signaalid e. apoptoos, tulevad tapjarakud ja hävitavad selle raku või muutustega rakk säilitab eluvõime ja hakkab andma järgmisi vahepõlvkondi ja kujuneb kasvaja .
G2 faas : premitootiline või postsünteetiline – selles faasis toimub vahetu ettevalmistus mitoosiks. Nt. sünteesitakse tubuliinvalke ( kromosoomide jaotamine), sünteesitakse ATP-d (energiavaru), sünteesitakse erinevaid RNA molekule. Kui rakk on S faasi läbinud, siis tuleb läbida G2 faas ja mitoos.

Mitoos

Mitoos on päristuumsete rakkude jagunemise viis mille käigus moodustuvad lähterakkuga sama ploidususega pärilikult identsed tütarrakud.
Mitoos jaguneb

Katüokinees – tuuma jagunemine seega kromosoomide jagunemine

Tsütokinees – tsütoplasma ja rakustruktuuride jaotamine
Mitoosi kulg
Enne mitoosi on toimunud DNA kahekordistumine, järelikult on rakkudes kahekromatiidilised kromosoomid.
Mitoosis on neli faasi: (JÄRJEKORD TÄHTIS)

Profaas –

Kahekromatiidilised kromosoomid pakitakse transportvormi.

Kaob tuumake

Laguneb tuumaümbris

Loomarakkudes – tsentrioolid lähevad raku poolustele

Metafaas –

Kahekromatiidilised kromosoomid paigutuvad raku keskossa ( ekvtoriaaltasandile).

Loomarakkudes – moodustub kääviniidistik, tekib tubuliinist, kääviniidid seostuvad ühelt poolt tsentrioolidega ja teiselt poolt kahekromatiidiliste kromosoomide tsentromeeridega. Erand: kromosoomide arv on hõlpsalt loetav

Anafaas –

Toimub kahekromatiidiliste kromosoomide lahknemine . Poolustele jõuavad ühekromatiidilised kromosoomid.

Telofaas –

Ühekromatiidilised kromosoomid pakitakse lahti.

Hakkavad kujunema tuumaümbrised.

Rakk valmistub tsütokineesiks. Tsütokinees tagab tavaliselt tsütoplasma võrdse jaotuse tütarrakkude vahel. Erandiks on pungumine.

Tsütokinees

Kestaga rakkudel – kahe tulevase raku vahele tekib vahelamell ja sellel mõlemalt poolt kujunevad rakukestad .

Membraaniga rakkudel – tänu tsütoskeletile tõmmatakse membraan sisse kuni kahe raku moodustumiseni.
Inimese keharakk
Kromosoomide arv
DNA molekulide arv
G-faas
46
46
S-faas lõpp
46
92
G2- faas
46
92
Profaas
46
92
Metafaas
46
92
Anafaas
92
92
Telofaas lõpp
2X 46
2X 46

Mitoosi regulatsioon ja bioloogiline tähtsus

Regulatsioon

Ööpäevane rütm – päevase aktiivsusega organismidel on mitooside maksimum öösel ja vastupidi.

Neuro- humoraalne – teatud närviimpulsid ja hormoonid kiirendavad mitoose, teatud aeglustavad.

Regulatoorvalgud – kasvufaktorid kiirendavad mitoose, kaloonid aeglustavad.

Mitoosi bioloogiline tähtsus

Organismi mõõtmed suurenevad, rakkude arv suureneb

Toimub pidev rakkude uuenemine

Vigastuste parandamine

Tekivad geneetiliselt identsed sama ploidsusega rakud

Mitoosil tekib 2 rakku ja üldjuhul on need ühesuguse biorolliga. näiteks kambiumirakk – jaguneb

Kambiumirakk

Eristub sõltuvalt asukohast

Puiduossa – sageli

Niineossa – harvem

Punane luuüdi rakud jagunevad

Tüvirakk või vererakk

Vererakku analüüsitakse verevähi kahtlusega

Eoseline ehk sporogoonne paljunemine

Hulkraksest esineb seentel ja eostaimedel.
Eoseline paljunemine seentel

Hallikud – hallitusseened

Nuttidega ehk sporangiumitega – eripäraks: korraga vabanevad kõik eosed kui loor rebeneb . Selline paljunemine iseloomustab alamaid hallikuid ehk hallikuid, kellel puuduvad rakuvaheseinad hüüfides. Niimoodi paljuneb nutthallik

Lülistunud eoskandjatega ehk koniidikandjatega – eripäraks: teoreetiliselt vabanevad eosed järk-järgult vastavalt nende valmimisele, see paljunemine on omane kõrgematele hallikutele, kelle hüüfid on hulkraksed. Näiteks pintselhallik . Pintselhallikute abil tehakse hallitusjuuste.

Kübarseened

Kottseened – eosed asetsevad eoskotis ja ühes kotis on 4-8 eost ning eoskotid paigutuvad viljakeha eri piirkonda sõltuvalt liigist. Võivad olla kas pealispinnal (karikseened), või viljakeha alumises pooles (kogritsad, mürklid)

Kandseened – eosed tekivad rakuväliselt spetsiaalsetel rakkudel (eoskandadel), ühel eoskannal moodustub tavaliselt 4 eost. Eoskannad koonduvad ja moodustavad seenekübara all paikneva eoslava . Eoslava 3 tüüpi: 1. Eoslava eoslehekestel (kärbseseened ja sirmikud ), 2. Esineb eostorukestena (puravikud ja tatikud ), 3. Esineb ogajate narmastena ( narmikud ja põdramokad)
Eostega paljunemisel arenevad eostest esmalt seeneniidid ehk hüüfid, ühe tuumalised seeneniidid peavad omavahel ühinema. Tekivad kahetuumalised rakud seeneniidistikus ja sellisest seeneniidistikust arenevad viljakehad .

Eostega paljunemine taimedel

Eostega paljunevad eostaimed ja nendeks on samblad , sõnajalad, osjad ja kollad.
Sammaltaime arengutsükkel (joonis)
Eos (n) -> eelniit (n) -> sammaltaimed (n): vars , lehed, risoidid -> emasel taimel arhegoon, isasel anteriid, mõlemad (n) -> isassugurakud spermid , emasugurakud munurakud, mõlemad (n) tekivad mitoosiga. ->sugurakkude ühinemisel tekib sügoot e. viljastatud munarakk (2n)(tekib emassuguorganis) -> sellest areneb varre osa kupraga (2n) -> eoste eelrakud (2n)-> 2 jagunemist ehk spoorne meioos ja algab otsast peale.

Sõnajalgtaime arengutsükkel

Eos (n)-> eelleht (n) -> suguorganid arhegoon (n) ja anteriid (n) -> mitoosiga tekivad sugurakud munarakk(n) ja spermid (n) -> sügoot (2n) -> sõnajalgtaim (2n) -> lehe alaosadel eoslad (2n) -> eostega eelrakud (2n) -> kaks jagunemist (spoorne meioos) -> eos ->…
Sõnajalgtaime vegetatiivsed organid : lehed, vars, juured.
Eostaimedel vaheldub elutsüklis kaks staadiumi: sporofüüt ja gametofüüt

Sporofüüt – iseloomustab diploidsus, eoslate olemasolu,

Gametofüüt – iseloomustab haploidsus, haploidsete sugurakkude olemasolu.

Eostega paljunemise bioloogiline eripära

Paljunemisüksuseks on erilised üherakulised struktuurid.

