Регенерация гидры
Род: Hydra = Гидры
|
Рост и регенерация гидры
Читать дополнительно: * Гидра в аквариуме…; Гидры (видео, смотреть)
У взрослой гидры клетки всех трех клеточных линий в норме интенсивно делятся в средней части тела, а затем мигрируют к подошве, гипостому и кончикам щупалец. Только там происходит гибель и слущивание отдельных клеток. Таким образом происходит постоянное обновление всех клеток тела гидры. При нормальном питании образующийся «избыток» делящихся клеток перемещается в обычно образующиеся в нижней трети туловища почки. В результате этого происходит деление гидры почкованием.
Установлено, что гидра обладает очень высокой способностью к регенерации. Так, при разрезании тела гидры поперек на несколько частей каждая из них восстанавливает и «голову» и «ногу», сохраняя исходную полярность, т.е. рот и щупальца развиваются на той стороне, которая была ближе к оральному концу тела, а стебелек и подошва — на аборальной стороне фрагмента. При этом целый организм может восстанавливаться из отдельных совсем небольших кусочков тела, составляющих менее 1/100 первоначального объема целой гидры. Восстановление происходит также из кусочков щупалец и даже из взвеси клеток. При этом сам процесс регенерации не сопровождается усилением клеточных делений и представляет собой типичный пример морфаллаксиса.
Гидра также может регенерировать из взвеси клеток, которую можно получить путем мацерации, протирая тело гидры через мельничный газ. При этом для восстановления головного конца достаточно образования агрегата из примерно 300 эпителиально-мускульных клеток. В экспериментах показано, что регенерация целого нормального организма возможна даже из клеток только одного эктодермального сили только энтодермального слоя.
Еще ранние опыты Трамбле показали, что при регенерации сохраняется полярность каждого фрагмента гидры. Т.е. при разрезании тела гидры поперек на несколько цилиндрических фрагментов, на каждом из них ближе к бывшему оральному концу регенерируют гипостом и щупальца, а ближе к бывшему аборальному полюсу — подошва. Замечено также, что у тех фрагментов, которые располагались ближе к «голове», быстрее регенерирует «голова», а у располагавшихся ближе к «ноге» — «нога».
Когда в экспериментах по изучению регенерации были применены методики сращивания фрагментов разных особей (вырезан фрагмент из боковой стороны туловища одной гидры и сращен с телом другой гидры), то были возможны три исхода опыта: 1) фрагмент полностью сливается с телом реципиента; 2) фрагмент образует выступ, на конце которого развивается «голова» и превращается в почку; 3) фрагмент образует выступ, на конце которого образуется «нога». В результате опытов было установлено, что процент образования «голов» тем выше, чем ближе к «голове» донора взят фрагмент для пересадки и чем дальше от «головы» реципиента он помещен. Полученные результаты свидетельствовали о существовании четырех веществ-морфогенов, которые регулируют регенерацию. Это активаторы и ингибиторы регенерации «головы», а также активаторы и ингибиторы регенерации «ноги». Эти вещества, очевидно, образуют концентрационные градиенты: причем в районе «головы» у нормального полипа максимальна концентрация как активатора, так и ингибитора головы, а в районе «ноги» — максимальна концентрация и активатора, и ингибитора ноги.
Активатором головы оказался пептид из 11 аминокислот (pGlu-Pro-Pro-Gly-Gly-Ser-Lys-Val-Ile-Leu-Phe), активный в пикомолярной концентрации. У человека он присутствует в гипоталамусе и кишечнике и в той же концентрации обладает нейротрофическим действием. Как у гидры, так и у млекопитающих этот пептид обладает митогенным действием, а также влияет на клеточную дифференцировку.
Активатором ноги тоже является пептид с молекулярной массой, близкой к 1000 Да. Ингибиторы головы и ноги — низкомолекулярные гидрофильные вещества небелковой природы. Как оказалось, все эти четыре вещества в норме выделяются нервными клетками гидры. Интересно, что активатор головы имеет время полужизни около 4 ч, в то время как ингибитор всего 30 мин, и он медленнее диффундирует, так как связан с белком-носителем. В свою очередь нгибитор головы даже в очень низкой концентрации подавляет выделение активатора, а при ее увеличении в 20 раз большей концентрации — подавляется своё собственное выделение. Аналогично ингибитор ноги ингибирует выделение активатора ноги.
В последние десятилетия гидра используется как модельный объект для изучения регенерации и процессов морфогенеза и в частности трансгенная гидра Hydra vulgaris линии AEP с энтодермальными клетками, в которых экспрессируется зелёный флуоресцентный белок. . Геном североамериканский вид Hydra magnipapillata уже частично расшифрован. В настоящее время разработана методика получения трансгенных гидр, а в Японии и Германии имеются коллекции мутантных линий гидры.
Также недавно биологи «расшифровали» нервную систему гидр. Исследователи из Колумбийского университета разработали технику, которая позволила зарегистрировать активность всех нейронов в теле гидр.
Источник
ЕЩЕ ПО ТЕМЕ:
Гидра
Царство | Животные |
Подцарство | Многоклеточные |
Тип | Кишечнополостные |
Класс | Гидроидые |
Род | Гидры |
Общее строение
Тело гидры имеет вид продолговатого мешочка, стенки которого состоят из двух слоёв клеток — эктодермы и энтодермы.
Между ними лежит тонкая студенистая неклеточная прослойка — мезоглея, служащая опорой.
Эктодерма формирует покров тела животного и состоит из нескольких видов клеток: эпителиально-мускульные, промежуточные и стрекательные.
Самые многочисленные из них — эпителиально-мускульные.
Эктодерма
эпителиально-мускульная клетка
За счёт мускульных волоконец, лежащих в основании каждой клетки, тело гидры может сокращаться, удлиняться и изгибаться.
Между эпителиально-мускульными клетками находятся группы мелких, округлых, с большими ядрами и небольшим количеством цитоплазмы клеток, называемых промежуточными.
При повреждении тела гидры, они начинают усиленно расти и делиться. Они могут превращаться в остальные типы клеток тела гидры, кроме эпителиально-мускульных.
В эктодерме находятся стрекательные клетки, служащие для нападения и защиты. В основном они расположены на щупальцах гидры. Каждая стрекательная клетка содержит овальную капсулу, в которой свёрнута стрекательная нить.
Строение стрекательной клетки со свернутой стрекательной нитью
Если добыча или враг прикоснётся к чувствительному волоску, который расположен снаружи стрекательной клетки, в ответ на раздражение стрекательная нить выбрасывается и вонзается в тело жертвы.
Строение стрекательной клетки с выброшенной стрекательной нитью
По каналу нити в организм жертвы попадает вещество, способное парализовать жертву.
Существует несколько типов стрекательных клеток. Нити одних пробивают кожные покровы животных и вводят в их тело яд. Нити других обвиваются вокруг добычи. Нити третьих — очень клейкие и прилипают к жертве. Обычно гидра «стреляет» несколькими стрекательными клетками. После выстрела стрекательная клетка погибает. Новые стрекательные клетки формируются из промежуточных.
Строение внутреннего слоя клеток
Энтодерма выстилает изнутри всю кишечную полость. В её состав входят пищеварительно-мускульные и железистые клетки.
Энтодерма
Пищеварительная система
Пищеварительно-мускульных клеток больше других. Мускульные волоконца их способны к сокращению. Когда они укорачиваются, тело гидры становится более тонким. Сложные движения (передвижение «кувырканием»), происходит за счёт сокращений мускульных волоконцев клеток эктодермы и энтодермы.
Каждая из пищеварительно-мускульных клеток энтодермы имеет 1-3 жгутика. Колеблющиеся жгутики создают ток воды, которым пищевые частички подгоняются к клеткам. Пищеварительно-мускульные клетки энтодермы способны образовывать ложноножки, захватывать и переваривать в пищеварительных вакуолях мелкие пищевые частицы.
Строение пищеварительно-мускульной клетки
Имеющие в энтодерме железистые клетки выделяют внутрь кишечной полости пищеварительный сок, который разжижает и частично переваривает пищу.
Строение желистой клетки
Добыча захватывается щупальцами с помощью стрекательных клеток, яд которых быстро парализует мелких жертв. Координированными движениями щупалец добыча подносится ко рту, а затем с помощью сокращений тела гидра «надевается» на жертву. Пищеварение начинается в кишечной полости (полостное пищеварение), заканчивается внутри пищеварительных вакуолей эпителиально-мускульных клеток энтодермы (внутриклеточное пищеварение). Питательные вещества распределяются по всему телу гидры.
Когда в пищеварительной полости оказываются остатки жертвы, которые невозможно переварить, и отходы клеточного обмена, она сжимается и опорожняется.
Дыхание
Гидра дышит растворённым в воде кислородом. Органов дыхания у неё нет, и она поглощает кислород всей поверхностью тела.
Кровеносная система
Отсутствует.
Выделение
Выделение углекислого газа и других ненужных веществ, образующихся в процессе жизнедеятельности, осуществляется из клеток наружного слоя непосредственно в воду, а из клеток внутреннего слоя — в кишечную полость, затем наружу.
Нервная система
Под кожно-мускульными клетками располагаются клетки звездчатой формы. Это нервные клетки (1). Они соединяются между собой и образуют нервную сеть (2).
Нервная система и раздражимость гидры
Если дотронутся до гидры (2), то в нервных клетках возникает возбуждение (электрические импульсы), которое мгновенно распространяется по всей нервной сети (3) и вызывает сокращение кожно-мускульных клеток и всё тело гидры укорачивается (4). Ответная реакция организма гидры на такое раздражение — безусловный рефлекс.
