Биологические основы развития ребенка и влияние на него факторов внешней среды
Новорожденный несет в себе комплекс генов не только своих родителей, но и их отдаленных предков, то есть имеет свой, только ему присущий богатейший наследственный фонд или наследственно предопределенную биологическую программу, благодаря которой возникают и развиваются его индивидуальные качества. Эта программа закономерно и гармонично претворяется в жизнь, если, с одной стороны, в основе биологических процессов лежат достаточно качественные наследственные факторы, а с другой, внешняя среда обеспечивает растущий организм всем необходимым для реализации наследственного начала.
Приобретенные в течение жизни навыки и свойства не передаются по наследству, наукой не выявлено также особых генов одаренности, однако каждый родившийся ребенок обладает громадным арсеналом задатков, раннее развитие и формирование которых зависит от социальной структуры общества, от условий воспитания и обучения, забот и усилий родителей и желания самого маленького человека.
Молодым людям, вступающим в брак, следует помнить, что по наследству передаются не только внешние признаки и многие биохимические особенности организма ( обмен веществ, группы крови и др. ), но и некоторые болезни или предрасположенность к болезненным состояниям. Поэтому каждому человеку необходимо иметь общие представления о наследственности, знать свою родословную ( состояние здоровья родственников, их внешние особенности и таланты, продолжительность жизни и др.), иметь представления о влиянии вредных факторов ( в частности алкоголя и курения ) на развитие внутриутробного плода. Все эти сведения могут быть использованы для ранней диагностики и лечения наследственных заболеваний, профилактики врожденных пороков развития.
Передача наследственной информации от родителей к ребенку. В основе передачи наследственных признаков всего живого ( растений, животных и человека ) лежат прежде всего законы наследования, открытые Г. Менделем в 1865 году. Они позволили сформулировать хромосомную теорию наследственности, согласно которой преемственность свойств в ряду поколений определяется преемственностью их хромосом, находящихся в ядре клеток и заключающих в себе всю генетическую информацию.
По современным данным науки, хромосомы ядерного вещества представляют гигантские полимерные молекулы, состоящие из нитей нуклииновых кислот и небольшого количества белка. Каждая пара хромосом имеет определенный набор генов, контролирующих проявление того или иного признака. Химическая природа гена стала известной в последние десятилетия после расшифровки структуры дезоксирибонуклииновой кислоты ( ДНК ) и механизма ее самоудвоения. В состав ДНК входят сахар дезоксирибоза, фосфорная кислота и 4 основания адеин, гуанин, тимин и цитозин. ( рис. 1 )Молекулы ДНК имеют двухнитчатую структуру. Обе параллельно идущие нити свернуты спиралью, а между этими нитями, как ступеньки в винтовой лестнице, расположены основания. При этом аде ин (А)соединяется только с тимином ( Т ), а гуанин ( Г ) только с цитозином ( Ц ). В настоящее время твердо установлено, что вся наследственная информация о признаках растений, животных и человека, все разнообразие живого мира кодируется на нитях ДНК благодаря чередованию этих четырех нуклиотидов. Суть такого кода состоит в том, что каждые три рядом лежащих нуклиотида кодируют определенную аминокислоту и таким образом “ записывается” информация о последовательности аминокислот в белке. Всего известно 20 аминокислот, различные вариации из которых определяют все разнообразие белков в живой материи. С этими белками в свою очередь связано формирование тех или иных особенностейорганизма ( например групповая принадлежность крови, цвет волос и глаз у человека и многие другие свойства ).
Синтез белка на основе генетического кода происходит в цитоплазме клетки. Посредниками между ядром и цитоплазмой являются рибонуклииновые кислоты ( РНК ), значительно меньше по размерам , чем ДНК.Ген представляет собой группу рядом лежащих нуклиотидов, которыми закодирован один белок ( фер мент ), определяющий один признак. Число генов очень велико считают, что у человека их десятки тысяч. Один и тот же ген может оказывать влияние на разви тие ряда признаков, равно как и на формирование единичного признака могут оказывать влияние много генов. Молекулы ДНК, из которых состоят гены, можно увидеть лишь в мощные электронные микроскопы с увиличением в 150-200 тысяч раз в отличие от хромосом, строение которых можно рассмотреть в обычный световой микроскоп.
Каждому виду растений и животных свойствен свой количественный набор хромосом. Каждая клетка человеческого тела содержит 46 хромосом. Но так как в наборе почти все хромосомы представлены парами, то обычно указывается, что в каждую пару из 22 входят одинаковые по величине идентичные хромосомы, 23-я пара так называемых половых хромосом у женщин также состоит из одинаковых хромосом ( ХХ ), а у мужчин ( ХY ). ( рис. 2 )
За воспроизведение в поколениях растений, животных и человека наследственных свойств ответственны 3 эволюционно закрепленных универсальных про цесса: размножение обычных ( соматических ) клеток организма митоз, размно жение половых клеток мейоз и оплодотворение. При митозе происходит простое деление, перед которым количество хромосом в клетке удваивается путем самовоспроизведения. В таком случае перед делением в человечечской клетке обнаруживвается не 46, а 92 хромосомы. Они, как по команде, выстраиваются парами друг против друга в две шеренги и мгновенно расходятся к разным полюсам клетки. Вслед за этим протоплазма путем перешнуровки разделяется на две части и образуются две клетки, в ядрах которых опять содержится по 23 пары хромосомы.
В период оплодотворения мужская гамета сперматозоид сливается с женской гаметой яйцеклеткой, и в образующейся таким образом зиготе вновь будет 46 хромосом 23 от отца и 23 от матери, то есть 23 пары. Деление зиготы и дальнейшее накопление клеточного материала формирующегося эмбриона, а затем плода идет путем митоза. На определенных этапах у формирующегося зародыша появляются специализированные клетки, из которых образуются ткани и органы. Весь процесс развития зародыша и вся дальнейшая жизнедеятельность плода, новорожденного ребенка, взрослого человека происходят на основе наследственной информации при постоянном влиянии условий внешней среды, взаимодействии этих 2-х основных факторов.
Определение пола ребенка. В процессе зачатия половая принадлежность будущего ребенка определяется тем, носителем какой половой хромосомы является сперматозоид Х или Y. В яйцеклетки женщины среди 23 хромосом в норме содержится одна половая Х хромосома. У мужчин к концу мейотического деления образуется не одна половая клетка ( гамета ), как у женщины, а 4 гаметы ( сперматозоида ). При этом половина из них содержит такие же Х-хромосомы, как и яйцеклетки, а половина -Y-хромосомы. Если яйцеклетка оплодотворяется сперматозоидом , несущим Х хромосому, то из образовавшейся зиготы будет развиваться ребенок женского пола. Если же яйцеклетка оплодотворена сперматозоидом с Y хромосомой, то сформируется мальчик. ( рис.3) теоритически вероятность зачатия девочкой или мальчиком практически одинакова. Фактически же оплодотворение сперматозоидами с Y хромосомами встречается чаще, так как они обладают большей подвижностью. Однако развивающийся из оплодотворенного яйца зародыш мальчика менее устойчив к неблагоприятным условиям внешней среды. Непроизвольные выкидыши у женщин при зачатии мальчикамибывают чаще, чем при зачатии девочками, и все же мальчиков рождается на 6% больше, чем девочек. Мальчики и после рождения оказываются менее устойчивыми к влияниям внешней среды, чем девочки, и смертность их, особенно в раннем возрасте, выше. В результате к периоду половой зрелости количество юношей и девушек практичеки одинаково.
Скачать реферат