Type : critères et structure. Idées modernes sur l'évolution
Question 1. Définir l'espèce.
Une espèce est un ensemble d'individus qui ont des caractéristiques génétiques, morphologiques et physiologiques similaires, sont capables de se croiser pour former une progéniture fertile, habitent une certaine zone, ont une origine commune et un comportement similaire. Une espèce est une unité systématique de base. Il est isolé sur le plan reproductif et a son propre destin historique. Les caractéristiques des espèces assurent la survie à la fois de l’individu et de l’espèce dans son ensemble. Dans le même temps, un comportement bénéfique pour l’espèce peut même supprimer l’instinct de conservation (les abeilles meurent en défendant la famille).
Question 2. Expliquez quels mécanismes biologiques empêchent l'échange de gènes entre espèces.
L’échange de gènes entre espèces est empêché par l’isolement reproductif, c’est-à-dire l’incapacité de se croiser avec des individus d’une autre espèce. Il existe plusieurs causes à l’isolement reproductif.
Isolement géographique. Les espèces vivant à de grandes distances ou séparées par une barrière infranchissable ne sont pas capables d'échanger des informations génétiques.
Isolement saisonnier. La différence des saisons de reproduction est assurée différents types. Par exemple, chez une espèce de pin de Californie, le pollen mûrit en février et chez une autre, en avril.
Isolement comportemental. Caractéristique des animaux supérieurs. Par exemple, chez de nombreuses espèces de sauvagine étroitement apparentées, le comportement d'accouplement a son propre comportement. caractéristiques, ce qui élimine la possibilité de croisement interspécifique.
Question 3. Quelle est la raison de l'infertilité des hybrides interspécifiques ?
Chaque espèces distinctes possède son propre caryotype, qui diffère par le nombre de chromosomes, leur forme, leur taille et leur structure. Les différences de caryotypes entraînent une altération de la fécondation, la mort des embryons ou la naissance d'une progéniture stérile. La stérilité de la progéniture est due au fait qu'en l'absence de chromosomes homologues appariés, la conjugaison est perturbée lors de la prophase I de la méiose. En conséquence, les bivalents ne se forment pas, la méiose est perturbée et le développement de gamètes à part entière ne se produit pas chez la progéniture hybride.
Question 4 : Quels critères les scientifiques utilisent-ils pour caractériser une espèce ?
Il existe plusieurs critères de base pour l'espèce.
Morphologique - similarité entre externe et structure interne organismes. Il permet d'identifier facilement des individus d'espèces relativement bien différenciées.
Génétique - caractéristiques structurelles du caryotype (nombre de chromosomes, leur forme, taille) et de l'ADN. Utilisé pour séparer les espèces étroitement apparentées et les espèces sœurs.
Physiologique - la similitude des processus vitaux. Par exemple, différents moments de l’activité sexuelle chez des espèces étroitement apparentées de drosophile. Ce critère peut également inclure des caractéristiques du comportement sexuel et parent-enfant : rituels de parade nuptiale, soins à la progéniture, etc.
Biochimique - similitude ou différence dans la structure des protéines, composition chimique des cellules et des tissus. Il est utilisé pour séparer, par exemple, des espèces de champignons étroitement apparentées qui synthétisent différents produits chimiques.
Écologique - certaines formes interactions avec d'autres espèces et facteurs de nature inanimée. Par exemple, il existe des espèces similaires de chênes qui vivent sur divers sols: l'un est sur calcaire, l'autre sur sable, le troisième est sur volcanique.
Géographique - par zone (aire de répartition). Par exemple, les pinsons des Galapagos sont isolés des pinsons d'Amérique du Sud, c'est-à-dire que les espèces insulaires et continentales ont des habitats complètement différents.
Question 5 : Quelle est l’aire de répartition d’une espèce ?
L'aire de répartition d'une espèce est l'aire de répartition de l'espèce. La taille de leurs habitats peut varier considérablement selon les différentes espèces. Par exemple, le pin sylvestre pousse presque sur tout le territoire de la Russie et le perce-neige n'est caractéristique que du Caucase du Nord.