Половые клетки
С приближением холодов осенью в эктодерме гидры из промежуточных клеток образуются половые клетки.
Различают два вида половых клеток: яйцевые, или женские половые клетки, и сперматозоиды, или мужские половые клетки.
Яйца находятся ближе к основанию гидры, сперматозоиды развиваются в бугорках, расположенных ближе к ротовому отверстию.
Яйцевая клетка гидры похожа на амёбу. Она снабжена ложноножками и быстро растет, поглощая соседние промежуточные клетки.
Строение яйцевой клетки гидры
Строение сперматозоида гидры
Сперматозоиды по внешнему виду напоминают жгутиковых простейших. Они покидают тело гидры и плавают с помощью длинного жгутика.
Оплодотворение. Размножение
Сперматозоид подплывает к гидре с яйцевой клеткой и проникает внутрь нее, причем ядра обеих половых клеток сливаются. После этого ложноножки втягиваются, клетка округляется, на ее поверхности выделяется толстая оболочка — образуется яйцо. Когда гидра погибает и разрушается, яйцо остается живым и падает на дно. С наступлением тёплой погоды живая клетка, находящаяся внутри защитной оболочки, начинает делиться, образующиеся клеточки располагаются в два слоя. Из них развивается маленькая гидра, которая выходит наружу через разрыв оболочки яйца. Таким образом, многоклеточное животное гидра в начале своей жизни состоит всего из одной клетки — яйца. Это говорит о том, что предки гидры были одноклеточными животными.
Бесполое размножение гидры
При благоприятных условиях гидра размножается бесполым путём. На теле животного (обычно в нижней трети туловища) образуется почка, она растет, затем формируются щупальца и прорывается рот. Молодая гидра отпочковывается от материнского организма (при этом материнский и дочерний полипы прикрепляются щупальцами к субстрату и тянут в разные стороны) и ведет самостоятельный образ жизни. Осенью гидра переходит к половому размножению. На теле, в эктодерме закладываются гонады — половые железы, а в них из промежуточных клеток развиваются половые клетки. При образовании гонад гидр формируется медузоидный узелок. Это позволяет предполагать, что гонады гидры — сильно упрощенные споросаки, последний этап в ряду преобразования утраченного медузоидного поколения в орган. Большинство видов гидр раздельнополы, реже встречается гермафродитизм. Яйцеклетки гидр быстро растут, фагоцитируя окружающие клетки. Зрелые яйцеклетки достигают диаметра 0,5—1 мм. Оплодотворение происходит в теле гидры: через специальное отверстие в гонаде сперматозоид проникает к яйцеклетке и сливается с ней. Зигота претерпевает полное равномерное дробление, в результате которого образуется целобластула. Затем в результате смешанной деламинации (сочетание иммиграции и деламинации) осуществляется гаструляция. Вокруг зародыша формируется плотная защитная оболочка (эмбриотека) с выростами-шипиками. На стадии гаструлы зародыши впадают в анабиоз. Взрослые гидры погибают, а зародыши опускаются на дно и зимуют. Весной продолжается развитие, в паренхиме энтодермы путем расхождения клеток образуется кишечная полость, затем формируются зачатки щупалец, и из-под оболочки выходит молодая гидра. Таким образом, в отличие от большинства морских гидроидных, у гидры отсутствуют свободноплавающие личинки, развитие у неё прямое.
Регенерация
Гидра обладает очень высокой способностью к регенерации. При разрезании поперек на несколько частей каждая часть восстанавливает «голову» и «ногу», сохраняя исходную полярность — рот и щупальца развиваются на той стороне, которая была ближе к оральному концу тела, а стебелек и подошва — на аборальной стороне фрагмента. Целый организм может восстанавливаться из отдельных небольших кусочков тела (менее 1/100 объёма), из кусочков щупалец, а также из взвеси клеток. При этом сам процесс регенерации не сопровождается усилением клеточных делений и представляет собой типичный пример морфаллаксиса.
Передвижение
В спокойном состоянии щупальца вытягиваются на несколько сантиметров. Животное медленно водит ими из стороны в сторону, подстерегая добычу. При необходимости гидра может медленно передвигаться.
«Шагающий» способ передвижения
«Шагающий» способ передвижения гидры
Изогнув своё тело (1) и прикрепившись щупальцами к поверхности предмета (субстрата), гидра подтягивает к переднему концу тела подошву (2). Затем шагающее движение гидры повторяется (3,4).
«Кувыркающий» способ передвижения
«Кувыркающий» способ передвижения гидры
В другом случае она словно через голову кувыркается, поочерёдно прикрепляясь к предметам то щупальцами, то подошвой (1-5).
системы органов, регенерация, способы размножения
Гидра — типичный представитель класса Гидрозои. Имеет цилиндрическую форму тела, достигая в длину до 1-2 см. На одном полюсе имеется рот, окруженный щупальцами, численность которых у различных видов бывает от 6 до 12. На противоположном полюсе у гидр расположена подошва, служащая для прикрепления животного к субстрату.
Органы чувств
В эктодерме у гидр имеются стрекательные, или крапивные клетки, служащие для защиты или нападения. Во внутренней части клетки находится капсула со спирально закрученной нитью.
Снаружи этой клетки располагается чувствительный волосок. Если какое-либо мелкое животное коснется волоска, то стрекательная нить стремительно выстреливается наружу и вонзается в жертву, которая погибает от попавшего по нити яда. Обычно одновременно выбрасывается много стрекательных клеток. Рыбы и другие животные не поедают гидр.
Щупальца служат не только для осязания, но и для захвата пищи — различных мелких водных животных.
В эктодерме и энтодерме у гидр есть эпителиально-мускульные клетки. Благодаря сокращению мускульных волоконец этих клеток гидра передвигается, «ступая» поочередно то щупальцами, то подошвой.
Нервная система
Нервные клетки, образующие сеть по всему телу, расположены в мезоглее, а отростки клеток отходят наружу и внутрь тела гидры. Такой тип строения нервной системы называется диффузным. Особенно много нервных клеток располагается у гидры вокруг рта, на щупальцах и подошве. Таким образом, у кишечнополостных уже появляется простейшая координация функций.
Гидрозои обладают раздражимостью. При раздражении нервных клеток различными раздражителями (механическими, химическими и др.) воспринятое раздражение распространяется по всем клеткам. Благодаря сокращению мускульных волоконец тело гидры может сжиматься в комочек.
Таким образом, впервые в органическом мире у кишечнополостных появляются рефлексы. У животных этого типа рефлексы еще однообразны. У более организованных животных они в процессе эволюции усложняются.
Строение гидрыПищеварительная система
Пищеварительный сок вырабатывают железистые клетки. В нем имеются протеолитические ферменты, которые способствуют усвоению белков. Пища в гастральной полости переваривается пищеварительными соками и распадается на мелкие частицы. В клетках энтодермы имеется по 2-5 жгутиков, перемешивающих пищу в гастральной полости.
Псевдоподии эпителиально-мускульных клеток захватывают частицы пищи и в дальнейшем происходит внутриклеточное пищеварение. Непереваренные остатки пищи удаляются через рот. Таким образом, у гидроидных впервые появляется полостное, или внеклеточное, пищеварение, идущее параллельно с более примитивным внутриклеточным пищеварением.
Регенерация органов
В эктодерме у гидры имеются промежуточные клетки, из которых при повреждении тела образуются нервные, эпителиально-мускульные и другие клетки. Это способствует быстрому зарастанию раненого места и регенерации.
Если у гидры отрезать щупальце, то оно восстановится. Более того, если гидру разрезать на несколько частей (даже до 200), каждая из них восстановит целый организм. На примере гидры и других животных ученые изучают явление регенерации. Выявленные закономерности необходимы для разработки методов лечения ран у человека и многих видов позвоночных.
Способы размножения гидр
Все гидрозои размножаются двумя путями — бесполым и половым. Бесполое размножение заключается в следующем. В летний период, примерно на середине, из тела гидры выпячиваются эктодерма и энтодерма. Образуется бугор, или почка. За счет размножения клеток размер почки увеличивается.
Гастральная полость дочерней гидры сообщается с полостью материнской особи. На свободном конце почки образуется новый рот и щупальца. У основания почка перешнуровывается, молодая гидра отделяется от материнской и начинает вести самостоятельное существование.
Половое размножение у гидрозоев в естественных условиях наблюдается осенью. Одни виды гидр раздельнополые, а другие гермафродитные. У пресноводной гидры из промежуточных клеток эктодермы образуются женские и мужские половые железы, или гонады, то есть, эти животные являются гермафродитами. Семенники развиваются ближе к ротовой части гидры, а яичники — ближе к подошве. Если в семенниках образуется много подвижных сперматозоонов, то в яичниках созревает лишь одно яйцо.
Гермафродитные особи
У всех гермафродитных форм гидрозоев сперматозооны созревают раньше, чем яйца. Поэтому оплодотворение происходит перекрестно, а следовательно, самооплодотворение наступить не может. Оплодотворение яиц происходит в материнской особи еще в осеннее время. После оплодотворения гидры, как правило, погибают, а яйца в покоящемся состоянии остаются до весны, когда из них развиваются новые молодые гидры.
Почкование
Морские гидроидные полипы могут быть, как гидры, одиночными, но чаще они живут колониями, появившимися благодаря почкованию большого числа полипов. Колонии полипов часто состоят из огромного числа особей.
У морских гидроидных полипов, кроме бесполых особей, при размножении с помощью почкования образуются половые особи, или медузы.