Ühel vanemorganismil tekib palju eoseid

Eosed levivad hõlpsalt õhu ja veega

Eoste idanemisvõime kestab mitu aastat keskmiselt 102-3aastat

Eoseid iseloomustab pärilik muutlikkus, mis avaldub kahel tasemel

Mutatsioon eostega

Spoorne meioos eostega

Eoselisel paljunemisel toimub ploidsuse vaheldumine elutsüklis.

Suguline paljunemine

Erijuhtumid

Partenogenees e. neitsisigimine – organismi areng viljastamata munarakust, iseloomustab nii taimi kui loomi, ainsana puudub partenogenees imetajatel. Nt. mesilased
Isendid
Ploidsus
Viljakus
Sugu
Emamesilane
2n
Emane
Töömesilane
2n
Emane
Lesed
n
Isane
Miks pole töömesilased viljakad ? Moondega arengu käigus hooldatakse neid vastseid nii, et nad muutuvad hiljem steriilseteks (hormoonidega).
Kuidas saavad emamesilase munadest tekkida: a) töölised, b) uued emamesilased, c) lesed.
Emamesilane saab muneda mune nii, et need viljastakse, osad viljastamata. Ema ja töömesilased eristatakse hooldusega, alguses on kõik ühesugused ja osasid hakatakse erinevalt hooldama .
Lesed heidetakse sügiseks välja.

Partenogeneesil moodustuvate organismide iseloomustus

Ploidsus – tavaliselt haploidsed, erandina diploidsed

diploidse organismi saame juhul, kui areng algab diploidse munarakuga ja läbib ühe meiootilise jagunemise. Nt. teatud kõrbesisalikud.

Pseudoviljastumine – ühinevad 2 munarakku. Nt. osadel putukaliikidel.

Sugu – tekivad tavaliselt naissoost organismid (nt. kogu liik eksisteerib emastena), erandjuhtudel isased näiteks mesilastel.

Järjepidevus –

On liike, mis paljunevad ainult partenogeneetiliselt (nt. emased kõrbesisalikud)

Tavaline paljunemine vaheldub partenogenees (mesilased, lehetäid)

Loomulik/kunstlik – partenogenees võib olla loomulik (mesilased) või kunstiline (siidiliblikatel ja teatud kalkunitõudel)
Partenogeneesi tähtsus

levinud paljunemisviis, kus esineb hõre asustatus ja kus teise soopoolega kohtumine on raskendatud. Nt. kõrbed, Antarktika.

Võimaldab energia kokkuhoidu – ära jäävad kulutused partneri otsimiseks, paaritumiseks.

Partenogeneesil tagatakse pärilik muutlikkus, mis omakorda annab võimalusi kiiremaks evolutsiooniks

Teatud olukordades tagab partenogenees arvukuse järsu suurenemise ajas. Näiteks lehetäid suvel.

Günogenees

Günogeneesil toimub viljastumine , kuid uus organism areneb vaid munaraku geneetilise info baasil. Sperm on kõigest munaraku arenemise aktiveerija. Günogeneesil tekivad emased organismid, kasutatakse lähedaste liikide sperme. Eestis paljuneb günogeneetiliselt hõbekoger.

Androgenees

Toimub viljastumine, uus isend areneb vaid spermi geneetilise info baasil, munarakk on lihtsalt arenemiskeskkonnaks, see on võimalik ainult kunstlikult mitte looduses. On omane siidiliblikatele – arenesid ainult haploidsed organismid.

Suguline paljunemine

Imetajatel/ inimeste näitel
Spermatogees / ovogenees
Koht: Spermatogenees toimub paarilistes munandites väänilistes seemnetorukestes spermatogeenses epiteelis.
Aeg: Spermatogenees algab looteeas munandite eristumisega . (mõne kuu vanusel lootel) viljastumisvõimeliste spermide moodustumine algab seoses suguküpsuse saabumisega. Põhjas hiljem kui lõunas. Spermatogenees kestab ilma häireteta kuni surmani.
Tsükli kestvus (aeg eelrakust viljastumisvõimeliste spermide tekkeks): ligikaudu 75 kuni 80 päeva, spermid on pidavalt uuenevad rakud
Protsess: pilt.
Eritingimused:

Kehatemperatuurist 2-3 kraadi madalam, see saavutatakse A)munandite laskumisega kehaõõnest munandikotti, see toimub enne sündimist. B) eriline verevarustus – veenide ja arterite seinad on koos – toimub soojusülekanne.
Spetsiaalne biobarjäär – spermatogeenne epiteel ei tohi otseselt verega kokku puutuda. Immuunsüsteem hävitaks need kuna need on kehavõõrad rakud. Biobarjääri purunemisel on tagajärjeks steriilsus. Purunemine võib olla juhuslik ( sport ) või tahtlik
Hormoonmõju: peamine hormoonmõjutaja on testosteroon .
Tulem: ühest eelrakust moodustub 4 geneetiliselt erinevat haploidset spermi.
Häired:

Suitsetamine vähendab spermide liikuvust

Pidev viibimine kõrge temperatuuri mõjusfääris

Põletikulised protsessid munandites – meestel toimuvad need kaebusteta

Häiritud verevarustus näiteks pidevalt istuv töö.

Naissuguhormoonidee või nende analoogide mõju. N. raseduse ajal tarbitakse naishormoonpreparaate. Analoogid – plasttoidupakenditest toitu lahustuvad teatud ühendid.

Stress

Agressiivne väliskeskkond nt. radioaktiivne kiirgus

Nauteained – alkohol , tubakas , narkootikumid .
Ovogenees
Koht – Toimub paarilistes munasarjades.
Algus-lõpp – ovogenees algab embrüonaalses eas: a) munasarja kujunemisega b) munarakkude eristumisega ja osalise valmimisega. Pärast seda protsess seiskub. Taasalgab suguküpsuse saabumisega. Ovogenees lõpeb menopausiga (kliimaks) umbes 48-52.
Tsükli kestvus – ühest ovulatsioonist teise ovulatsioonini viljakas eas. 28 päeva+-7 päeva. Tsükkel on individuaalne, allub muutustele.
Protsess: pilt.
Eritingimused –

ovogenees ei kesta elu lõpuni. Kaitsekohastumus, mis väldib mutatsioonidega isendite teket.

Naise organismis munarakkude arv pidevalt väheneb, uusi munarakke juurde peale sündi juurde ei teki.

Inimesel ja ka teistel imetajatel viljastatakse munarakk meioosi käigus. Kui viljastumist ei toimu, ei lähe ka meioos lõpuni.
Hormoonmõju – protsessi mõjutavad oluliselt 3 hormooni: östrogeen, progesteroon , kollakeha hormoon .
Tulem – 1 munarakk ja 3 polotsüüti.

Välditakse hulgirasedusi

Polotsüüdid on vajalikud DNA jaotusmehhanismis.
Häired –

Naissuguhormoonide madal tase, mis on põhjustatud pärilikest kõrvalekalletest.

Põletikulised protsessid munasarjades ja suguteedes. Klimaatilised muutused, ebakohane riietus.

Kuna munarakud naise organismis ei uuene siis igasugused pärilikkust kahjustavad tegurid võivad nende DNA jäädavalt rikkuda.

Meessuguhormoonide mõju. Dopingud.