Les espèces qui occupent de vastes zones et que l’on trouve partout sont appelées cosmopolites, tandis que celles qui ne vivent que dans de petites zones spécifiques sont appelées endémiques. Ce sont les espèces endémiques qui contribuent le plus à la diversité de la vie sur notre planète. Et ils ont également besoin de la protection la plus minutieuse - en raison de leur petit nombre, de leur attachement strict à certaines conditions de vie, à certains aliments, etc.
Question 6. Décrivez le type de chat domestique selon les principaux critères.
Critère morphologique : le mammifère est de petite taille, possède quatre pattes et une queue, est couvert de poils, possède des crocs développés et des griffes rétractables.
Le caryotype génétique d'un chat est représenté par 19 paires de chromosomes, dont 18 paires sont des chromosomes somatiques et une paire est des chromosomes sexuels.
Physiologique : préfère un mode de vie nocturne, attend ses proies (plutôt que de les chasser) et, si nécessaire, émet des miaulements et des ronronnements caractéristiques.
Biochimique : composition chimique les polymères sont standard pour les mammifères à sang chaud.
Écologique : est un prédateur, chasse les petits rongeurs et les oiseaux.
Géographique : l'espèce est cosmopolite, vit presque partout et est attachée à l'habitation humaine.
Question 7. Définir la notion de « population ».
Une population est un ensemble d'individus d'une même espèce, habitant un certain territoire depuis longtemps, se croisant librement les uns avec les autres et partiellement ou totalement isolés des individus d'autres populations similaires.
L'aire de répartition de l'espèce abrite généralement un nombre assez important de populations, dont chacune constitue une unité élémentaire d'évolution.
Manuel pour les classes 10-11
§ 49. L'isolement - un facteur d'évolution
Même C. Darwin a souligné que l'isolement est un facteur évolutif très important, car il conduit à une divergence dans les caractéristiques des individus au sein d'une même espèce et empêche le croisement d'individus d'espèces différentes entre eux.
Isolement géographique. Considérons les manières dont s'effectue l'isolement dans la nature, conduisant à une divergence des caractéristiques au sein de la population. Le plus courant est l’isolement spatial ou géographique. Son essence réside dans la rupture de l’habitat unique dans lequel vivaient les espèces en parties qui ne communiquent pas entre elles. En conséquence, les populations individuelles sont isolées, de sorte que le libre croisement d'individus provenant de différentes parties de l'aire de répartition s'avère soit impossible, soit extrêmement difficile.
Les mutations peuvent survenir de manière aléatoire dans n’importe quelle population isolée. En raison de la dérive génétique et de l’action de la sélection naturelle, la composition génotypique des populations isolées devient de plus en plus différente.
Les raisons conduisant à l’émergence d’un isolement géographique sont nombreuses : formation de montagnes ou de rivières, d’isthmes ou de détroits, extermination de populations dans certaines zones, etc.
En raison de l'impossibilité de croiser des individus de différentes populations isolées, chacun d'eux développe sa propre direction du processus évolutif. Au fil du temps, cela conduit à des différences significatives dans leur structure génotypique et à un affaiblissement, voire un arrêt complet, des échanges génétiques entre populations.
Isolation environnementale. Une autre voie menant à la divergence des populations est l’isolement écologique. Elle repose sur les différences dans les préférences des animaux ou des plantes à s'installer dans un certain endroit et à se croiser à une période de l'année strictement définie. Certains saumons, par exemple, ne frayent pas chaque année, mais tous les deux ans. De plus, une population de poissons vient frayer dans la même zone de frai les années paires, et une autre les années impaires. Pour cette raison, les représentants de différentes populations ne peuvent pas se croiser et les populations s'isolent.
Un autre type d'isolement écologique est associé à la préférence des organismes vivants pour un habitat particulier. La truite Sevan est un exemple d’un tel isolement. Différentes populations de truites frayent à l'embouchure de différents ruisseaux et rivières de montagne qui se jettent dans le lac, le libre croisement entre elles est donc extrêmement difficile. L'isolement écologique empêche ainsi le métissage d'individus issus de populations différentes et sert, comme l'isolement géographique, à stade initial divergences de population.