Процессы жизнедеятельности гидры (движения, раздражение, регенерация, питание, выделение, размножение) | Биология. Реферат, доклад, сообщение, краткое содержание, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест
Движения гидры. Эпителиально-мускульные клетки эктодермы имеют волокна, которые могут сокращаться. Если они сокращаются одновременно, укорачивается все тело гидры. Если сокращаются волокит в клетках с одной стороны, то в эту сторону гидра наклоняется. Благодаря работе этих волокон движутся щупальца гидры и перемещается все ее тело (рис. 13.4).
Реакции на раздражение гидры. Благодаря нервным клеткам, расположенным в эктодерме, гидра воспринимает внешние раздражения: свет, прикосновения, некоторые химические вещества. Отростки этих клеток смыкаются между собой, образуя сетку. Так формируется самая простая по строению нервная система, называемая диффузной (рис. 13.5). Больше всего нервных клеток находится возле подошвы и на щупальцах. Проявлением работы нервной системы и эпителиально-мышечных клеток является безусловный рефлекс гидры — сгибание щупалец в ответ на прикосновение.
Рис. 13.4. Схема движении гидры |
Рис. 13.5. Нервная система гидры |
Во внешнем слое расположены также стрекательные клетки, содержащие капсулы со скрученной тоненькой трубочкой — стрекательной нитью. Наружу из клетки торчит чувствительный волосок. Достаточно его слегка коснуться, как нить выбрасывается из капсулы и вонзается в тело врага или добычи. К нему по стрекательной нити поступает яд, и животное погибает. Больше всего стрекательных клеток расположено в щупальцах.
Регенерация гидры. Маленькие округлые промежуточные клетки эктодермы способны превращаться в другие виды клеток. За счет их размножения гидра быстро отстраивает поврежденную часть тела. Способность к регенерации этого животного поражает: когда гидру разделили на 200 частей, из каждой восстановилось целое животное!
Питание гидры. В эндодерме расположены железистые клетки и оснащенные жгутиками пищеварительные клетки. Железистые клетки поставляют в кишечную полость вещества, называемые пищеварительными соками. Эти вещества разрушают добычу, разлагая ее на микроскопические кусочки. С помощью жгутиков пищеварительные клетки подгоняют их к себе и захватывают, образуя псевдоподии. Внутреннюю полость гидры не случайно называют кишечной: в ней начинается переваривание пищи. Но окончательно пища расщепляется в пищеварительных вакуолях пищеварительных клеток. Непереваренные остатки пищи удаляются наружу из кишечной полости через рот.
Выделение вредных веществ, образовавшихся в процессе жизнедеятельности гидры, происходит через эктодерму в воду
Взаимодействие клеток. Среди клеток гидры лишь пищеварительные переваривают пищу, но они обеспечивают питательными веществами не только себя, но и все другие клетки. В свою очередь «соседи» создают наилучшие условия жизни для поставщиков питательных веществ. Вспомните об охоте гидры — теперь вы сможете объяснить, как согласованная работа нервных, жалящих, эпителиально-мышечных и железистых клеток обеспечивает работой пищеварительные клетки. А эти клетки делятся с соседями результатами своего труда. Материал с сайта http://worldofschool.ru
Как размножается гидра? При бесполом размножении в результате деления промежуточных клеток образуется почка. Почка растет, на ней появляются щупальца, между ними прорывается рот. На противоположном конце формируется подошва. Маленькая гидра отделяется от материнского организма, опускается на дно и начинает жить самостоятельно.
Размножается гидра и половым путем. Гидра — гермафродит: в одних выступах ее эктодермы из промежуточных клеток формируются сперматозоиды, в других — яйцеклетки. Оставив тело гидры, сперматозоиды по воде следуют к другим особям. Отыскав яйцеклетки, они оплодотворяют их. Образуется зигота, вокруг которой возникает плотная оболочка. Это оплодотворенное яйцо остается в теле гидры. Обычно половое размножение происходит осенью. Зимой взрослые гидры погибают, а яйца переживают зиму на дне водоема. Весной зигота начинает делиться, образуя два слоя клеток. Из них и развивается маленькая гидра.
На этой странице материал по темам:Гидра схема питания
Сходные строения клеток гидры амебы бодо
Гидра строение и жизнедеятельность
Поврежденные клетки гидры восстанавливаются с помощью клеток??
Размножение гидры. регенерация. значение в природе.
Почему тело гидры может укорачиваться?
Объясните, может ли восстановиться количество стрекательных клеток у раненой гидры.
Каждую осень все гидры в водоеме погибают, но каждую весну в водоеме появляются молодые гидры. Объясните это явление.
Почему гидра может съесть животное больших размеров, а губка, даже крупная, питается лишь очень малыми одноклеточными организмами?
Каковы сходные черты в строении клеток гидры, амебы, бодо?
Регенерация у гидры происходит за счет клеток. Пресноводная обыкновенная гидра (Hydra vulgaris). Питание и пищеварение
4. Размножение и развитие
5. Рост и регенерация
6. Продолжительность жизни
7. Симбионты
8. История открытия и изучения
9. Гидра как модельный объект
Миграция и обновление клеток
В норме у взрослой гидры клетки всех трех клеточных линий интенсивно делятся в средней части тела и мигрируют к подошве, гипостому и кончикам щупалец. Там происходит гибель и слущивание клеток. Таким образом, все клетки тела гидры постоянно обновляются. При нормальном питании «избыток» делящихся клеток перемещается в почки, которые обычно образуются в нижней трети туловища.
Регенерационная способность
Гидра обладает очень высокой способностью к регенерации. При разрезании поперек на несколько частей каждая часть восстанавливает «голову» и «ногу», сохраняя исходную полярность рот и щупальца развиваются на той стороне, которая была ближе к оральному концу тела, а стебелек и подошва на аборальной стороне фрагмента. Целый организм может восстанавливаться из отдельных небольших кусочков тела, из кусочков щупалец, а также из взвеси клеток. При этом сам процесс регенерации не сопровождается усилением клеточных делений и представляет собой типичный пример морфаллаксиса.
Гидра может регенерировать из взвеси клеток, полученных путем мацерации. В экспериментах показано, что для восстановления головного конца достаточно образования агрегата из примерно 300 эпителиально-мускульных клеток. Показано, что регенерация нормального организма возможна из клеток одного слоя.
Опыты по изучению регенерации и модели регенерации
Уже ранние опыты Трамбле показали, что при регенерации сохраняется полярность фрагмента. Если разрезать тело гидры поперек на несколько цилиндрических фрагментов, то на каждом из них ближе к бывшему оральному концу регенерируют гипостом и щупальца, а ближе к бывшему аборальному полюсу подошва. При этом у тех фрагментов, которые располагались ближе к «голове», быстрее регенерирует «голова», а у располагавшихся ближе к «ноге» «нога».
Позднее опыты по изучению регенерации были усовершенствованы в результате применения методики сращивания фрагментов разных особей. Если вырезать из боковой стороны туловища гидры фрагмент и срастить его с телом другой гидры, то возможны три исхода опыта: 1) фрагмент полностью сливается с телом реципиента; 2) фрагмент образует выступ, на конце которого развивается «голова»; 3) фрагмент образует выступ, на конце которого образуется «нога». Выяснилось, что процент образования «голов» тем выше, чем ближе к «голове» донора взят фрагмент для пересадки и чем дальше от «головы» реципиента он помещен. Эти и аналогичные опыты привели к постулированию существования четырех веществ-морфогенов, регулирующих регенерацию активатора и ингибитора «головы» и активатора и ингибитора «ноги». Эти вещества, согласно данной модели регенерации, образуют концентрационные градиенты: в районе «головы» у нормального полипа максимальна концентрация как активатора, так и ингибитора головы, а в районе «ноги» максимальна концентрация и активатора, и ингибитора ноги.
Эти вещества действительно были обнаружены. Активатор головы пептид из 11 аминокислот, активный в пикомолярной концентрации. У человека он присутствует в гипоталамусе и кишечнике и в той же концентрации обладает нейротрофичесским действием. У гидры и млекопитающих этот пептид обладает также митогенным действием и влияет на клеточную дифференцировку.
Активатор ноги тоже пептид с молекулярной массой, близкой к 1000 Да. Ингибиторы головы и ноги низкомолекулярные гидрофильные вещества небелковой природы. В норме все четыре вещества выделяются нервными клетками гидры. Активатор головы имеет большее время полужизни, чем ингибитор и медленнее диффундирует, так как связан с белком-носителем. Ингибитор головы в очень низкой концентрации подавляет выделение активатора, а в 20 раз большей концентрации своё собственное выделение. Ингибитор ноги также ингибирует выделение активатора ноги.
Молекулярные механизмы регенерации
Получение «безнервных» гидр
При регенерации, как и при росте и бесполом размножении, эпителиально-мускульные клетки делятся самостоятельно, причем клетки эктодермы и энтодермы две независимые клеточные линии. Остальные типы клеток развиваются из промежуточных. Убив делящиеся промежуточные клетки высокой дозой радиации или колхицином, можно получить «безнервных», или эпителиальных гидр они продолжают расти и почковаться, но отделяющиеся почки лишены нервных и стрекательных клеток. Культуру таких гидр удается поддерживать в лаборатории с помощью «насильственного» кормления.
Как вы уже поняли из предшествующего изложения, к регенерации способны многие представители животного царства. Но форма и масштаб восстановительного роста у разных животных могут серьезно различаться. В этой главе нам предстоит познакомиться с четырьмя известными биологами, которым мы в значительной мере обязаны нашими знаниями о восстановлении утраченных органов. Каждый из этих ученых выбрал свой особый путь изучения проблемы регенерации, и вам станет понятно, что какого-то одного пути решения проблемы не существует. Понимание механизма регенерации может складываться лишь из тщательного сопоставления информации, получаемой с применением самых разных экспериментальных подходов.