Meioos

See on eriline rakkude jagunemise viis, mille käigus toimub kaks järjestikkust jagunemist, moodustub 4 erinevat rakku, kusjuures jagunemiste käigus kombineeritakse pärilikkustegurid ringi. Meioosil tekivad geneetiliselt erinevad rakud.
Meioosis on 2 jagunemist, 1. Jagunemine ja 2. Jagunemine. 4 faasi – PMAT.
Enne meioosi on alati toimunud DNA kahekordistumine, järelikult rakkudes on 2kromatiidilised kromosoomid.
I Profaas -

Kahekromatiidilised kromosoomid pakitakse transportvormi

Omavahel seostuvad homoloogilised kromosoomid – homoloogid on ehituselt ja kujult sarnased.

Moodustuvad neljakromatiidilised struktuurid

Neljakromatiidilistes struktuurides toimub osade vastastikkune vahetus, mida nimetatakse krossing-over või ristsiirdeks. Ei pruugi toimuda kõikide kromosoomidega. Mõnes kromosoomipaaris toimub see mitmekordselt.

Ristsiirde käigus kombineeritakse kunagi vanemalt saadud geneetiline materjal ümber.
I Metafaas

neliakromatiidilised struktuurid paigutuvad raku keskossa

neid hoiavad koos ristsiirde toimumiskohad
I Anafaas

toimub neljakromatiidiliste struktuuride lahknemine, poolustele jõuavad ümber kombineeritud kahekromatiidilised kromosoomid.

Kromosoomide lahknemine toimub üksteisest sõltumatult juhuslikult, s.t. ühe kromosoomipaari lahknemine ei mõjuta teiste lahknemist. Iga kromosoomi lahknemine omaette sõltumatu sündmus, mille tõenäosus on 50%. Kombinatsioonide arv on 223.
I Telofaas

Ümber kombineeritud kahekromatiidilised kromosoomid pakitakse osaliselt lahti j võivad moodustuda ka tuumaümbrised

Rakk jaguneb kaheks.
Lühike ajaperiood – kontrollitakse esimese jagunemise õnnestumist.
II Profaas

Rakkudes on ümber kombineeritud kahekromatiidilised kromosoomid ja need pakitakse kokku – transportvormi.
II Metafaas

Ümber kombineeritud kahekromatiidilised kromosoomid paigutuvad rakkudes keskossa.
II Anafaas

Rakkudes toimub ümber kombineeritud kahekromatiidiliste kromosoomide lahknemine, poolustele jõuavad ühekromatiidilised kromosoomid.
II Telofaas –

ühekromatiidilised kromosoomid pakitakse lahti,

kujunevad tuumaümbrised ja rakud jagunevad,

moodustub 4 haploidset rakku.

Meioosi erinevad vormid

Gameetne meioos – tulemusena valmivad haploidsed sugurakud, see on omane loomadele ja paljas - ja katteseemnetaimedele. Toimub suguorganites.

Spoorne meioos – toimub eoslates, tänu poorsele meioosile tekivad haploidsed eosed, see on iseloomulik eostaimedele ja seentele .

Erandlik : sügoote meioos – toimub keharakkudega , tagajärjel saadakse haploidsed keharakud . On omane vähestele organismidele, kes põhiosa elutsüklist veedavad haploidses elufaasis ja peale viljastumist muutuvad diploidseteks. Iseloomustab alamaid hallikuid ja primitiivseid vetikaid. Nendel toimub viljastumine keharakkude ühinemisega.
Meioos viib alati haploidsete geneetiliselt erinevate rakkude tekkele.

Meioosi bioloogiline tähtsus

Suureneb rakkude arv. Ühest tekib neli.

Moodustunud rakkudel võib olla erinev bioloogiline roll.

Meioosis moodustuvad pärilikult erinevad rakud. Selle taga pärilik kombinatiivne muutlikkus kahel tasandil. Kombinatiivne muutlikkus annab põhilise osa pärilikust muutlikkusest.

Ristsiire 1. profaasis

Kromosoomide sõltumatu lahknemine 1. Anafaasis

Pärilik muutlikkus tagab:

Vastupidavuse erinevatele keskkonnateguritele

Materjali looduslikule valikule evolutsiooniprotsessiks

Meioosi käigus on võimalik ulatuslike geneetiliste kahjustuste parandamine/vältimine. Nt. ovogeneesis. Vigast paketti ei võeta munarakku sisse ja suunatakse polotsüüti.

Sugurakud

Bioloogiline eripära

Viljastumisvõimelised sugurakud on haploidsed

Sugurakud on geneetiliselt üksteisest erinevad.

Sugurakkudes on muutunud tuuma tsütoplasma suhe. Spermides1:1. Munarakus 1:500-1000

Viljastumisvõimelised sugurakud ei jagune. Nad on ülispetsialiseerunud ja (n).

Allasurutud ainevahetus mutatsioonide vältimiseks.

Teatud arenguetappidel on sugurakud kehavõõrad, s.t. ei tohi verega otseselt kokku puutuda.

Sugurakud on olemuselt „vabad rakud“ – nad ei kuulu ühegi koe koostisse.

Sugurakkude eriosad on erineva bioväärtuse ja biorolliga. viljastumisejärgselt kasutatakse ära vaid pea. Viljastatud munarakus on valdav osa e. rebu toitevaru.

Spermide ehitus ja mitmekesisus

Osad :

Pea – tuum, tuumas on kokkupakituse aste kõige suurem maailmas. Akrosoom – muundunud Golgi kompleks , mis sisaldab lõhustavaid ensüüme. Tsütoplasma.

Keha e. vaheosa – mitokondrid (kuni 10) ATP, tsentrioolid

Saba e. vibur – tüüpiline päristuumne vibur (korrapärane siseehitus (2+9*2) ja tubuliini mikrotorukesi

Spermide mitmekesisus

Viburitest – viburite arvust

Vibureid pole. Nt. puukide spermidel, vesikirpude spermidel, solkmete spermidel

Üks vibur. Nt. enamik loomorganisme.

Mitu viburit. Nt. kuukalad, erinevad vähid.

Suurusest

Väga väiksed spermid on paljudel ümarussidel ja kaladel

Väga suured spermid on niinimetatud liitspermid, omased putukaliikidele

Munarakkude ehitus ja mitmekesisus

Ehitus

Kestade olemasolu (vt. rakukestade osa)

Rebu – varuaine mis eelistatult koosneb valkudest ja lipiididest

Hulk:

ülivähese rebuhulgaga. Nt. pärisimetajad, kellel varakult areneb platsenta .

Vähene rebuhulk. Nt. erinevate kukkurloomade munarakud

Keskmine rebuhulk. Nt. erinevad kahepaiksed

Palju rebu. Nt. erinevad linnud , kilpkonnad , roomajad , kalamari , putukad

Paigutus :

Ühtlane paigutus üle raku. Nt. pärisimetajatel

Keskel. Nt. linnud, roomajad, kalad , putukad.

Otsmine . nt. kahepaiksed, tigudel .