Mécanismes biologiques qui empêchent les individus de différentes espèces de se croiser. Il existe des mécanismes complexes qui empêchent le croisement d’individus d’espèces différentes vivant sur un même territoire. En particulier important dans la mise en œuvre d'un tel isolement, il existe des différences dans le comportement des animaux.
La dissemblance des chants d'accouplement, des rituels de parade nuptiale, des odeurs émises, des habitats préférés - tout cela protège de manière fiable les individus de différentes espèces contre l'accouplement. De nombreuses espèces présentent en outre des différences dans la structure des organes génitaux, ce qui constitue un obstacle supplémentaire au croisement. Chez les plantes, on observe l'incapacité du pollen de certaines espèces à germer sur les stigmates d'autres espèces. En cas de fécondation, la mort des zygotes est observée pour des raisons génétiques. Dans les cas où toutes les barrières sont surmontées et où des descendants hybrides naissent néanmoins, ils sont souvent stériles en raison de troubles méiotiques dus à des différences dans la structure et le nombre de chromosomes.
Donc, Divers types l'isolement, d'une part, crée les conditions préalables à la divergence des populations et à la spéciation ultérieure, et d'autre part, ils contribuent à la préservation de la structure génétique de l'espèce.
- Expliquer comment de nouvelles espèces se forment dans des conditions d'isolement géographique ou environnemental.
- Quelle est la différence entre l’isolement géographique et environnemental ?
Question 1. Définir l'espèce.
Une espèce est un ensemble d'individus qui ont des caractéristiques génétiques, morphologiques et physiologiques similaires, sont capables de se croiser pour former une progéniture fertile, habitent une certaine zone, ont une origine commune et un comportement similaire. Une espèce est une unité systématique de base. Il est isolé sur le plan reproductif et a son propre destin historique. Les caractéristiques des espèces assurent la survie à la fois de l’individu et de l’espèce dans son ensemble. Dans le même temps, un comportement bénéfique pour l’espèce peut même supprimer l’instinct de conservation (les abeilles meurent en protégeant la famille).
Question 2. Dites-nous quels mécanismes biologiques empêchent l'échange de gènes entre espèces.
L'échange de gènes entre espèces est empêché par l'isolement reproductif, c'est-à-dire l'impossibilité de croisement avec des individus d'une autre espèce. Il existe plusieurs raisons à l’isolement reproductif.
Isolement géographique. Les espèces vivant à de grandes distances ou séparées par une barrière infranchissable ne sont pas capables d'échanger des informations génétiques.
Isolement saisonnier. La différence des saisons de reproduction pour les différentes espèces est assurée. Par exemple, chez une espèce de pin de Californie, le pollen mûrit en février et chez une autre, en avril.
Isolement comportemental. Caractéristique des animaux supérieurs. Par exemple, chez de nombreuses espèces de sauvagine étroitement apparentées, le comportement d'accouplement a ses propres caractéristiques, ce qui exclut la possibilité de croisements interspécifiques.
Question 3. Quelle est la raison de l'infertilité des hybrides interspécifiques ?
Chaque espèce possède son propre caryotype, qui diffère par le nombre de chromosomes, leur forme, leur taille et leur structure. Les différences de caryotypes entraînent une altération de la fécondation, la mort des embryons ou la naissance d'une progéniture stérile. La stérilité de la progéniture est due au fait qu'en l'absence de chromosomes homologues appariés, la conjugaison est perturbée lors de la prophase I de la méiose. En conséquence, les bivalents ne se forment pas, la méiose est perturbée et le développement de gamètes à part entière ne se produit pas chez la progéniture hybride.
Question 4 : Quels critères les scientifiques utilisent-ils pour caractériser une espèce ?
Il existe plusieurs critères principaux pour le type.