ЭЛЛИСОН БЕРНЕТТ. РЕГЕНЕРАЦИЯ У ГИДР
Эллисон Бернетт преподает в Северо-западном университете в Эванстоне, штат Иллинойс. Больш
Регенерация у гидры происходит за счет клеток. Внешний вид, передвижение и питание пресноводной гидры. Молекулярные механизмы регенерации
Одни из типичных представителей отряда кишечнополостных животных — пресноводные гидры. Эти существа обитают в чистых водоемах и прикрепляются к растениям или грунту. Впервые их увидел нидерландский изобретатель микроскопа и известный натуралист А. Левенгук. Ученому даже удалось стать свидетелем почкования гидры и рассмотреть ее клетки. Позже Карл Линней дал роду научное наименование, ссылаясь на древнегреческие мифы о Лернейской гидре.
Гидры обитают в чистых водоемах и прикрепляются к растениям или грунту.
Особенности строения
Этот водный обитатель отличается миниатюрным размером. В среднем длина тела составляет от 1 мм до 2 см, но может быть и чуть больше. Существо имеет цилиндрическую форму туловища. Спереди располагается рот со щупальцами вокруг (их число может доходить до двенадцати штук). Сзади находится подошва, с помощью которой животное двигается и прикрепляется к чему-либо.
На подошве располагается узкая пора, через которую проходят жидкость и пузырьки газа из кишечной полости. Вместе c пузырьком существо открепляется от выбранной опоры и всплывает. При этом его голова располагается в гуще воды. У гидры простое строение, ее тело состоит из двух слоев. Как ни странно, но когда существо голодное, его тело выглядит длиннее.
Гидры — одни из немногих кишечнополостных, которые живут в пресной воде. Большая же часть этих созданий населяет морскую акваторию. Пресноводные разновидности могут иметь следующее местообитание:
- пруды;
- озера;
- речные заводы;
- канавы.
Если вода прозрачная и чистая, эти существа предпочитают находиться у самого берега, создавая своеобразный ковер. Еще одна причина, по которой животные предпочитают неглубокие области — любовь к свету. Пресноводные создания очень хорошо различают направление света и передвигаются поближе к его источнику. Если их посадить в аквариум, они обязательно переплывут в самую освещенную часть.
Интересно, что в эндодерме этого существа могут присутствовать одноклеточные водоросли (зоохлореллы). Это отражается на внешнем виде животного — оно приобретает светло-зеленый цвет.
Процесс питания
Это миниатюрное существо — настоящий хищник. Очень интересно узнать, чем же питается пресноводная гидра. В воде обитает множество мелкой живности: циклопы , инфузории , а также рачки. Они и служат пищей для этого создания. Иногда оно может съесть более крупную добычу, например, маленьких червячков или личинок комара. Кроме того, эти кишечнополостные приносят большой урон рыбоводческим прудам, ведь икра становится одним из того, чем питается гидра.
В аквариуме можно во всей красе понаблюдать за тем, как охотится это животное. Гидра висит щупальцами вниз и при этом расставляет их в виде сети. Ее туловище слегка раскачивается и описывает круг. Добыча, проплывающая рядом, касается щупалец, пытается вырваться, но резко перестает двигаться. Стрекательные клетки парализуют ее. Тогда кишечнополостное существо притягивает ее ко рту и съедает.
Если животное хорошо поело, оно раздувается. Это существо может поглотить жертву , которая превышает его по размеру. Рот его может раскрываться очень широко, иногда из него отчетливо виднеется часть организма добычи. После такого зрелища не возникает никаких сомнений в том, что пресноводная гидра по способу питания — хищник.
Способ размножения
Если существо достаточно питается, размножение происходит очень быстро методом почкования. За несколько дней крохотная по
Гидра
☰
Гидры — это род животных, относящихся к Кишечнополостным. Их строение и жизнедеятельность часто рассматривают на примере типичного представителя — гидры пресноводной. Далее будет описываться именно данный вид, который обитает в пресных водоемах с чистой водой, прикрепляется к водным растениям.
Обычно размер гидры менее 1 см. Жизненная форма — полип, что предполагает цилиндрическую форму тела с подошвой внизу и ротовым отверстием на верхней стороне. Рот окружен щупальцами (примерно 6-10), которые могут вытягиваться в длину, превышающую длину тела. Гидра наклоняется в воде из стороны в сторону и своими щупальцами улавливает мелких членистоногих (дафний и др.), после чего отправляет их в рот.
Для гидр, также как для всех кишечнополостных, характерна радиальная (или лучевая) симметрия. Если смотреть на не сверху, то можно провести множество воображаемых плоскостей, делящих животное на две равных части. Гидре все-равно с какой стороны к ней подплывает пища, так как она ведет неподвижный образ жизни, поэтому радиальная симметрия ей более выгодна, чем билатеральная (характерная для большинства подвижных животных).
Ротовое отверстие гидры открывается в кишечную полость. Здесь происходит частичное переваривание пищи. Остальное переваривание осуществляется в клетках, которые поглощают частично переваренную пищу из кишечной полости. Непереваренные остатки выбрасываются через рот, так как у кишечнополостных нет анального отверстия.
Тело гидры, как и всех кишечнополостных, состоит из двух слоев клеток. Наружный слой называется эктодермой, а внутренний — энтодермой. Между ними находится небольшой слой мезоглеи — неклеточного студенистого вещества, в котором могут находиться различные типы клеток или отростки клеток.
Эктодерма гидры
Эктодерму гидры составляют несколько видов клеток.
Кожно-мускульные клетки наиболее многочисленные. Они создают покровы животного, а также отвечают за изменение формы тела (удлинение или уменьшение, изгибание). Их отростки содержат мышечные волоконца, способные сокращаться (при этом их длина уменьшается) и расслабляться (их длина увеличивается). Таким образом, эти клетки играют роль не только покровов, но и мышц. У гидры нет настоящих мышечных клеток и, соответственно, настоящей мышечной ткани.
Гидра может передвигаться с помощью кувырков. Она наклоняется так сильно, что щупальцами достает до опоры и становится на них, поднимая подошву вверх. После этого наклоняется уже подошва и становится на опору. Таким образом, гидра совершает кувырок и оказывается на новом месте.
У гидры есть нервные клетки. У этих клеток есть тело и длинные отростки, которыми они соединяются между собой. Другие отростки контактируют с кожно-мускульными и некоторыми другими клетками. Таким образом все тело заключается в нервную сеть. У гидр нет скопления нервных клеток (ганглиев, мозга), однако даже такая примитивная нервная система позволяет им иметь безусловные рефлексы. Гидры реагируют на прикосновение, наличие ряда химических веществ, изменение температуры. Так если к гидре прикоснуться, то она сжимается. Это значит, что возбуждение от одной нервной клетки распространяется по всем остальным, после чего нервные клетки передают сигнал кожно-мускульным клеткам, чтобы они начали сокращать свои мышечные волоконца.
Между кожно-мускульными клетками у гидры есть немало стрекательных клеток. Особенно их много на щупальцах. Эти клетки внутри себя содержат стрекательные капсулы со стрекательными нитями. Снаружи у клеток находится чувствительный волосок, при касании которого стрекательная нить выстреливает из своей капсулы и поражает жертву. При этом в мелкое животное впрыскивается яд, обычно имеющий паралитическое действие. С помощью стрекательны клеток гидра не только ловит свою добычу, но и защищается от нападающих на нее животных.
Промежуточные клетки (находятся скорее в мезоглее, чем в эктодерме) обеспечивают регенерацию. Если гидра повреждается, то благодаря промежуточным клеткам на месте раны образуются новые различные клетки эктодермы и эндодермы. Гидра может восстановить достаточно большую часть своего тела. Отсюда и ее название: в честь персонажа древне-греческой мифологии, у которого отрастали новые головы взамен отрубленным.
Энтодерма гидры
Энтодерма выстилает кишечную полость гидры. Главная функция клеток энтодермы — это захват частичек пищи (частично переваренных в кишечной полости) и их окончательное переваривание. При этом у клеток энтодермы есть также мускульные волоконца, способные сокращаться. Эти волоконца обращены в сторону мезоглеи. В сторону кишечной полости направлены жгутики, которые подгребают к клетке пищевые частицы. Клетка их захватывает так, как это делают амебы — образуя ложноножки. Далее пища оказывается в пищеварительных вакуолях.
Энтодерма выделяет в кишечную полость секрет — пищеварительный сок. Благодаря ему захваченное гидрой животное распадается на мелкие частички.
Размножение гидры
У пресноводной гидры есть как половое, так и бесполое размножение.
Бесполое размножение осуществляется путем почкования. Оно происходит в благоприятный период года (в основном летом). На теле гидры образуется выпячивание стенки. Это выпячивание увеличивается в размерах, после чего на нем образуются щупальца и прорывается рот. В последствие дочерняя особь отделяется. Таким образом, пресноводные гидры не образуют колоний.
С наступлением холодов (осенью) гидра преступает к половому размножению. После полового размножения гидры гибнут, они не могут жить зимой. При половом размножении в теле гидры образуются яйцеклетки и сперматозоиды. Последние покидают тело одной гидры, подплывают к другой и оплодотворяют там ее яйцеклетки. Образуются зиготы, которые покрываются плотной оболочкой, позволяющей им пережить зиму. Весной зигота начинает делиться, при этом формируются два зародышевых слоя — эктодерма и энтодерма. Когда температура становится достаточно высокой, молодая гидра разрывает оболочку и выходит наружу.