Perifeerne e. ääre ja keskosa vahel kitsa ribana. Nt. putukad – vesikirbud
Munarakud on konkurentsitult maailmas kõige raskemad päristuumsed loomsed rakud .
Spermid tunnus munarakud
Tunnus
Spermid
Munarakud
Liikuvus
Liikuvad
Liikumatud
Suurus (mass)
Väiksemad
Suuremad
Varuained
Minimaalselt
Palju
Arv imetajate organismis
Väga suur
Suur /viljastumisvõim. arv väike
Kestad
Pole
On mitmeid

Viljastumine

… emas- ja isassuguraku ühinemine erinevates keskkondades , millele järgneb nende kromosoomistike liitumine.
Viljastumine jaguneb

Kehaväline, kehasisene

Monospermia, polüspermia
Tunnus
Kehaväline
Kehasisene
Toimumiskoht
Vees
Emasorganismi suguteedes
Arv
Mõlemapoolselt suur
Sperme palju, munarakke vähe
Viljastamise tõenäosus
Väiksem
Suurem
Energeetilised kulud
Suured (liikumine viljastumiskohta ja sugurakkude toodang
Väiksemad
Näited keelikloomadest
Kahepaiksed, kalad, sõõrsuud
Roomajad, linnud, imetajad
Tunnus
Monospermia
Polüspermia
Spermide asrv munarakus
Üks
103-4
Tuumade ühinemine
Ühe spermi tuum
Ühe spermi tuum
Näited
Pärisimetajad, kahepaiksed
Linnud, kalad
Polüspermias teiste spermide roll – ülejäänud spermid töötlevad ja lagundavad rebu.
Monospermia kindlustamine imetajatel – pärisimetajatel jõuab üheaegselt munarakuni mitusada kuni tuhat spermi.
Monospermia tagamine – 1) esimese spermi lähenemisel membraanile, sopistub membraan osaliselt spermi poole. 2) esimese spermi kokkupuutel membraaniga muutub membraani laeng muutub, tagab selle, et teised ei saa siseneda. Seda muutunud laengut suudab hoida 1 minuti. 3) minuti jooksul tekib munaraku membraani alla kortikaalplaat. Pärisimetajatel läheb munarakku vaid spermi pea.
Kahe spermi sisenemisel imetaja munarakku tekib arenguhäire, mis lõpeb iseenesliku abordiga.

Viljastumine inimesel

Koht: munajuha laienenud osas.
Spermide viljastumisvõime: naise suguteedes tavaliselt 48, maksimaalselt 72 h.
Munaraku viljastumisvõime: tavaliselt 24 h, maks 36-48 h.
Viljastumiseks vajalike spermide hulk munaraku läheduses: umbes 103-4.

Viljatus inimesel

… võimetus saada järglasi aastase kaaselu korral, juhul kui ei kasutata rasestumisvastaseid vahendeid. Eestis ligikaudu 15% viljatuid kooselu paare.

Viljatuse põhjused

40% mehepoolsed põhjused. Nt. spermide täielik puudus, spermatogeense epiteeli rakkude muteerumine. Nt. radioaktiivsele kiirgusele. Nt. põletikud suguteedes.

40% naisepoolsed põhjused. Nt. munarakkude genotüüpide pöördumatu liikumine. Nt. munajuhade kitsenemine, armistumine, umbumine. Nt. spermide hukkumine naise suguteedes: immuunvastus , liighappeline keskkond.

10% bioloogiline sobimatus. Põhjuseks koesobivus, antigeenid.

10% - ?
Viljatusravi:

Olemasolevate füsioloogiliste funktsioonide stimulatsioon . (naistel hormoonmõjutused, mis soodustavad ovulatsiooni.

Kunstlik kehasisene viljastumine.

Kunstlik kehaväline viljastamine .

Viljastumise bioloogiline tähtsus

Taastatakse diploidsus

Teoreetiliselt ja/või reaalselt määratakse organismi sugu

Viljastamisel tagatakse pärilik muutlikkus, toimub vanemate kromosoomistike ühinemine.

Toimub munaraku aktivatsioon edasiseks arenguks.

Polüspermia korral tagab viljastamine ka rebu hilisema töötluse.
Sugulise paljunemise bioloogiline eripära.

Evolutsiooniliselt kõige uuem paljunemisviis

Enamasti on vaja kahte erisoost vanemorganismi. Erandiks on liitsugulised organismid nt. taimed.

Sugulises paljunemises osalevad diferentseerunud ehk eristunud sugurakud

Sugulisel paljunemisel toimub selge ploidsuse vaheldumine põlvkondade vahetumisel

Sugulisel paljunemisel toimib ulatuslik kombinatiivne pärilik muutlikkus, mis avaldub 3mel tasandil:

Kromosoomide ristsiire meioosi esimeses profaasis

Kromosoomide sõltumatu lahknemine meioosi esimeses anafaasis

Sugurakkude ühinemisele järgnev kromosoomistike ühinemine sügoodis

Sugulisel paljunemisel on kõik samade vanemate järglased erineva pärilikkusega.

Ontogenees – isendi areng

Seda vaatleme vaid suguliselt paljunevate loomade näitel.
Jagatakse kaheks:

Embrüogenees, lõpeb väljumisega muna või lootekestadest.

Algab viljastamisega

Lõigustumine

Blastulatsioon

Gastrulatsioon

Histogenees

Organogenees

Postembrüogenees

Kasvamine

Arenemine

Suguline küpsemine

Vananemine

Suremine

Lõigustumine

Lõigustumisele allub sügoot e. viljastatud munarakk. Lõigustumine on eriline mitootiline rakkude jagunemise viis. Lõigustumise erandiks on see, et mitoosid järgnevad väga kiiresti üksteisele, rakud ei jõua kasvada. Toimub 2 protsessi:

Suureneb rakkude arv

Rakkude mõõtmed vähenevad

Tasapisi normaliseerub tuuma ja tsütoplasma suhe.
Saame eristada kahte etappi .

Etapp I – kõik rakud jagunevad samaaegselt

Etapp II – lõigustumise hilisemas faasis hakkavad rakud jagunema erinevatel aegadel .
Reegel . Väherebused sügoodid lõigustuvad täielikult, paljurebused sügoodid lõigustuvad osaliselt.
Lõigustumise tulemusena tekib rakukobar , mida nimetatakse moorulaks ( tuleb mooruspuu viljast).
Inimesel algab lõigustumine munajuhas ja kestab umbes 6-8 päev. Rakukobar pesastub emaka limaskesta.

Lõigustumise bioloogiline tähtsus

Taastatakse hulkraksus

Normaliseeritakse tuuma tsütoplasma – suhe

Blastulatsioon

… toimub embrüo osade eristumine ja ümberpaiknemine.
Õõne sees on kas vedelik (väherebused), või rebu (paljurebused).
Iseloomustab süstikkala.
(pilt ilma sisemise rakkude massita)
Inimese blastula
(pilt sisemise rakkude massiga)
Seda nim. blastotsüstiks. Blastotsöölist ja blasmodermist kujunevad lootekestad . Sisemisest rakkude massis kujuneb organism. Blastotsüst on valmis umbes 10daks arengupäevaks.
Blastulaid on väga palju erinevaid tüüpe ja nende kuju sõltub rebuhulgast, lõigustumise tüübist.ü

Gastrulatsioon

… toimub erinevate rakukihtide eristumine ja ümberpaiknemine embrüos.
Eristatakse kahte etappi: varane ja hiline .
Varajases gastrulas eristub kaks rakukihti, välimine ja sisemine, vastavalt ektoderm ja entoderm .
Hilises tekib kahe vahele kolmas rakukiht e. mesoderm
Rakukihid tekivad erinevate protsesside koosmõjus. Nt. rakkude ümberpaiknemine, rakkude pealekasv, jagunemine mitmel tasandil jne.
Ektoderm
Entoderm
Mesoderm
Kesknärvisüsteem (pea- ja seljaaju )
Kopsud
Lihastik
Närvid
Bronhid , trahhee
Luustik
Retseptorid
Seedenäärmed
Veresooned
Naha pindkiht ( marrasknahk )
Maks, kõhunääre, soolenäärmed
Sidekoed ( veri , lümf, rasvkude )
Naha tekised (moodustised). Nt. küüned, karvad , nahanäärmed. Sh. piimanäärmed.
Kusepõis
Naha alumised kihid
Kuse- suguelundkond , v.a. põis.
Mesodermist kujunevad organismile põhimassi andvad organid.
Läbi kõigi kolme on üks süsteem sisesekretsiooninäärmed.
Ajaskaala .
Varane gastrula moodustub 3nda arengunädala lõpuks, hiline gastrula aga 1. arengukuu lõpuks. Gastrula tasand on viimane, kus võib toimuda veel mitmike teke. (inimesel)

Teratogenees

… (soerdareng) looteliste väärarengute teke.
Lootelisi väärarenguid tekitavad teratogeenid . Need on erinevad mõjurid, mis on lävimõjuga – ohtlik toime avaldub teatud koguses. Nt. alkohol
Teratogeenid:

Bioloogilised

Haigustekitajad

Viirused (kõik viirushaigused teatud perioodil võivad olla teratogeense mõjuga). 100% on teratogeensed punetised, tsütomegaloviirus. Teratogeensusmõju alla võib kaudselt liigitada ka HIV. Laps saab nakkuse emalt loomuliku sünnitamise teel.