Morphologique - la similitude de la structure externe et interne des organismes. Avec son aide, il est facile d'identifier des individus d'espèces relativement bien différenciées.
Génétique - caractéristiques structurelles du caryotype (nombre de chromosomes, leur forme, taille) et de l'ADN. Utilisé pour séparer les espèces étroitement apparentées et les espèces sœurs.
Physiologique - la similitude des processus vitaux. Par exemple, différents moments de l’activité sexuelle chez des espèces étroitement apparentées de drosophile. Ce critère peut également inclure des caractéristiques du comportement sexuel et parent-enfant : rituels de parade nuptiale, soins à la progéniture, etc.
Biochimique - similitude ou différence dans la structure des protéines, composition chimique des cellules et des tissus. Il est utilisé pour séparer, par exemple, des espèces de champignons étroitement apparentées qui synthétisent différents produits chimiques.
Écologique - certaines formes d'interaction avec d'autres espèces et facteurs de nature inanimée. Par exemple, il existe des espèces similaires de chênes qui vivent sur des sols différents : une sur des sols calcaires, une autre sur des sols sableux et une troisième sur des sols volcaniques.
Géographique - par zone (aire de répartition). Par exemple, les pinsons des Galapagos sont isolés des pinsons d'Amérique du Sud, c'est-à-dire que les espèces insulaires et continentales ont des habitats complètement différents.
Question 5 : Quelle est l’aire de répartition d’une espèce ?
L'aire de répartition d'une espèce est l'aire de répartition de l'espèce. La taille de leurs habitats peut varier considérablement selon les différentes espèces. Par exemple, le pin sylvestre pousse presque sur tout le territoire de la Russie et le perce-neige n'est caractéristique que du Caucase du Nord.
Les espèces qui occupent de vastes zones et que l’on trouve partout sont appelées cosmopolites, et celles qui ne vivent que dans de petites zones spécifiques sont appelées endémiques. Ce sont les espèces endémiques qui contribuent le plus à la diversité de la vie sur notre planète. Et ils ont également besoin de la protection la plus minutieuse - en raison de leur petit nombre, de leur attachement strict à certaines conditions de vie, à certains aliments, etc.
Question 6. Décrivez le type de chat domestique selon les principaux critères.
Critère morphologique : le mammifère est de petite taille, possède quatre pattes et une queue, est couvert de poils, possède des crocs développés et des griffes rétractables.
Génétique - le caryotype d'un chat est représenté par 19 paires de chromosomes, dont 18 paires sont des chromosomes somatiques et une paire est des chromosomes sexuels. Matériel du site
Physiologique : préfère un mode de vie nocturne, attend (plutôt que de chasser) ses proies et, si nécessaire, émet des miaulements et des ronronnements caractéristiques.
Biochimique : la composition chimique des polymères est standard pour les mammifères à sang chaud.
Écologique : est un prédateur, chasse les petits rongeurs et les oiseaux.
Géographique : l'espèce est cosmopolite, vit presque partout et est attachée à l'habitation humaine.
Question 7. Définir la notion de « population ».
Une population est un ensemble d'individus d'une même espèce, habitant un certain territoire depuis longtemps, se croisant librement les uns avec les autres et partiellement ou totalement isolés des individus d'autres populations similaires.
L'aire de répartition de l'espèce abrite généralement un nombre assez important de populations, dont chacune constitue une unité élémentaire d'évolution.
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- critère morphologique de l'espèce de chat domestique
- brièvement des critères du type
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ALLERGIE ET ANAPHYLAXIE.
1. Le concept de réactivité immunologique.
2. L'immunité, ses types.
3. Mécanismes d'immunité.
4. Allergie et anaphylaxie.
OBJECTIF : Présenter la signification de la réactivité immunologique, des types, des mécanismes de l'immunité, des allergies et de l'anaphylaxie, nécessaires à la compréhension de la défense immunologique de l'organisme contre les corps et substances génétiquement étrangers, ainsi que lors de la vaccination contre les maladies infectieuses, l'administration de sérums à des fins préventives et thérapeutiques.