Regeneration — Типы регенерации, регенерация в Hydra
- Классы
- Класс 1-3
- Класс 4-5
- Класс 6-10
- Класс 11-12
- КОНКУРСНЫЙ ЭКЗАМЕН
- BNAT 000 NC
- 000 NC Книги
- Книги NCERT для класса 5
- Книги NCERT для класса 6
- Книги NCERT для класса 7
- Книги NCERT для класса 8
- Книги NCERT для класса 9
- Книги NCERT для класса 10
- Книги NCERT для класса 11
- Книги NCERT для класса 12
- NCERT Exemplar
- NCERT Exemplar Class 8
- NCERT Exemplar Class 9
- NCERT Exemplar Class 10
- NCERT Exemplar Class 11
- NCERT 9000 9000
- NCERT Exemplar Class
- Решения RS Aggarwal, класс 12
- Решения RS Aggarwal, класс 11
- Решения RS Aggarwal, класс 10 90 003 Решения RS Aggarwal класса 9
- Решения RS Aggarwal класса 8
- Решения RS Aggarwal класса 7
- Решения RS Aggarwal класса 6
- Решения RD Sharma
- RD Sharma Class 6 Решения
- Решения RD Sharma Решения RD Sharma Class 8
- Решения RD Sharma Class 9
- Решения RD Sharma Class 10
- Решения RD Sharma Class 11
- Решения RD Sharma Class 12
- 000 NC Книги
- PHYSICS
- Механика
- Оптика
- Термодинамика Электромагнетизм
- ХИМИЯ
- Органическая химия
- Неорганическая химия
- Периодическая таблица
- MATHS
- Теорема Пифагора 0004
- 000300030004
- Простые числа
- Взаимосвязи и функции
- Последовательности и серии
- Таблицы умножения
- Детерминанты и матрицы
- Прибыль и убыток
- Полиномиальные уравнения
- Деление фракций
- BNAT 000 NC
- 000
- 000
- 000
- 000
- 000
- 000 Microology
- 000
- 000 Microology
- 000 BIOG3000
- FORMULAS
- Математические формулы
- Алгебраические формулы
- Тригонометрические формулы
- Геометрические формулы
- КАЛЬКУЛЯТОРЫ
- Математические калькуляторы
- 0003000 PBS4000
- 000300030002 Примеры калькуляторов химии Класс 6
- Образцы бумаги CBSE для класса 7
- Образцы бумаги CBSE для класса 8
- Образцы бумаги CBSE для класса 9
- Образцы бумаги CBSE для класса 10
- Образцы бумаги CBSE для класса 11
- Образцы бумаги CBSE чел. для класса 12
- Классы
- CBSE — вопросник за предыдущий год
- CBSE — вопросник за предыдущий год, класс 10
- CBSE — за предыдущий год — вопросник, класс 12
- HC Verma Solutions
- HC Verma Solutions Class 11 Physics
- Решения HC Verma, класс 12, физика
- Решения Лакмира Сингха
- Решения Лакмира Сингха, класс 9
- Решения Лакмира Сингха, класс 10
- Решения Лакмира Сингха, класс 8
- Заметки CBSE
- , класс
- CBSE Notes
- Примечания CBSE класса 7
- Примечания CBSE класса 8
- Примечания CBSE класса 9
- Примечания CBSE класса 10
- Примечания CBSE класса 11
- Примечания CBSE класса 12
- Примечания к редакции
- CBSE
- Примечания к редакции класса 10 CBSE
- Примечания к редакции класса 11 CBSE 9000 4
- Примечания к редакции класса 12 CBSE
- Дополнительные вопросы по математике класса 8 CBSE
- Дополнительные вопросы по науке 8 класса CBSE
- Дополнительные вопросы по математике класса 9 CBSE
- Дополнительные вопросы по науке класса 9 CBSE
- , класс 3
- , класс 4
- , класс 5
- , класс 6
- , класс 7
- , класс 8
- , класс 9 Класс 10
- Класс 11
- Класс 12
- Решения NCERT для класса 11
- Решения NCERT для класса 11 по физике
- Решения NCERT для класса 11 Химия Решения для биологии класса 11
- Решения NCERT для математики класса 11 9 0003 NCERT Solutions Class 11 Accountancy
- NCERT Solutions For Класс 12 по физике
- Решения NCERT для химии класса 12
- Решения NCERT для класса 12 по биологии
- Решения NCERT для класса 12 по математике
- Решения NCERT Класс 12 Бухгалтерия
- Решения NCERT, класс 12, бизнес-исследования
- Решения NCERT, класс 12 Экономика
- NCERT Solutions Class 12 Accountancy Part 1
- NCERT Solutions Class 12 Accountancy Part 2
- NCERT Solutions Class 12 Micro-Economics
- NCERT Solutions Class 12 Commerce
- NCERT Solutions Class 12 Macro-Economics
- Решения NCERT для математики класса 4
- Решения NCERT для класса 4 EVS
- Решения NCERT для математики класса 5
- Решения NCERT для класса 5 EVS
- Решения NCERT для математики класса 6
- Решения NCERT для науки класса 6
- Решения NCERT для социальных наук класса 6
- Решения NCERT для класса 6 Английский
- Решения NCERT для класса 7 Математика
- Решения NCERT для класса 7 Наука
- Решения NCERT для класса 7 по социальным наукам
- Решения NCERT для класса 7 Английский
- Решения NCERT для класса 8 Математика
- Решения NCERT для класса 8 Science
- Решения NCERT для социальных наук 8 класса
- Решение NCERT ns для класса 8 Английский
- Решения NCERT для социальных наук класса 9
- Решения NCERT для математики класса 9 Глава 1
- Решения NCERT для Математика класса 9 Глава 2
- Решения NCERT для математики класса 9 Глава 3
- Решения NCERT для математики класса 9 Глава 4 Решения NCERT
- для математики класса 9 Глава 5
- Решения NCERT для математики класса 9 Глава 6
- Решения NCERT для Математика класса 9 Глава 7
- Решения NCERT для математики класса 9 Глава 8 Решения NCERT
- для математики класса 9 Глава 9 Решения NCERT
- для математики класса 9 Глава 10
- Решения NCERT для математики класса 9 Глава 11
- Решения NCERT для Математика класса 9 Глава 12
- Решения NCERT для математики класса 9 Глава 13 Решения
- NCERT для математики класса 9 Глава 14
- Решения NCERT для математики класса 9 Глава 15
- Решения NCERT для науки класса 9 Глава 1
- Решения NCERT для науки класса 9 Глава 2
- Решения NCERT для класса 9 Наука Глава 3
- Решения NCERT для Науки Класса 9 Глава 4
- Решения NCERT для Науки Класса 9 Глава 5
- Решения NCERT для Науки Класса 9 Глава 6
- Решения NCERT для Науки Класса 9 Глава 7
- Решения NCERT для Класса 9 Наука Глава 8
- Решения NCERT для Науки Класса 9 Глава 9
- Решения NCERT для Науки Класса 9 Глава 10
- Решения NCERT для Науки Класса 9 Глава 12
- Решения NCERT для Науки Класса 9 Глава 11
- Решения NCERT для Класса 9 Наука Глава 13
- Решения NCERT для класса 9 Наука Глава 14
- Решения NCERT для класса 9 по науке Глава 15
- Решения NCERT для класса 10 по социальным наукам
- Решения NCERT для математики класса 10 Глава 1
- Решения NCERT для математики класса 10 Глава 2
- Решения NCERT для математики класса 10 Глава 3
- Решения NCERT для математики класса 10 Глава 4
- Решения NCERT для математики класса 10 Глава 5
- Решения NCERT для математики класса 10 Глава 6
- Решения NCERT для математики класса 10 Глава 7
- Решения NCERT для математики класса 10 Глава 8
- Решения NCERT для математики класса 10 Глава 9 Решения NCERT
- для математики класса 10 Глава 10 Решения
- NCERT для математики класса 10 Глава 11
- Решения NCERT для математики класса 10 Глава 12
- Решения NCERT для математики класса 10 Глава 13
- NCERT Sol Решения NCERT для математики класса 10 Глава 14
- Решения NCERT для математики класса 10 Глава 15
- Решения NCERT для науки класса 10 Глава 1
- Решения NCERT для науки класса 10 Глава 2
- Решения NCERT для науки класса 10, глава 3
- Решения NCERT для науки класса 10, глава 4
- Решения NCERT для науки класса 10, глава 5
- Решения NCERT для науки класса 10, глава 6
- Решения NCERT для науки класса 10, глава 7
- Решения NCERT для науки 10 класса, глава 8
- Решения NCERT для науки класса 10 Глава 9
- Решения NCERT для науки класса 10 Глава 10
- Решения NCERT для науки класса 10 Глава 11
- Решения NCERT для науки класса 10 Глава 12
- Решения NCERT для науки 10 класса Глава 13
- Решения NCERT для науки 10 класса Глава 14
- Решения NCERT для науки 10 класса Глава 15
- Решения NCERT для науки 10 класса Глава 16
- Class 11 Commerce Syllabus
- ancy Account
- Программа бизнес-исследований 11 класса
- Учебная программа по экономике 11 класса
- Учебная программа по коммерции 12 класса
- Учебная программа по бухгалтерии 12 класса
- Учебная программа по бизнесу 12 класса
- Учебная программа по экономике
- 9000 9000
- Образцы документов по коммерции класса 11
- Образцы документов по коммерции класса 12
- TS Grewal Solutions
- TS Grewal Solutions Class 12 Accountancy
- TS Grewal Solutions Class 11 Accountancy
- Отчет о движении денежных средств
- Что такое Entry eurship
- Защита прав потребителей
- Что такое основной актив
- Что такое баланс
- Формат баланса
- Что такое акции
- Разница между продажами и маркетингом
- ICSE
- Документы
- ICSE
- Вопросы ICSE
- ML Aggarwal Solutions
- ML Aggarwal Solutions Class 10 Maths
- ML Aggarwal Solutions Class 9 Maths
- ML Aggarwal Solutions Class 8 Maths
- ML Aggarwal Solutions Class 7 Maths
- ML 6 Maths
- ML 6 Maths
- Selina Solutions
- Selina Solutions для класса 8
- Selina Solutions для Class 10
- Selina Solutions для Class 9
- Frank Solutions
- Frank Solutions для математики класса 10
- Frank Solutions для математики класса 9
- Класс ICSE 9000 2
- ICSE Class 6
- ICSE Class 7
- ICSE Class 8
- ICSE Class 9
- ICSE Class 10
- ISC Class 11
- ISC Class 12
- Пробный тест IAS 2019 1
- Пробный тест IAS 2019 2
- Экзамен KPSC KAS
- Экзамен UPPSC PCS
- Экзамен MPSC
- Экзамен RPSC RAS
- TNPSC Group 1
- APPSC Group 1
- Экзамен BPSC
- WBPS3000 Экзамен 9000 MPC 9000 9000 MPC4000 9000 Jam
- Ключ ответов UPSC 2019
- IA S Coaching Бангалор
- IAS Coaching Дели
- IAS Coaching Ченнаи
- IAS Coaching Хайдарабад
- IAS Coaching Мумбаи
- BYJU’SEE
- 9000 JEE 9000 Основной документ JEE 9000 JEE 9000