Bakterid – süüfilis, see on ka põhjus, miks kõikidele rasedatele tehakse süüfilise test.

Algloomad

Eosloomad – eriti ohtliku mõjuga on toksoplasma. Ohtlik on see, kui haigus areneb välja raseduseajal

Vaegused

Mikroelementide vaegus ohtlikud ( Co, Fe)

Mineraalühendite vaegused Ca

Orgaaniliste ühendite vaegus. (asendamatute aminohapete puudus, asendamatute rasvhapete vaegus, või vitamiinide vaegus nt. foolhape – B11, tekitab seljaaju songa .

Mürgitused

Baktertoksiinid – eriti need, mis blokeerivad närviimpulsside levikut. Nt. botuliin, teetanus , listerioos.

Mükotoksiinid – mürgised seened.

Alkaloidid – nt. mitmekordselt idanenud kartulid , rohelised kartulid

Ema haigused – ohtlikud on kõik hormoonhäired. 1. Tüüpi diabeet , kilpnäärme ja talitlushäired. Langetõbi e. epilepsia . Vere hüübimishäired

Keemilised

Ravimid – kõikidel ravimitel näidatakse ära teratogeensus klass ja seda tuleb kontrollida.

Kõik ravimid võivad teatud perioodil olla teratogeense mõjuga. Nt. aspiriin . Antibiootikumid . Mitme ravimi kooskasutus. Tänu teratogeensusele läks 60ndatel ravimite testimisel uuele testimisele. Talidomiidi katastroof – blokeeris jäsemete arengu, see ravim takistab veresoonte kujunemist.

Olmemürgid – lakid , lahustid, värvid, liimid, vaigud , putukamürgid, taimekaitsevahendid,

Alkohol – suurtes kogustes raudne KNS kahjustaja. Fötaalne alkoholi sündroom.

Nikotiin – pole otsene teratogeen, kuid mõjub labiilne närvisüsteem, viletsam hapniku sidumisvõime, veidi väiksem sünnikaal.

Narkootikumid – põhiline risk on sõltuvussündroomi kujunemine.

Keskkonnamürgid – dioksiinid , saadakse loomsete rasvaste toiduainete söömisel. Raskmetallid, nt. elavhõbe, mis koguneb röövtoidulistesse loomadesse

Füüsikalised

Kiirgused :

radioaktiivne kiirgus (eesti tasandil erilist probleemi ei põhjusta, peale radooni)

röntgen – selle asemel kasutatakse ultraheli

ultraviolett kiirgus

nähtav kiirgus

infrapunakiirgus – ohtlikud äärmusväärtused.

Elektromagnetkiirgus – nõrk kiirgus on ohutu. Probleemne on viibimine tugevas elektromagnetväljas. Eriti ohtlikud on kõrgepingeliinide ristumiskohad.

Vibratsioon

Löögid, põrutused

Riiete surve
Kokkuvõte
Teratogeenid mõjuvad teatud kindlatel perioodidel
Esimesed kaks nädalat – väärarenguid ei teki, kuna embrüo hukkub
Kuni teise arengukuuni tekivad peamiselt struktuursed hälbed, s.t. välis- ja siseelundite väärarengud.
Kolmandast arengukuust kuni sünnini tekivad füsioloogilised kõrvalekalded. Nt. lihastoonuse muutus, krambid , seedekulgla häired, käitumishäired: hüperaktiivsed lapsed

Diferentseerumine e. eristumine

Ühe organismi keharakud on ühesuguse pärilikkusega. Ühe organismi keharakud on ehituselt ja talitluselt erinevad, inimeses on ligikaudu 200 erinevat rakutüüpi.
Erirakkudes avalduvad erinevad geenid. Eristunud rakus avaldub 5-10% geenidest .

Sügoodi tase – avaldub üle 95% geenidest, kuna sellest areneb organism.
Rakkude esmane eristumine

Tsütoplasma mõju sügoodi tuumale – muudab geenid avaldumisvõimeliseks

Hulkraksuse tasand: naaberrakkude mõju ja kontaktid, rakkude asend, vanemorganismi hormoonmõjutused, edasisel arengul lisandub 3.

Embrüonaalsete induktorite mõju – need on peptiidid , mis mõjuvad rakurühmadele, ja kujundab nendest tulevase elundkonna. Nt. neuraliseeriv peptiid .
Miks embrüonaalseteks induktoriteks on peptiidid, mitte valgud? – need on väiksemad.

Kudede teke ehk histogenees

Kaks etappi:

Üldine

Rakud paljunevad

Rakud kasvavad

Rakus toimub põhiühendite süntees

Rakkudes avaldub suur hulk geene, ligikaudu pooled

Koeline eristumine pole lõplikult paigas.

Spetsiifiline

Geenide avaldumine väheneb oluliselt. 10%

Algab koele omaste valkude süntees

Rakud omandavad koeomase kuju

Rakkudel kujuneb välja kindel paigutus ja rakuvaheaine hulk

Üleminekud teistesse kudedesse on blokeeritud.
Organogenees
Organite kujunemine looteeas
Rakkude valikuline:

Jagunemine

Hukkumine

Ümberpaiknemine
Labakäe kujunemine jäsemepungast. Peavad eristuma sõrmed ja sõrmevahed.

Sõrmede kujunemine – a. sõrmede alalolevad rakud jätkavad jagunemist.

Osa sõrmevahede alal paiknevaid rakke liigub sõrmede koostisse.

Sõrmevahede kujunemine – sõrmede vahealadel olevatel rakkudel mitoos blokeerib, rakud surevad ja jagunevad.

Osa sõrmevaherakke liigub tulevaste sõrmede alale .
Häired:

Liigsõrmsus – võib olla funktsionaalne või ebafunktsionaalne – lisasõrm on väike ja ebatüüpilises kohas.

Liitsõrmsus – sõrmevahede mittekujunemine e. sõrmede mittelahknemine. Võib olla eraldatav, kui mõlemal sõrmel on luukude moodustunud. Mitteeraldatav, kui eraldi luid pole.

Lühisõrmsus – puuduvad teatud sõrmelülid.

Telgsus – väärarengud paiknevad kahel pool sümmeetriatelge.

Totaalmoone – jäsemed ei sarnane õige kujuga.
Kõrvalekalded

Ämbliksõrmsus – sõrmeliigesed on paremini liikuvad.

Ülipikad sõrmed
Lootekestad
… ajutised organid, mis soodustavad lootelist arengut. Inimesel saame rääkida 4 tüüpi lootekestadest.