1. Immunologie - la science des mécanismes moléculaires et cellulaires de la réponse immunitaire et son rôle dans divers conditions pathologiques corps. À l'un des problèmes actuels L'immunologie comprend la réactivité immunologique - l'expression la plus importante de la réactivité en général, c'est-à-dire les propriétés d'un système vivant à répondre à l'influence de divers facteurs de l'environnement externe et interne. La notion de réactivité immunologique regroupe 4 phénomènes interdépendants : 1) l'immunité aux maladies infectieuses, ou immunité au sens propre du terme ; 2) les réactions d'incompatibilité biologique des tissus ; 3) les réactions d'hypersensibilité (allergie et anaphylaxie) ; 4) les phénomènes d'addiction. à des poisons d'origines diverses.
Tous ces phénomènes partagent entre eux les caractéristiques suivantes : 1) ils se produisent tous dans l'organisme lorsque des êtres vivants étrangers (microbes, virus) ou des tissus douloureusement altérés, divers antigènes, toxines y pénètrent. 2) ces phénomènes et réactions sont des réactions d'ordre biologique. défense, visant à préserver et à maintenir la constance, la stabilité, la composition et les propriétés de chaque organisme entier ; 3) dans le mécanisme de la plupart des réactions elles-mêmes, les processus d'interaction des antigènes avec les anticorps sont d'une importance significative.
Les antigènes (du grec anti - contre, genos - genre, origine) sont des substances étrangères à l'organisme qui provoquent la formation d'anticorps dans le sang et d'autres tissus. Les anticorps sont des protéines du groupe des immunoglobulines qui se forment dans l'organisme lorsque certaines substances (antigènes) y pénètrent et neutralisent leurs effets nocifs.
Tolérance immunologique (lat. tolerantia - patience) - absence totale ou partielle de réactivité immunologique, c'est-à-dire perte (ou diminution) par l'organisme de la capacité à produire des anticorps ou des lymphocytes immunitaires en réponse à une irritation antigénique. Elle peut être physiologique, pathologique et artificielle (thérapeutique). La tolérance physiologique et immunologique se manifeste par la tolérance du système immunitaire envers les protéines de son propre corps. La base d'une telle tolérance est la « mémorisation » de la composition protéique de l'organisme par les cellules du système immunitaire. Un exemple de tolérance immunologique pathologique est la tolérance d'une tumeur par l'organisme. Dans ce cas, le système immunitaire réagit mal aux cellules cancéreuses dont la composition protéique est étrangère, ce qui peut être associé non seulement à la croissance tumorale, mais également à son apparition. La tolérance immunologique artificielle (thérapeutique) est reproduite à l'aide d'influences qui réduisent l'activité des organes du système immunitaire, par exemple l'introduction d'immunosuppresseurs et de rayonnements ionisants. L'affaiblissement de l'activité du système immunitaire assure la tolérance de l'organisme aux organes et tissus transplantés (cœur, reins).
2. L'immunité (lat. immunitas - libération de quelque chose, délivrance) est l'immunité du corps contre les agents pathogènes ou certains poisons. Les réactions immunitaires sont dirigées non seulement contre les agents pathogènes et leurs poisons (toxines), mais aussi contre tout ce qui est étranger : les cellules et tissus étrangers qui ont été génétiquement modifiés à la suite d’une mutation de nos propres cellules, y compris les cellules cancéreuses. Dans chaque organisme, il existe une surveillance immunologique qui assure la reconnaissance du « soi » et de « l'étranger » et la destruction de « l'étranger ». Par conséquent, l’immunité est comprise non seulement comme l’immunité contre les maladies infectieuses, mais aussi comme un moyen de protéger le corps contre les êtres vivants et les substances qui portent des signes d’étrangeté. L'immunité est la capacité de l'organisme à se protéger contre les corps et substances génétiquement étrangers. Selon le mode d'origine, on distingue l'immunité congénitale (d'espèce) et acquise.
