Презентация Основы генетики развития ПРОФИЛЬНЫЙ КУРС ЗАСЛУЖЕННЫЙ УЧИТЕЛЬ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ СОРОКИН ВЛАДИМИР АНА онлайн

Содержание слайда: Основы генетики развития ПРОФИЛЬНЫЙ КУРС ЗАСЛУЖЕННЫЙ УЧИТЕЛЬ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ СОРОКИН ВЛАДИМИР АНАТОЛЬЕВИЧ

Содержание слайда: Содержание 1. Дифференциация клеток на ранних стадиях онтогенеза 2. Основы иммунного ответа 3. Синдром приобретенного иммунодефицита 4. Индивидуальное развитие и проблемы рака

Содержание слайда: Введение “Мы живем среди природы, мы друзья ее. Она беспрестанно с нами беседует, но тайны своей нам не выдает. Мы постоянно оказываем на нее действие, однако не имеем над ней никакой власти” И.В. Гёте Выяснение механизма и принципы управления развитием живых организмов – сложнейший вопрос современной биологии Ответ на этот вопрос пытается найти генетика развития – область генетики, изучающая действие генов в онтогенезе.

Содержание слайда: Дифференциация клеток на ранних стадиях онтогенеза Детерминация и дифференцировка Обратимость дифференцированного состояния клеток Клонирование позвоночных животных Генетическая запрограммированная смерть клеток

Содержание слайда: Детерминация и дифференцировка Морфологическая и функциональная специализация клеток начинается с детерминации (обусловленности) В процессе детерминации происходит перепрограммирование генома клеток, в результате активными в клетках остаются только определенные гены Именно с этих генов информация прочитывается и реализуется в процессе синтеза белка Детерминация охватывает непродолжительный период времени, судьба клеток определена Дифференцировка – реализация не всей, а только части генетической информации клеток (происходит на ранних стадиях онтогенеза) В результате дифференцировки каждая клетка приобретает определенную структуру, позволяющую ей эффективно выполнять ряд специфических функций.

Содержание слайда: Обратимость дифференцированного состояния клеток Свойства, которые приобрела клетка в процессе дифференцировки, сохраняются и передаются по наследству последующим поколениям клеток У растений дифференцировка клеток обратима, доказывает эксперимент по выращиванию целого растения из одной соматической клетки (соматические клетки, лишенные оболочки – соматический зародыш - колония клеток – малодифференцированная ткань (каллус) – органы – целое растение).

Содержание слайда: Обратимость дифференцированного состояния клеток Получить целый организм из одной дифференцированной клетки возможно и у позвоночных (Г.В. Лопашов, Дж. Гёрдон) Процесс репрессии генов обратим.

Содержание слайда: Клонирование позвоночных животных Группа ученых из Шотландии под руководством Яна Вилмута успешно провела пересадку ядра из дифференцированных клеток в яйцеклетки овец и получила нормально сформированное животное – овечку Долли Клонирование - новая веха в генетике развития, доказано, что дифференцированные соматические клетки взрослого млекопитающего способны передавать полную генетическую информацию о развитии признаков и свойств организма Благодаря клонированию появились новые возможности в познании злокачественных заболеваний, реставрации исчезнувших видов, воспроизведении генетических копий продуктивных животных-рекордисов, в решении бесплодия людей.

Содержание слайда: Генетическая запрограммированная смерть клеток Апоптоз – генетически запрограммированное саморазрушение клеток, когда они серьезно повреждены, или не требуются больше организму Принято считать, что апоптоз играет важную роль в регуляции числа клеток и защищает организм от потенциально опасных клеток (опухолевых, инфицированных вирусами).

Содержание слайда: Основы иммунного ответа Виды иммунитета. Антигены и антитела Строение и функции антител.

Содержание слайда: Виды иммунитета. Антигены и антитела Различают два вида иммунитета – врожденный и приобретенный Система врожденного иммунитета действует на основе реакции воспаления и фагоцитоза Приобретенный иммунитет наиболее сложный - основана на специфических функциях лимфоцитов Лимфоциты распознают антигены, вырабатывают антитела (иммуноглобулины) Существует гуморальный и клеточный иммунитет Клеточный иммунитет обеспечивается Т-лимфоцитами (распознают антигены), гуморальный – Т- и В-лимфоцитами (вырабатывают антитела) Вырабатывается “иммунологическая память”.