Rebukott – inimesel praktiliselt tähtsusetu, kuna rebu peaaegu ei ole, see paikneb ühtlaselt. Pärisimetajatel toimub ainevahetus läbi platsenta.

Amnion e. vesikest – kõige lootepoolsem kest, täidetud lootevedelikuga, mille põhikoostisosaks vesi, lisaks on seal rakke, karvu ja teisi orgaanilisi ühendeid. Ülesanded – kaitseb temperatuurimuutuste eest, põrutuste eest, veekaotuse eest, raskusjõu mõju eest. On ka joogi ja urineerimiskeskkonnaks. Võimaldab sünnieelset diagnostikat – võetakse lootevedelikku koos rakkudega.

Allantois e. kusekott – imetajatel kujuneb soolejätkena, hakates ühendama loodet ja platsentat . Allantoisist kujuneb lõpuks nabaväät. Nabaväädis on veresooned, sellel on põhiliselt tranportfunktsioon, teatud määral ka eritus . Pärisimetajatel esineb naba.

Koorion e. irdkest – kõige välisem lootepoolne kest, mis moodustab hattusid. Hatud tungivad emaka limaskesta. Hattudest ja emaka limaskestast kujuneb platsenta. Koorini tükikesi kasutatakse sünnieelses diagnostikas. Kohe saab piisavalt materjali uuringuks.

Platsenta e. emakook – koosneb ema ja lootepoolsest osast. Platsentas on kahe ruumis süsteem. Lootehatud verega moodustavad ühe ruumi, emaka limaskesta verega täidetud õõnsused on teine ruum. Ema ja loote vered ei segune. Kogu ainevahetus käib läbi membraanstruktuuride. Ema ja loote veri segunevad loomulikul sünnitusel. See paneb aluse hilisematele vererühmade konfliktidele. Ülesanded:

Gaasivahetus – loode saab hapniku ja annab CO2. Loote hemoglobiin on paremini hapnikku siduv.

Kindlustab ainevahetuse – emalt lootele : glükoos. Lootelt emale: kusiaine .

Kaitse: 1) takistab kahjulike ühendite minekut lootesse, nt. paljud ravimid, toksiinid , haigustekitajad. 2) läbi platsenta jõuavad looteni ema antikehad , tekib omandatud immuunsus, mis kestab mõned kuud.

Toodab hormoone, mis reguleerivad sünnitustegevuse algust. Probleem on enneaegne sündimine. Samuti ka üleaegne sündimine.

Postembrüonaalne areng

Algab: a) koorumine ( munejate järglased (linnud), munast poegijad – munad on emaorganismis, kõhuõõnes, loode saab toitu, munavaruainetest, kooruvad kõhus (roomajad: rästik, kõhrkalad: emakala e. kiviluts, b) sündimine – pärisimetajad.

Kasv – organismi mõõtmete ja biostruktuuride arvu enamasti pöördumatu suurenemine ajas.
Kasvuvormid:

Anorgaaniline – põhineb vee ja soolade kiirel omastamisel. Nt. vetikate mõõtmete kiire suurenemine pärast vajalike toitainete omastamist, inimesel vee lagunemisest tekkinud tursed .

Orgaaniline – toitainete omastamine ja ümbertöötlus.

Suurenevad rakkude mõõtmed. Nt. skeleti lihasrakud , närvirakud: aju suurenemine, taimerakkudel venimiskasv , vastsete rakud

Suureneb rakkude arv.

Jagunevad kõik rakud

Jagunevad vaid teatud rakud ja pooled neist ei spetsialiseeru. Nt. kambiumirakud, punane luuüdi.

Üldiselt rakud ei jagune, jagunemine käivitub tänu erandolukorrale, nt. vigastus . Nt. silmakestades leiduvad rakud.
Kasvumehhanismid

Piiramatu kasv – organism kasvab kuni surmani. nt. taimed, seened, ka osa loomi kasvavavad pidevalt nt. kõhrkalad, kilpkonnad

Piiratud kasv – kasv toimub kuni teatud mõõtmete saavutamiseni. Need on mõõtmed, mis on vajalikud paljunemiseks. Nt. imetajad, linnud.

Perioodiline kasv – kasv toimub etappide kaupa soodsal eluperioodil. Nt. parasvöötme taimed. Nt. vähid peale kestumist.

Ebaproportsionaalne kasv – ühed kehapiirkonnad kasvavad kiiremini kui teised. Nt. inimesel looteeas areneb eelistatult pea ja sünnijärgselt arenevad eelistatult jäsemed ja kere .

Lähtuvalt kasvupiirkonnast.

Tipmine kasv – taimedel kasvukuhikud

Jämeduskasv – lihasrakkude jämenemine, rasvumine .
Kasvu regulatsioon
Loomorganismide näited

Endogeensed e. sisetegurid

Kasv on mõjutatud geenidest, kasv on määratud paljude geenidega üheaegselt – polügeenne tunnus.

Kasvuhormoon – hüpofüüs.

Eksogeensed e. välistegurid

Toidu hulk, kvaliteet, kättesaadavus.

Mehhaanilised mõjutused organite tasandil

Pidurdus – mehhaaniliste mõjutustega kasvu pidurdamine , nt. Hiinas jalalabade tugev kinnisidumine.

Ergutus – nt. rõngaste lisamisega kaela pikendamine -35cm.

Areng

… morfofüsioloogiline (ehituse ja talitluse) protsesside kogum, mis tavaliselt viib organismide keerustumiseni ajas.
Jaguneb:

Otsene

Moondega
Tunnus
Otsene
Moondega
Välimus noorjärgu ja suguküpse isendi vahel.
Sarnane. Erinevus kehamõõtudes, proportsioonides
Väga erinev
Vastse olemasolu
Ei ole
On
Talitluslikud erinevused
On, seotud organismide vanusega. Nt. sugunäärmed veel ei talitle.
Kvalitatiivsed füsioloogilised erinevused, teist tüüpi ainevahetusrajad. Kullesed taimtoidulised, konnad kiskjad.
Ökoloogilised erinevused
Ei ole
On, olulised erinevused elupaigas, toidus jne.

Keelikloomade areng (koljused)

Moondega:

Kahepaiksed, vastseks kulles .

Kalad, vastseks maim.

Sõõrsuud, nt. silmudel songlane.

Otseselt:

Imetajad

Linnud

Roomajad

Moondega areng selgrootutel

Esineb enamikel hõimkondadel. Nt. käsnadel, ainuõõssetel, limustel, erinevatel ussidel :rips-, lame-, ümar- ussid, lülijalgsed ja okasnahksed .
Areng lülijalgsetel (hõimkond), putukatel (klass)
Putukatel saame esile tuua 4 tüüpi arenguid.

Moondeta areng – nt. ürgsed putukad, tavaliselt tiivutud – majasoomukas.

Vaegmoondega areng – muna-> vastne -> -> (kestumised) -> -> valmik . Vastsed ja valmikud on üldjuhul sarnased. Erinevused on vaid keha lülide arvus, keha proportsioonides, tiibades ja suguküpsuses. Nt. prussakad , tarakanid, tirtsud , ritsikad, lutikad , täid, satikas.

Täismoone – muna -> vastne -> nukk -> valmik. Vastsetüüpidel on kindlad nimed. Kahetiivaliste vastne vagel. Liblikatel röövik. Mardikatel tõugud. Sääsed, kirbud , kärbsed, mesilased, sipelgad.

Segatüübiline areng – kiilid.