L'immunité innée (d'espèce) est un trait héréditaire pour une espèce animale donnée. Basé sur la résistance ou la durabilité, il est divisé en absolu et relatif. L'immunité absolue est très forte : aucune influence de l'environnement n'affaiblit l'immunité (la poliomyélite ne peut pas être causée chez les chiens et les lapins par le refroidissement, la famine ou une blessure). L'immunité relative des espèces, contrairement à l'immunité absolue, est moins durable, en fonction de l'influence de l'extérieur. environnement (les oiseaux (poulets, pigeons) dans des conditions normales sont immunisés contre le charbon, mais si vous les affaiblissez en vous refroidissant, en mourant de faim, ils en tombent malades).
L'immunité acquise s'acquiert au cours de la vie et se divise en acquise naturellement et acquise artificiellement. Chacun d'eux, selon le mode d'apparition, est divisé en actif et passif.
L'immunité active naturellement acquise se produit après avoir subi une maladie infectieuse. L’immunité passive naturellement acquise (immunité congénitale ou placentaire) est causée par la transition d’anticorps protecteurs du sang de la mère vers le sang fœtal en passant par le placenta. Des anticorps protecteurs sont produits dans le corps de la mère, mais le fœtus les reçoit tout prêts. De cette manière, les nouveau-nés reçoivent une immunité contre la rougeole, la scarlatine et la diphtérie. Après 1 à 2 ans, lorsque les anticorps reçus de la mère sont détruits et partiellement libérés du corps de l'enfant, sa susceptibilité à ces infections augmente fortement. L'immunité passive peut être transmise dans une moindre mesure par le lait maternel. L'immunité acquise artificiellement est reproduite par l'homme afin de prévenir les maladies infectieuses. L'immunité artificielle active est obtenue en inoculant à des personnes en bonne santé des cultures de microbes pathogènes tués ou affaiblis, de toxines affaiblies (anatoxines) ou de virus. Pour la première fois, une immunisation active artificielle a été réalisée par E. Jenner en inoculant aux enfants la variole de la vache. Cette procédure a été appelée vaccination par L. Pasteur, et le matériel de greffe a été appelé vaccin (du latin vacca - vache). L'immunité artificielle passive est reproduite en injectant à une personne un sérum contenant des anticorps contre les microbes et leurs toxines. Les sérums antitoxiques sont particulièrement efficaces contre la diphtérie, le tétanos, le botulisme et la gangrène gazeuse. Des sérums contre les venins de serpents (cobra, vipère) sont également utilisés. Ces sérums sont obtenus à partir de chevaux immunisés avec la toxine.
Selon la direction d'action, on distingue également l'immunité antitoxique, antimicrobienne et antivirale. L'immunité antitoxique vise à neutraliser les poisons microbiens, le rôle principal dans celui-ci appartient aux antitoxines. L'immunité antimicrobienne (antibactérienne) vise à détruire les corps microbiens eux-mêmes. Un rôle majeur appartient aux anticorps, ainsi qu'aux phagocytes. L'immunité antivirale se manifeste par la formation dans les cellules lymphoïdes d'une protéine spéciale, l'interféron, qui inhibe la reproduction des virus. Cependant, l’effet de l’interféron n’est pas spécifique.
3. Les mécanismes d'immunité sont divisés en mécanismes non spécifiques, c'est-à-dire des dispositifs de protection généraux et des mécanismes immunitaires spécifiques. Des mécanismes non spécifiques empêchent la pénétration de microbes et de substances étrangères dans le corps ; des mécanismes spécifiques commencent à fonctionner lorsque des antigènes étrangers apparaissent dans le corps.