- Вопросник JEE
- Биномиальная теорема
- Статьи JEE
- Квадратичное уравнение
- Программа BYJU NEET
- NEET 2020
- NEET Приемлемость 9000 Критерии 9000 NEET4 9000 Пример 9000 NEET 9000 9000 NEET
- Поддержка
- Разрешение жалоб
- Служба поддержки клиентов
- Центр поддержки
- GSEB
- GSEB Syllabus
- GSEB4
- GSEB3 Образец статьи 004
- MSBSHSE
- MSBSHSE Syllabus
- MSBSHSE Учебники
- Образцы статей MSBSHSE
- Вопросники MSBSHSE
- AP Board
- APSCERT
- APS4
- Syll
- AP
- Syll 9000SC4
- Syll
- AP 9000S4 9000 Syll
- Syll
- MP Board
- MP Board Syllabus
- MP Board Образцы документов
- Учебники MP Board
- Assam Board
- Assam Board Syllabus
- Assam Board Учебники 9000 9000 Board4
- Assam Board Учебники 9000 Board4 BSEB
- Bihar Board Syllabus
- Bihar Board Учебники
- Bihar Board Question Papers
- Bihar Board Model Papers
- BSE Odisha
- Odisha Board Syllabus
- Odisha Board Syllabus
- Программа PSEB
- Учебники PSEB
- Вопросы PSEB
- RBSE
- Rajasthan Board Syllabus
- RBSE Учебники
- RBSE Question Papers
- HPBOSE
- HPBOSE 000 Syllab HPBOSE
000 HPBOSE - JKBOSE
- Программа JKBOSE
- Образцы документов JKBOSE
- Шаблон экзамена JKBOSE
- TN Board
- TN Board Syllabus
- TN Board 9000 Papers 9000 TN Board 9000 Papers 9000 TN Board 9000 Papers 9000 TN Board 9000 Papers 9000 Paper 9000 Paper JAC
- Учебник JAC
- Учебники JAC
- Вопросники JAC
- Telangana Board
- Telangana Board Syllabus
- Telangana Board Учебники
- Papers
- Telangana Board Учебники
- KSEEB Syllabus
- Типовые вопросы KSEEB
- KBPE
- KBPE Syllabus
- Учебники KBPE
- KBPE Вопросы
- 9000 UPMSP Board 9000 UPMSP Board2
- Совет по Западной Бенгалии
- Учебный план Совета по Западной Бенгалии
- Учебники по Совету по Западной Бенгалии
- Вопросы для Совета по Западной Бенгалии
- UBSE
- TBSE
- Гоа Совет
- 000
- NBSE000
- Mega Board
- Manipur Board
- Haryana Board
- Банковские экзамены
- Экзамены SBI
- Экзамены IBPS
- Экзамены RBI
- IBPS
03
- Экзамены SSC 9SC2
- SSC GD
- SSC CPO 900 04
- SSC CHSL
- SSC CGL
- RRB JE
- RRB NTPC
- RRB ALP
- Класс 1
- Класс 2
- Класс 3
- Вопросы по физике
- Вопросы по химии
- Вопросы по химии
- Вопросы
- Вопросы по науке
- Вопросы GK
Минутку …
Включите файлы cookie и перезагрузите страницу.
Этот процесс автоматический. Ваш браузер в ближайшее время перенаправит вас на запрошенный контент.
Подождите до 5 секунд…
+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] — (!! []!)) + (+ [] + (!! [ ]) + !! [] + !! []) + (+ [] + (!! []) — []) + (+ [] + (!! []) + !! [] +! ! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [])) / + ((! + [] + (!! []) + !! [] + []) + (+ [] + (!! [!]) + !! []) + (+ [] — (!! []!)) + (+ !! []) + (+ [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [ ] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (! ! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (+ !! []))
+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [ ] + !! [] + !! []) + (+ [] — (!! [])) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + ( !! []) + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [])) / + ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (+ [] — (!! []!)) + (+ [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] — (!! []) (! + [] + (!! [])) + + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] + (!! [!]) — []) + (+ [] + (!! [] ) + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] + (!! []) -! []) + (+ [] + (!! [ ]) + !! [] + !! []))
+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [ ] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] — (!! []) (! + [] + (!! [])) + + !! [])) / + ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [ ] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] ) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] +! ! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! []))
+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] — (!! []!)) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (+ [] + (!! []) — (! + [] + (!! []) []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + + !! [])) / + ((+ [] + (!! []) — [] + []) + (+ [] + (!! []) — []) + (+ [] + (!! []) + !! []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + ( !! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [ ] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) — []))
+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (+ !! []) + ( ! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] — (!! [])) + (+ [] + (!! [!]) + !! [] +! ! []) + (+ [] + (!! [!]) — []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (+ [ ] + (!! []) + !! [])) / + ((! + [] + (!! []) + !! [] + []) + (! + [] + (!! [ ]) + !! [] + !! []) + (+ [] + (!! []) — []) + (+ [] + (!! []) + !! [] +! ! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [ ]) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] +! ! [] + !! []))
+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [ ] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] — (!! []) (! + [] + (!! [])) + + !! [] + !! []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [])) / + ((+ !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] +! ! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (+ [] — (!! [])) + (+! ! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [ ] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [+ !! [] + !! [] + !!] [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []))
+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (+ [] + (!! [!]) — []) + (! + [] — (!! [])) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [ ] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] + (!! [!]) — []) + (+ [] + (!! [ ]) + !! [])) / + ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [ ] + !! []) + (+ [] — (!! [])) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] — (!! [])) + (+ !! []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (+ !! []))
+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + ( ! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (+ !! []) + (+ [] —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— []))
+ ((! + [] + (!! []) +! ! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] — (!! []!)) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []) + (+ [] + (!! []) — (! + [] + (!! []) []) + + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [])) / + ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] +! ! []) + (+ !! []) + (+ [] + (!! [!]) — []) + (+ !! []) + (+ !! []) + (+ [ ] + (!! []) + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! []))
+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) — []) + (! + [] — (!! [])) + (+ [] + (!! []) + !! [] +! ! []) + (+ !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [+ !! [] + !! [] + !! [] + !!] [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] + (!! []) — (! + [] + (!! [])! []) + + !! [])) / + ((+ [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [ ] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] — (! + [] + (!! []) (!! [])) + + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (+ [] + (!! [!]) — []) + (+ [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []))
+ ((! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! [] + !! []) + (! + [] + (!! []) + !! [] + !! [] + !! [] +! ! [] + !! []) + (+ [] — (!! [])) + (+ [] —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— []))
,Повреждение клеток и восстановление тканей
Токсическое повреждение клеток может привести к гибели отдельных клеток, и если достаточное количество клеток потеряно, результатом может быть отказ ткани или органа, что в конечном итоге приведет к гибели организма. Практически невозможно разделить обсуждение клеточной токсичности и биохимической токсичности. Наиболее заметные клеточные изменения и гибель клеток происходят из-за специфических биохимических изменений внутри клетки или в окружающей ткани. Однако есть несколько ситуаций, когда токсичный химический или физический агент может вызвать повреждение клетки, фактически не затрагивая конкретное химическое вещество в клетке или ее мембране.Физические агенты, такие как тепло и излучение, могут повредить клетку из-за коагуляции ее содержимого (аналогично приготовлению пищи). В этом случае нет никаких специфических химических взаимодействий. Нарушение снабжения питательными веществами (такими как глюкоза и кислород) может лишить клетку необходимых материалов, необходимых для выживания.
Токсическое действие
Большинство токсических эффектов, особенно из-за ксенобиотиков, вызвано специфическими биохимическими взаимодействиями, не вызывающими заметных повреждений клетки или ее органелл.
Примеры этих токсических эффектов включают:
- Взаимодействие с химическим веществом, которое передает сообщение через нервный синапс, например, ингибирование фермента ацетилхолинэстеразы фосфорорганическими пестицидами.
- Когда одно токсичное химическое вещество подавляет или заменяет другое важное химическое вещество, такое как замена кислорода в молекуле гемоглобина монооксидом углерода.