Moondega arengu bioloogiline tähtsus

Väheneb konkurents toidule. Liblikas nektar , röövik haljasmass

Väheneb konkurents elupaigale. Kulles vees/mudas, konn maismaal ja vees.

Moondega areng soodustab levikut. Karbid on väheliikuvad või paigalised. Karpide vastsed ujuvad ja parasiteerivad kaladel.

Täismoondega areng soodustab talvitumist. Vastse ja nuku staadium pinnases. Nukud on madalatel temp. del väga vastupidavad (-50 kraadi). Nendes on ohtralt glütserooli.

Moondega areng pikendab eluiga. Nt. ühepäevikulised. Valmikud elavad 3 päeva. Vastsed elavad aastaid (2-3)

Moondega arengu käigus organismid enamasti muutuvad keerulisemaks. Nt. kõik moondega arenevad keelikloomad
Vananemine
… üldine bioloogiline seaduspära, mis algab organismi moodustumise hetkest, avaldub kõigil organiseerituse tasanditel ja lõpeb surmaga.
Vananemise ilmingud inimesel

Molekulaarne tasand

Mutatsioonid DNA-s

Vee sisalduse vähenemine

Rakuline tasand

Rakkude jagunemise aktiivsuse vähenemine

Mitokondrite töö aeglustumine, ATP sünteesi langus.

Koe tasand

Rakkude üldarvu langus. Eriti nende kudede puhul, mille rakud ei taastu . Närvikude.

Muutused orgaanilise ja anorgaanilise aine vahekorras. Lihaskoes väheneb vee sisaldus. Luukoes väheneb mineraalsoolade sisaldus

Organi tasand

Väheneb elundite mahtuvus. Süda, kops , magu, põis.

Väheneb nende talituslik aktiivsus, tööjõudlus. Süda, neerud – ultrafiltratsioon , magu.

Elundkonna tasand

Häirub eriosade koostöö. Närvisüsteem, sisenõrenäärmed, seedeelundkond.

Häiruvad regulatsiooniprotsessid, nii välised kui sisesed . Vereringeelundkond – süda, veresooned, neerud.

Organismi tasand

Meeleelundite ja närvisüsteemi sidususe häire – ebatüüpilised signaalid ja/või nende vale tõlgendamine. Operatiivmälu häirumine. Ohtlik on tegevuse unustamine poole pealt.

Vananemine avaldub väljanägemises: kehahoid, pigmentatsioon , naha struktuur
Vananemise bioloogilised põhjused

Organismi sisesed

Mutatsioonid DNA-s, kasvajate teke

Kromosoomi telomeeride kulumine , keharakud loomadel saavad jaguneda kindel arv kordi , pärast seda nad surevad.

Häired organismisiseses transpordis, nt. vereringes veresoonte lupjumine , hormoontransport, hapniku transport, närvi ülekanded.

Biobarjääride terviklikkuse kadu, nt. kroonilised haavandid

Organismi välised

Vabad radikaalid keskkonnast. Päike.

Vaegused. Toitelised vaegus. Eriti ohtlik mikrotoitainete vaegus.

Haigustekitajad. Pideva kohaloluga haigustekitajad. Nt. vaikivas olekus viirusnakkused, püsiparasiidid.

Kliimaolud – kuuma kliima.
Organismi loomulik kaitse vananemise vastu

DNA muutuste otsing, avastamine, kõrvaldamine. Ööpäevas 104 vähikollet. Seda süsteemi nim. reparatsiooniks.

Rakkude pidev uuenemine. Vigastuste paranemine. Toimub regeneratsioon.

Võõrühendite lagundamine kehas – vastutab maks. Võõrsõnaga ksenobiootikumide metabolism.

Kahjulike tegurite isolatsioon organismis.

Hüdrofoobsed keskkonna mürgid paigutatakse rasvkoesse

Haigustekitaja isoleeritakse lubikapslisse, nt. tuberkuloos , keeritsussi vastsed.

Aktiivkaitse – terviklikud biobarjäärid, antikehad ja õgirakud, regulaatorvalgud.

Antioksüdandid

Saab toiduga – vitamiinid,

Sünteesib ise, GSH ja sidrunhape – peptiidid.
Surm
… surm on organismi elutegevuse pöördumatu lakkamine.

Agoonia – seisund, kus kõik reservid on suunatud elutegevuse säilitamisele. Tunnused: teadvushäired, südamerütmihäired, krambid, kopsuturse, sulgurlihaste lõtvumine. Kõik häired ei esine korraga. Agoonia võib olla pöörduv või pöördumatu.

Kliiniline surm – teadvuse puudus, südametöö, hingamine , refleksid. Rakud on elus. Keskmiselt 5 minutit. Kliiniline surm lüheneb kuumas keskkonnas, pikeneb jahedas. Vajalik elustamine e. reanimatsioon:

Elustamine õnnestub

Osaliselt õnnestub – inimene jääb kestvasse vegetatiivsesse seisundisse. Ajukoore rakud on hukkunud , kuid ürgsed aju osad on elus. Inimene on teadvuseta, kadunud on kõik kõrgema ajutalitluse võimalused. Pika hoolduse korral saavad need inimesed selles seisundis püsida aastaid.

Ei õnnestu – bioloogiline surm.

Bioloogiline surm – a) haiglaolukord – ajusurm võrdub bioloogiline surm. Vajalik intensiivravis. EEG – elektroentsefalogramm – selgitab aju surma sama põhimõte nagu EKG-l. hetkel millal inimene on bioloogilises surmas, tohib võtta talt elundeid, kui ta on selleks loa andnud.

.DOC Laadi alla originaalfail 30 lk · .doc · 35 allalaadimist

50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.

~ 30 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2011-02-10 Kuupäev, millal dokument üles laeti

35 laadimist Kokku alla laetud

0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

kaarel94 Õppematerjali autor

Suuline arvestus, 2 kontrolltööd, piletis 2 punkti, üks tsükli esimeses pooles teine teises pooles.

bioloogia vegetatiivne paljunemine suguline paljunemine kasv surm

Sarnased õppematerjalid

doc

Paljunemine

Paljunemine Eesmärk järglaste taastootmine liigi säilitamiseks. Jaguneb: suguline ja mittesuguline, viimane omakorda jag. vegetatiivseks ja eoseliseks. Vegetatiivne 1. Ühest rakust lähtuvalt. a) rakkude jagunemine mitoosiga. Iseloomulik päristuumsetele. b) amitoos. Omane eeltuumsetele ja erandkorras päristuumsetele. Nt bakterid, protistid, kasvajate rakud. c) pungumine. Ebavõrdne mitoos, kus moodustuv rakk on alati väiksem ja jääb lähterakuga seotuks. Kas siis lõplikult seotuks (tek koloonia) või ajutiselt. d) hulgijagunemine. Esmalt jaguneb rakutuum kaheks, 4-ks, 8-ks... 128-ks. Tagajärjeks hulktuumne struktuur, mis laguneb ja moodustub tuumadele vastav arv rakke. Nt algloomad (malaaria ja toksoplasmoosi tekitavad). 2. Lähtuvalt hulkraksest struktuurist a) Loomariigis. 1. pooldumine - piki või risti. Nt ripsussid, hulkharjasussid. 2. pungumine - hüdrad. 3. fragment