Содержание слайда: Защитная функция

Содержание слайда: Строение и функции антител Иммуноглобулины у млекопитающих имеют общий план строения Антитела состоят из двух тяжелых и двух легких цепей белков, связанные дисульфидными связями Каждая цепь имеет постоянные и изменяющиеся участки аминокислотных звеньев Изменяющиеся участки цепей образуют активный центр антитела (распознает антиген и образует с ним прочные связи) Изменяющихся участков среди антител тысячи, а постоянных - единицы Главная задача изменяющихся (вариабельных) участков – образование активных центров антител (не менее 10 -10 ) Активный центр обеспечивает узнавание любого антигена.

Содержание слайда: Синдром приобретенного иммунодифицита СПИД и пути его распространения Строение ВИЧ Жизненный цикл ВИЧ.

Содержание слайда: Размножение вирусов Размножение вирусов принципиально отличается от размножения других организмов Вирусы воспроизводятся только внутри живой клетки, используя ее для синтеза своей нуклеиновой кислоты и своих белков – паразитизм на генетическом уровне Процесс размножения вирусов включает несколько стадий: “Нападение” – прикрепление вируса к поверхности клетки (взаимодействие рецепторных белков вируса и клетки).

Содержание слайда: Размножение вирусов

Содержание слайда: Вирусные заболевания человека Более десяти основных групп вирусов патогенны для человека Они вызывают многие серьёзные заболевания: Корь Свинка Грипп Полиомиелит Бешенство Оспа Трахома Желтая лихорадка Энцефалит Некоторые онкологические болезни Птичий грипп СПИД и другие…

Содержание слайда: СПИД и пути его распространения Синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД) – болезнь иммунной системы Безопасные для здорового человека микроорганизмы у больного СПИДом вызывают тяжелые инфекционные заболевания Возбудитель СПИДа – вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), вирус адсорбируется на поверхности только тех клеток, которые содержат мембранный белок – антиген CD 4 Поверхностный антиген CD 4 содержат Т-лимфоциты (хелперы), играющие важную роль в координации всей иммунной системы человека.

Содержание слайда:

Содержание слайда: СПИД и пути его распространения Источником ВИЧ-инфекции может быть: – больной СПИДом – вирусоноситель (инфицированный ВИЧ, но еще не проявилось заболевание) ВИЧ обнаружен: – в крови – сперме – грудном молоке – секрете шейки матки – слюне – слезной жидкости – моче (реально инфикционны лишь кровь, сперма, секрет шейки матки и грудное молоко) Пути распространения вируса: – половой контакт – зараженная донорская кровь или её компоненты – донорская сперма – донорские органы – быстро распространяется ВИЧ среди наркоманов – от инфицированной матери к ребенку ВИЧ передается до или во время родов (вероятность 25-50%)

Содержание слайда:

Содержание слайда:

Содержание слайда: Строение ВИЧ Вирус СПИДа образован: – двухслойной липидопротеидной мембраной, “украденyой” у хозяйской клетки – мембрану пронизывают грибные “шляпки”, образуют наружный слой вириона – каждый “грибок” образован гликопротеидом – на “шляпке” находится участок, “узнающий” белок CD 4, расположенный на поверхности мембраны здоровых хелперов – изнутри мембрану выстилает вирусный белок – двумя молекулами РНК, составляющими генетический аппарат вируса, покрытых “шубой”из белковых молекул и находящихся внутри белковой капсулы – внутри находятся две молекулы ревертазы, необходимой для обратной транскриптазы.