Человеческое тело чрезвычайно сложно.Помимо более чем 200 различных типов клеток и примерно такого же количества типов тканей, существуют буквально тысячи различных биохимических веществ, которые могут действовать по отдельности или совместно, чтобы поддерживать правильную работу функций организма. В этом кратком руководстве невозможно проиллюстрировать структуры и функции клеток, а также химическую токсичность всех тканей и органов. В этом разделе представлен только общий обзор токсических эффектов наряду с некоторыми конкретными типами токсичности, включая рак и нейротоксичность.
Емкость для ремонта
Некоторые ткани обладают большой способностью к восстановлению, например, большинство эпителиальных тканей. Другие, например, нервная ткань, обладают ограниченной способностью к регенерации и восстановлению или вообще не имеют ее. Большинство органов обладают функциональной резервной способностью, так что они могут продолжать выполнять свои функции тела, хотя, возможно, и с несколько сниженной способностью. Например:
- Половина печени человека может быть повреждена, и организм может регенерировать достаточно новой печени или восстановить поврежденный участок путем замены фиброза, чтобы сохранить большую часть емкости исходной печени.
- Гипертрофия одной почки, чтобы принять потерю способности, когда другая почка была потеряна или удалена хирургическим путем.
Токсическое повреждение клеток и тканей
Токсическое повреждение клеток и тканей может быть временным и нелетальным, или, в тяжелых ситуациях, повреждение может вызвать гибель клеток или тканей. На следующей диаграмме показаны различные эффекты, которые могут возникнуть при повреждении клеток. Есть четыре основных конечных конечных точки клеточной или биохимической токсичности:
- Ткань может быть полностью восстановлена и восстановлена.
- Ткань может быть не полностью восстановлена, но способна поддерживать свою функцию с пониженной способностью.
- Смерть организма или полная потеря ткани или органа. В некоторых случаях организм может продолжать жить с помощью лечения, например, замены инсулина или трансплантации органов.
- Может возникнуть новообразование или рак, многие из которых приведут к смерти организма, а некоторые из них можно вылечить с помощью лечения.
Рис. 1. Токсическое повреждение клеток
(Источник изображения: NLM)
Обратимое повреждение клетки
Ответ клеток на токсическое повреждение может быть временным и обратимым после снятия стресса или осуществления компенсаторных клеточных изменений. В некоторых случаях восстанавливается полная способность поврежденных клеток. В других случаях сохраняется степень стойкого повреждения с уменьшением клеточной или тканевой способности.В дополнение к адаптивным клеточным изменениям, обсуждавшимся ранее, два часто встречающихся специфических клеточных изменения связаны с токсическим воздействием, клеточным набуханием и жировым изменением.
Набухание клеток , связанное с гипертрофией, происходит из-за гипоксии клеток, которая повреждает натрий-калиевый мембранный насос. Это, в свою очередь, изменяет внутриклеточный электролитный баланс с притоком жидкости в клетку, вызывая ее набухание. Набухание клеток обратимо, если устранить причину.
Жировые изменения более серьезны и возникают при тяжелом клеточном повреждении. В этой ситуации клетка повреждена и не может адекватно метаболизировать жир. В результате небольшие вакуоли жира накапливаются и рассредоточиваются в цитоплазме. Хотя жировые изменения могут происходить в нескольких органах, обычно они наблюдаются в печени. Это потому, что большая часть жира синтезируется и метаболизируется в клетках печени. Жировое изменение можно обратить вспять, но это гораздо более медленный процесс, чем обращение вспять набухания клеток.
Смертельное повреждение (смерть клетки)
Во многих ситуациях повреждение клетки может быть настолько серьезным, что клетка не может выжить. Гибель клеток происходит в основном двумя способами: некрозом и апоптозом.
Некроз — это прогрессирующая недостаточность основных метаболических и структурных компонентов клетки, как правило, в цитоплазме. Некроз обычно затрагивает группу смежных клеток или возникает на тканевом уровне. Такое прогрессирующее ухудшение структуры и функции быстро приводит к гибели клеток или «некротическим клеткам».Некроз начинается с снижения выработки клеточных белков, изменения градиента электролитов или потери целостности мембраны (особенно увеличения проницаемости мембраны). Цитоплазматические органеллы (такие как митохондрии и эндоплазматический ретикулум) набухают, а другие (особенно рибосомы) исчезают. Эта ранняя фаза прогрессирует до накопления жидкости в клетках, вызывая их бледное окрашивание или появление вакуолей, что патологи называют «мутным набуханием» или «гидропической дегенерацией». В некоторых клетках они больше не могут метаболизировать жирные кислоты, так что липиды накапливаются в цитоплазматических вакуолях. как «жировое скопление» или «жировое перерождение».«На заключительных стадиях« гибели клетки »ядро становится сморщенным (пикноз) или фрагментированным (кариорексис).
Апоптоз или «запрограммированная смерть клетки» — это процесс самоуничтожения ядра клетки. Апоптоз — это индивидуальная смерть или гибель одной клетки, при которой умирающие клетки не являются смежными, а разбросаны по ткани. Апоптоз — это нормальный процесс обновления клеток, при котором клетки имеют ограниченный срок жизни и самопроизвольно умирают. Во время эмбрионального развития определенные клетки запрограммированы на смерть и не заменяются, например клетки между каждым развивающимся пальцем.Если запрограммированные клетки не умирают, плод оказывается неполным или пальцы соединяются вместе в виде паутины.
При апоптозе клетки сокращаются из-за уменьшения цитозоля и ядра. Органеллы (кроме ядра) кажутся нормальными при апоптозе. Клетка распадается на фрагменты, называемые «апоптотическими тельцами». Эти апоптотические тельца и органеллы фагоцитируются соседними клетками и местными макрофагами без инициирования воспалительной реакции, как это видно при некрозе.Клетки подвергаются апоптозу и, кажется, «исчезают». Некоторые токсиканты вызывают апоптоз или, в других случаях, ингибируют нормальный физиологический апоптоз.
После некроза ткань пытается регенерировать тем же типом клеток, которые умерли. Когда травма минимальна, ткань может эффективно заменить поврежденные или потерянные клетки. В сильно поврежденных тканях или длительных хронических ситуациях способность ткани регенерировать одни и те же типы клеток и структуру ткани может быть превышена, так что происходит другое и несовершенное восстановление.
- Примером этого является хроническое поражение ткани печени алкоголем, при котором организм больше не может заменять гепатоциты гепатоцитами, а происходит замещение соединительной ткани. Фиброциты с коллагеном заменяют гепатоциты и нормальную структуру печени рубцовой тканью. Фиброзная рубцовая ткань укрепляет повреждение, но не может заменить утраченную печеночную ткань. При постоянном фиброзном изменении функция печени постоянно ухудшается, так что в конечном итоге печень больше не может поддерживать гомеостаз.Это фиброзное замещение печени известно как цирроз (рис. 2). Нормальный темно-красный, блестящий гладкий вид печени был заменен светлой, неправильной фиброзной рубцовой тканью, которая пронизывает всю печень.
Рис. 2. Здоровая печень (слева) и печень с циррозом (справа)
(Источник изображения: iStock Photos, ©)
До сих пор мы обсуждали в основном изменения отдельных ячеек. Однако ткань и орган состоят из разных типов клеток, которые работают вместе для достижения определенной функции.Как и в футбольной команде, когда один член команды не выдерживает, другие собираются компенсировать это. То же самое и с тканью. Повреждение одного типа клеток вызывает реакции внутри ткани, чтобы компенсировать повреждение. Внутри органов есть два основных типа тканей: паренхиматозные и стромальные. Паренхиматозные ткани содержат функциональные клетки (например, плоские клетки дермы, гепатоциты печени и альвеолярные клетки легких). Стромальные клетки являются поддерживающими соединительными тканями (например, кровеносными сосудами и эластическими волокнами).
Ремонт ячеек
Ремонт поврежденных клеток может быть выполнен одним из следующих способов:
- Регенерация паренхиматозных клеток.
- Ремонт и замещение соединительной тканью стромы.
Цель процесса восстановления — заполнить разрыв, образовавшийся в результате повреждения ткани, и восстановить структурную целостность поврежденной ткани. Обычно ткань пытается регенерировать те же самые поврежденные клетки; однако во многих случаях этого невозможно достичь, поэтому замена стромальной соединительной тканью является лучшим средством для достижения структурной целостности.
Способность регенерировать сильно зависит от типа паренхиматозных клеток. Регенерирующие клетки возникают в результате разрастания близлежащих паренхиматозных клеток, которые служат для замены потерянных клеток. По регенерирующей способности различают три типа клеток:
- Лабильные клетки — клетки, которые обычно делятся и замещают клетки с ограниченным сроком жизни (например, эпителиальные клетки кожи и гемопоэтические стволовые клетки).
- Стабильные клетки — клетки, которые обычно имеют длительный срок жизни с обычно низкой скоростью деления; они могут быстро делиться по требованию.
- Постоянные клетки — клетки, которые никогда не делятся и не имеют способности к репликации даже при стрессе или когда некоторые клетки умирают.
В таблице 1 приведены примеры типов ячеек.