Üldbioloogia

doc

Paljunemine, areng, geneetika

PALJUNEMINE, areng, geneetika Järgnevat tabelit tihti küsitud eksamil 1) Mittesuguline a) Vegetatiivne * Ühest rakust lähtuv * Hulkraksusest lähtuv b) Eoseline 2) Suguline Vegetatiivne paljunemine............................................................................................................2 Vegetatiivne paljunemine raku tasandil- rakutsükkel, mitoos.................................................... 3 Rakutsükkel.................................................................................................................................3 MITOOS..................................................................................................................................... 4 Mitoosi bioloogiline tähtsus:.......................................................................................................5 EOSELINE PALJUNEMINE:....................................................................................................5 Eoseline paljunemine

Bioloogia

doc

Paljunemine ja areng

Organismide paljunemine ja areng Rakkude jagunemine tagab organismi kasvamise. Uued tütarrakud moodustuvad lähteraku jagunemisel. Kõik hulkrakse organismi rakud ei ole jagunemisvõimelised ja jagunemisprotsess ei ole piiramatu, sest organismide mõõtmed ei saa lõpmatult suureneda. Rakutsükkel on raku eluring ühe mitoosi lõpust läbi interfaasi järgmise mitoosi lõpuni. Samuti Rakkutsükkel=interfaas+mitoos on erinevate kudede rakkude interfaasi ja mitoosi kestus erinev. 1. Paljunemisviisid Mittesuguline paljunemine Suguline paljunemine Uus organism saab alguses eosest/keharakust Uus organism saab alguse viljastatud munarakust- sugurakud ühinevad Pole vaja spetsiaalseid rakke On vaja spetsiaalseid rakke (sugurakke ehk Eoseline- eoste ehk spooride abil (seened, gameete) samblad, sõnajalgtaimed) Seemnerak

Bioloogia

docx

Paljunemine

Paljunemine Mitoos - Päristuumsete rakkude jagunemisviis, mille käigus moodustuvad sama kromosoomide arvuga geneetiliselt identsed tütarrakud. Mitoos toimub keharakkudes. - Mitoos jaguneb : - 1) Karüokinees - tuuma jagunemine - 2) Tsütokinees - tsütoplasma jagunemine - Mõned rakud nagu näiteks mõned närvirakud ja punased verelibled ei jagune. Kromosoomid- Kahekromatiidiline kromosoom moodustub DNA replikatsiooni tulemusena. Kromatiidid on omavahel ühendatud tsentromeeri abil. Kumbki kromatiid koosneb ühest DNA molekulist. Interfaas Mitoosi faasid: Mitoosi tähtsus: Toimub kromosoomide võrdväärne jaotamine tütarrakkude vahel. Tütarrakud on geneetiliselt identsed. Ainuraksete organismide paljunemine Embrüonaalne areng (sügoodi moodustumine) Suureneb rakkude arv, sellega tagatakse organismi kasv. Mitoos on vajalik surnud ja hukkunud rakkude asendamiseks. Meioos Rakkude jagunemise vorm, mille

Bioloogia

doc

Paljunemine ja areng

Paljunemine ja areng Mitoos Rakutsükkel on raku eluring ühest rakujagunemisest teise rakujagunemise lõpuni Mitoos on päristuumsete rakkude jagunemisviis, mille käigus moodustuvad sama kromosoomide arvuga geneetiliselt identsed tütarrakud. Mitoos toimub kõigis keharakkudes ning jaguneb kaheks: 1. Karüokinees – tuuma jagunemine 2. tsütokinees – tsütoplasma jagunemine Inimese kehas on 46 kromosoomi. Kromotiidid on ühendatud tsentromeetri abil. Üks kromotiid koosneb ühest DNA molekulist. Replikatsioon on koopia valmistamine olemasolevast DNA-ahelast. Kui DNA replikatsiooni käigus tekkinud vigu ei suuda ensüümid parandada, siis tekivad mutatsioonid. Mitoosi faasid: 1. Interfaas → selgelt näha rakutuum, aga mitte kromosoomid → DNA replikatsioon → tsentrisoomid kahekordistuvad → suurenevad raku mõõtmed ja organellide arv → ATP süntees 2. profaas (ettevalmistav faas) → on näha kromosoomid (keerduvad kokku)

Bioloogia

doc

Üldbioloogia konspekt (1. osa)

Üldbioloogia Bioanorgaaniline keemia 13.10.08 - Piiriteadus, mis uurib organismide elementaarkoostist ja seda mõjutavaid tegureid - Organismidest on tuvastatud ~70-90 keemilist elementi Makroelemendid (98-99%) C, H, O, N, S, P 1) Mittemetallid 2) Väikese aatommassiga C elukeskne element: a. C võib moodustada erinevaid keemilisi sidemeid (üksiksidemeid, kaksiksidemeid) b. Sidemed on ensümaatiliselt sünteesitavad ja lagundatavad c. Süsinikühendid võivad moodustada erinevaid struktuure: · Lineaarne ehk sirge · Hargnev · Tsükliline d. Süsinike aatomivaheliste üksiksidemete vahel on lubatud ruumpaigutuse muutus ja see omakorda põhjustab molekuli kuju muutuseid e. Süsinikühendite bioloogilisel lagunemisel vabaneb süsihappegaas. Süsihappegaas ei ole mürgine gaas H biosüsteemides järgm ül: 1) Osaleb vesiniksidemete tekkes (H ja O, H ja N). Stabiliseerivad bio

Üldbioloogia

doc

Diploidne kromosoomistik

Diploidne kromosoomistik - enamikule liikidele iseloomulik kahekordne kromosoomistik, milles kõik kromosoomid esinevad homoloogiliste paaridena.Tähistatakse 2n (inimesel 2n=46). Eoseline paljunemine - mittesuguline paljunemine,mis toimub eoste (spooride) abil. Esineb protistidel,seentel ja osal taimedel. Gameet - organismi sugurakk. Kahte tüüpi - naistel munarakud ja meestel seemnerakud ehk spermid. Generatiivne paljunemine - suguline paljunemine, mis toimub sugurakkude abil. Haploidne kromosoomistik - meioosi tulemusena kaks korda vähenenud kromosoomistik. Esineb näiteks sugurakkudes ja eostes. Tähistatakse n (inimesel n=23). Interfaas - päristuumse raku kahe jagunemise (mitoosi või meioosi) vahele jääv raku eluperiood. Interfaasis rakud suurenevad, koguvad ATP-d, tsentrioolid kahekordistuvad, moodustatakse juurde organelle, DNA kahekordistub. Kahekromatiidiline kromosoom - DNA kahekordistumise järel on kromosoomid kahekromatiidilised. Karüokinees - rakujagunemise (

Bioloogia

docx

ORGANISMIDE PALJUNEMINE

ORGANISMIDE PALJUNEMINE Mittesuguline Suguline  Vegetatiivne  Partenogees  Eoseline  Viljastunud munarakust Mittesuguline  Uus organism saab alguse ühest vanemast, sugurakkude ühinemist ei toimu Vegetatiivne  Ostepooldumine rakkudel  Pungumine  Võsund  Sigikeha  Õistaimed o Lehe, varre, juure või varre muudandite abil (sibul, mugul, risoom) Eeoseline paljunemine  Seentel, vetikatel, sammaldel, sõnajalgadel  Järglased on geneetiliselt identsed  Paljunemine on kiire  Korraga palju järglasi  Paljunemiseks on vaja 1 organismi Suguline paljunemine  Sugulisel paljunemisel saab uus organism enamasti alguse viljastunud munarakust  Uus organism saab alguse kahe suguraku ühinemisest  Esineb iseviljastumist: sugurakud pärinevad ühelt vanemalt (hermafr

Bioloogia

Rohkem sarnaseid