Содержание слайда: Жизненный цикл ВИЧ

Содержание слайда: Жизненный цикл ВИЧ

Содержание слайда:

Содержание слайда: Жизненный цикл ВИЧ У здорового человека в 1мл крови содержится 600 - 800 хелперов, к девятому месяцу после заражения их число постепенно снижается Возникает: – хроническое воспаление и увеличение лимфатических узлов – возрастает зараженность организма различными инфекциями – появляется иммунодефицит – на коже и слизистых оболочках возникает грибковое поражение типа молочницы – человек умирает от инфекций, которые для здорового человека не опасны Кроме Т-лимфоцитов вирус поражает и другие клетки организма, которые несут на своей поверхности белки CD 4 (клетки кишечника, головного мозга, крови, лимфатических узлов, костного мозга и др. Больные на последних стадиях СПИДа страдают слабоумием, кишечными инфекциями, патологическим похуданием.

Содержание слайда: От ВИЧ/СПИДа ежегодно умирает 2,1 миллиона человек, 3/4 из них - в странах, расположенных к югу от Сахары От ВИЧ/СПИДа ежегодно умирает 2,1 миллиона человек, 3/4 из них - в странах, расположенных к югу от Сахары

Содержание слайда:

Содержание слайда: Индивидуальное развитие и проблемы рака Биологические особенности злокачественной опухоли Факторы вызывающие опухоли Теория злокачественного роста Наследственность и рак.

Содержание слайда: Биологические особенности злокачественной опухоли Возникновение опухолей и злокачественный рост представляет собой патологический способ развития клеток Существует несколько разновидностей злокачественных опухолей, объединенных под общим названием рак Злокачественная опухоль представляет собой клон – потомство одной генетически измененной клетки, особенности которой: – автономный рост, не контролируемый со стороны организма – опухоль не “чувствует” объема той ткани, к которой принадлежит – клетки опухоли могут отрываться и внедряться в другие ткани и органы, образуя метастазы – клетки опухоли бессмертны, они не знают предела для размножения.

Содержание слайда: Факторы вызывающие опухоли Злокачественные опухоли возникают вод влиянием: – канцерогенных факторов – облучения – опухолевых вирусов Канцерогенные вещества: четыреххлористый углерод, сложные полицентрические и гетероциклические органические соединения (рак мочевого пузыря, рак легких) Различные виды облучения – рак кожи, лейкозы, рак щитовидной железы, костей Опухолевые вирусы – ДНК-содержащие (родственники герпеса), РНК-содержащие (ретровирусы).

Содержание слайда: Теория злокачественного роста Вирусогенетическая теория рака – результат влияния генетического материала опухолевого вируса на генетический аппарат пораженной клетки Вирус вносит в геном клетки онкоген , который не подчиняется механизмам клеточной регуляции – вызывает со временем рак Во всех нормальных клетках есть онкогены, очень близкие по структуре к вирусным онкогенам – протоонкогены Протоонкогены регулируют нормальное поведение клетки и находятся под жестким контролем других генов Под влиянием канцерогенов или других факторов в протоонкогенах возникают мутации – активизируются и начинают работать непрерывно – клетка не выходит из цикла деления Вирусно-генетическая теория – возникновение опухолей – онкогены.

Содержание слайда: Теория злокачественного роста Обнаружены гены-супрессоры опухолей, регулируют работу апоптоза Белок р53 контролирует активность протоонкогенов, разрешать им работать только в строго определенные периоды жизни клетки Онкогены способны связывать белок р53, репрессировать его, что ведет к освобождению клеточных протоонковирусов, отмене апоптоза и накоплению мутаций в клетке – клетка развивается – опухоль образуется.

Содержание слайда: Наследственность и рак Имеется предрасположенность к опухолевым заболеваниям, не к раку вообще, а к опухолям определенного органа Иммунная система способна обнаруживать и истреблять клетки, вызывающие рак Нарушения в работе иммунной системы увеличивают вероятность возникновения этого заболевания.

Содержание слайда: Литература Каменский А. А. и др., Биология. 10-11 кл. – М,: “Дрофа”, 2011 Беляев Д.К. и др., Общая биология 10-11 кл., М.: “Просвещение”, 2010 Полянский Ю.И., Общая биология 10 -11 кл., М.: “Просвещение”, 2010 Пуговкин А.П. и др., Общая биология 10 -11 кл., М.: “Просвещение ”, 2011 Энциклопедия для детей. Биология, М.: “Аванта”, 1998