Тип ячейки | Примеры |
---|---|
Лабильные клетки |
|
Стабильные ячейки |
|
Ячейки постоянные |
|
Таблица 1.Примеры трех типов клеток паренхимы
Лабильные клетки обладают большим потенциалом к регенерации путем репликации и повторного заселения одним и тем же типом клеток, пока поддерживающая структура остается неизменной. Стабильные клетки также могут реагировать и регенерировать, но в меньшей степени и в значительной степени зависят от поддерживающей стромальной основы. Когда каркас стромы поврежден, регенерированные паренхимные клетки могут неравномерно диспергироваться в органе, что приводит к снижению функции органа.Ответом ткани на лабильные и стабильные клетки изначально является гиперплазия, пока функция органа снова не станет нормальной. Когда постоянные клетки умирают, они не заменяются, а соединительная ткань (обычно фиброзная ткань) перемещается, чтобы занять поврежденную область. Это форма метаплазии.
Примеры замены метаплазией:
- Цирроз печени — клетки печени (гепатоциты) замещаются связками фиброзной ткани, которые не могут выполнять метаболические функции печени.
- Инфаркт миокарда — клетки сердечной мышцы не регенерируют и замещаются волокнистой соединительной тканью (рубцом). Рубец не может передавать электрические импульсы или участвовать в сокращении сердца.
- Легочный фиброз — поврежденные или мертвые эпителиальные клетки, выстилающие легочные альвеолы, замещаются фиброзной тканью. Газы не могут диффундировать через фиброзные клетки, и поэтому в легких резко снижается газообмен.
Рис. 3. Активация путей токсичности
(Источник изображения: адаптировано из д-ра Эндрю Майера, адаптировано из Национального исследовательского совета (NRC) 2007a.)
JEE Main, JEE Advanced, CBSE, NEET, IIT, бесплатные учебные пакеты, контрольные работы, консультации, спросите экспертов
Определение: Это тот постэмбриональный морфогенетический феномен, который при временной стимуляции вызывает восстановление поврежденных клеток / тканей, или замену, или повторное развитие отрубленных частей тела, или реконструкцию всего тела из небольшого фрагмента тела.
Способность к регенерации: У животных способность к регенерации была впервые обнаружена в Hydra Трамбли в 1740 году.Однако способность к повторной регенерации присутствует во всем животном царстве, но в разной степени. Он более выражен у низших животных, чем у высших. У беспозвоночных, простейших, губок и кишечнополостных способность к регенерации очень высока. У высших животных регенерационная способность намного выше на эмбриональной и личиночной стадиях, чем у взрослых. У человека это ограничивается заживлением поврежденных тканей, таких как кожа, мышцы, кости, кровеносные сосуды и нервы; потерянные органы не могут быть восстановлены.
Типы регенерации: Регенерация бывает двух основных типов — Репаративная и Восстановительная.
(1) Репаративная регенерация: В этом многоклеточном организме есть способность восстанавливать только определенные поврежденные клетки тела. Это обычное явление, наблюдаемое как у беспозвоночных, так и у позвоночных.
(2) Восстановительная регенерация : В этом случае многоклеточный организм может заново развить отрубленные части тела или все тело может быть сформировано из сегмента тела.Очень часто встречается у беспозвоночных. Это может произойти в результате эпиморфоза или морфалаксиса. Сила восстановительной регенерации варьируется у разных групп организмов например,
(i) Сила аутотомии у некоторых животных, часть тела отрывается от тела при угрозе со стороны врага или хищника. Это явление членовредительства называется аутотомией. Утраченная часть может быть хвостом, конечностью, внутренностями или рукой , например, ,
- Крабы ломают ногу при приближении к противнику.
- Ящерицы сбрасывают хвост.
- Голотурии (Иглокожие) отбрасывают свои внутренние органы (дыхательное дерево и т. Д.). Это называется потрошение.
- Морская звезда (иглокожие) может регенерировать всю руку.
- Autotomy — это специальное приспособление для избежания опасности нападения врага или хищника.
(ii) Кульминация регенерации, при которой все тело может развиться из фрагмента тела, находится в Hydra среди кишечнополостных; Scypha среди губок и Planaria среди плоских червей.
Механизм регенерации: T.H. Морган выделил два основных механизма регенерации у животных.
(1) Morphallaxis: Это реконструкция всего животного из небольшого фрагмента путем реорганизации существующих клеток. Восстановленное животное после завершения процесса намного меньше исходного. Вырастает до нормальных размеров. например, Hydra
(2) Эпиморфоз: Он заменяет потерянный орган тела путем пролиферации новых клеток с поверхности поврежденной части.Таким образом происходит регенерация придатка у членистоногих, руки у морской звезды, конечности у саламандры и хвоста у ящерицы.
Регенерация конечности тритона или саламандры : Тритон / саламандра обладает очень высокой способностью регенерировать свою потерянную конечность в процессе восстановительной регенерации. Он включает следующие шаги:
(1) Заживление раны: Эпидермальные клетки с краев пореза мигрируют и распространяются по открытой поверхности. Это называется заживлением ран.
(2) Образование бластемы: Через несколько дней после заживления пореза недифференцированные клетки накапливаются внутри эпидермиса. Из-за этой клеточной агрегации образуется коренастый нарост или выпуклость. Это известно как почка регенерации или бластема.
(3) Редифференцировка и морфогенез: Бластема развивает зачатки пальцев за счет вдавливания на свободном крае. Они вырастают в новые цифры.
(4) Рост: Регенерированная конечность увеличивается, пока не станет размером с нормальную конечность.
Контроль регенерации: Хотя точный механизм контроля регенерации потерянной конечности у саламандры / тритона не известен, но ряд экспериментов подтвердил его зависимость от нервов, гормонов и эпителиального покрова.
(1) Эпителий: C.S. Thornton (1960) показал, что наличие раневого эпителия, покрывающего ампутированную поверхность, необходимо для образования бластемы.Этот эпидермальный колпачок действует как стимул для агрегации бластемальных клеток мезенхимы. Это устанавливает эпителиально-мезенхимальное взаимодействие. Сообщалось, что если эпидермальный колпачок размещен эксцентрически, образуется эксцентрическая бластема, а если ее постоянно удалять, можно предотвратить образование бластемы.
(2) Нервный трофический фактор: Было показано, что если конечность сначала денервирована, а затем ампутирована, или если нервы каким-либо образом заблокированы от проникновения в эпидермис, регенеративная бластема не образуется.Но если ампутированная конечность денервирована после инициации образования бластемы, регенеративный процесс продолжается и образуется новая конечность.
(3) Гормоны: Было обнаружено, что надпочечники и гипофиз значительно влияют на регенеративный процесс.
Примеры регенерации у разных групп животных: Регенерация была впервые обнаружена у Hydra с помощью дрожи в 1740 году. Позже она была также обнаружена у других групп животных, но в различной степени.
(1) Беспозвоночные: Способность к регенерации обнаруживается у следующих типов беспозвоночных.
(i) Protozoa: Среди простейших очень высокая способность к регенерации была обнаружена у Amoeba , и было подтверждено, что присутствие ядра важно для регенерации, поскольку безъядерная часть в конце концов умирает.
(ii) Губки: Губки обладают замечательной способностью к регенерации. Любая травмированная или отрезанная часть тела легко ремонтируется или заменяется.Небольшие фрагменты губок вырастают в целые особи.
(iii) Целентраты: Целентраты тоже обладают замечательной способностью к регенерации. Hydra демонстрирует удивительную степень регенерации. Трамбли (1740) сообщил, что если Hydra разрезать поперек на две или более частей, то каждый фрагмент размером всего 0,004 мм может вырасти в целый организм. В Hydra регенерация происходит путем морфалаксиса. Hydra обладает уникальной способностью снова и снова регенерировать свою гипостому (оральный конец).
(iv) Плоские черви (Platyhelminthes): Сообщалось о очень высокой способности к регенерации у планарий среди плоских червей. Как и Hydra , небольшой фрагмент Planaria также может развиться в полноценное животное, хотя и меньшего размера, чем родительское животное. Внутренние органы, истощенные во время голодания, также полностью регенерируются, если становится доступной пища.
(v) Нематоды: У нематод низкая способность к регенерации. Однако поверхностные раны заживают.
(vi) Аннелиды: Аннелиды обладают меньшей способностью к регенерации, чем планарии. Если дождевого червя или другого олигохета разрезать на две половины, каждая половина может восстановить утраченные части. Но у большинства кольчатых червей способность к регенерации ограничена, и можно регенерировать только 4 или 5 сегментов на любом конце или обоих концах тела.
(vii) Членистоногие: Некоторые насекомые, крабы, омары и пауки могут восстанавливать потерянную ногу. При удалении раки регенерируют любые придатки и глаза. У молодых людей регенерация проходит быстрее, чем у взрослых. Восстановленная часть не всегда может быть похожа на потерянную.
(viii) Моллюски: Моллюски обладают низкой способностью к регенерации. Брюхоногие моллюски способны регенерировать только определенные части тела, такие как глаза, стебли глаз, части головы и стопы.Головоногие моллюски (, например, каракатицы) также могут регенерировать только свои руки.
(ix) Иглокожие: У иглокожих высокая способность к регенерации. Почти все иглокожие обладают хорошей способностью к аутотомии и регенерации например, морская звезда может потерять и восстановить до 4 рук; Голотурион (морской огурец) может потерять свое дыхательное дерево и внутренние органы (так называемое потрошение) при самообороне.
(2) Позвоночные: Многие позвоночные также обладают хорошей способностью к регенерации.
(i) Рыб: Личинка ammocoetes миноги может регенерировать потерянный хвост. Известно, что некоторые рыбы регенерируют части плавников.
(ii) Земноводные: Саламандры, тритоны и личинки аксолотлей обладают выдающейся регенерационной способностью среди позвоночных животных. Они могут регенерировать отрубленную руку или ногу. Они также могут отрастить хвост, челюсти, наружные жабры, кишечник и сетчатку. Головастик из лягушки и жабы
.
Leave A Comment