Les mécanismes de l'immunité non spécifique comprennent un certain nombre de barrières protectrices et d'adaptations. 1) La peau intacte constitue une barrière biologique pour la plupart des microbes, et les muqueuses possèdent des adaptations (mouvements des cils) pour retrait mécanique microbes.2) Destruction des microbes à l'aide de fluides naturels (salive, larmes - lysozyme, suc gastrique - acide chlorhydrique.).3) Flore bactérienne contenue dans le gros intestin, la muqueuse de la cavité nasale, la bouche, les organes génitaux, est un antagoniste de nombreux microbes pathogènes.4) La barrière hémato-encéphalique (endothélium des capillaires du cerveau et les plexus choroïdes de ses ventricules) protège le système nerveux central des infections et des substances étrangères qui y pénètrent.5) Fixation des microbes dans tissus et leur destruction par les phagocytes.6) Une source d'inflammation au site de pénétration des microbes à travers la peau ou la muqueuse joue le rôle de barrière protectrice.7) L'interféron est une substance qui inhibe la reproduction intracellulaire du virus. Produit différentes cellules corps. Formé sous l'influence d'un type de virus, il est également actif contre d'autres virus, c'est-à-dire est une substance non spécifique.
Le mécanisme immunitaire spécifique de l'immunité comprend 3 composants interconnectés : les systèmes A, B et T. 1) Le système A est capable de percevoir et de distinguer les propriétés des antigènes des propriétés de ses propres protéines. Le principal représentant de ce système sont les monocytes. Ils absorbent l'antigène, l'accumulent et transmettent un signal (stimulus antigénique) aux cellules exécutives du système immunitaire. 2) La partie exécutive du système immunitaire - Le système B comprend les lymphocytes B (ils mûrissent chez les oiseaux dans la bourse de Fabricius (lat. bourse - sac) - diverticule cloacal). Aucun analogue de la bourse de Fabricius n'a été trouvé chez les mammifères ou chez l'homme ; on suppose que sa fonction est assurée soit par le tissu hématopoïétique de la moelle osseuse elle-même, soit par les plaques de Peyer de l'iléon. Après avoir reçu un stimulus antigénique des monocytes, les lymphocytes B se transforment en plasmocytes qui synthétisent des anticorps spécifiques de l'antigène - des immunoglobulines de cinq classes différentes : IgA, IgD, IgE, IgG, IgM. Le système B assure le développement de l'immunité humorale. 3) Le système T comprend les lymphocytes T (la maturation dépend du thymus). Après avoir reçu un stimulus antigénique, les lymphocytes T se transforment en lymphoblastes qui se multiplient et mûrissent rapidement. En conséquence, des lymphocytes T immunitaires se forment, capables de reconnaître l'antigène et d'interagir avec lui. Il existe 3 types de lymphocytes T : les T-helpers, les T-suppresseurs et les T-killers. Les T-helpers (assistants) aident les lymphocytes B, augmentant leur activité et les transformant en plasmocytes. Les suppresseurs T (dépresseurs) réduisent l'activité des lymphocytes B. Les T-killers (tueurs) interagissent avec les antigènes - les cellules étrangères et les détruisent. Le système T assure la formation de l'immunité cellulaire et des réactions de rejet de greffe, empêche l'apparition de tumeurs dans le corps, créant une résistance antitumorale et, par conséquent, ses violations peuvent contribuer au développement des tumeurs.
4. L'allergie (du grec allos - autre, ergon - action) est une réactivité altérée (pervertie) du corps à une exposition répétée à des substances ou à des composants de ses propres tissus. Les allergies sont basées sur une réponse immunitaire qui provoque des lésions tissulaires.
Lorsqu’un antigène, appelé allergène, est initialement introduit dans l’organisme, aucun changement notable ne se produit, mais des anticorps ou des lymphocytes immunitaires dirigés contre cet allergène s’accumulent. Après un certain temps, dans le contexte d'une concentration élevée d'anticorps ou de lymphocytes immunitaires, le même allergène réintroduit provoque un effet différent - un dysfonctionnement grave et parfois la mort du corps. En cas d'allergies, le système immunitaire, en réponse aux allergènes, produit activement des anticorps et des lymphocytes immunitaires qui interagissent avec l'allergène. Le résultat d’une telle interaction est des dommages à tous les niveaux de l’organisation : cellulaire, tissulaire, organe.
Les allergènes typiques comprennent divers types de pollens de graminées et de fleurs, les poils d'animaux, les produits synthétiques, les détergents en poudre, les cosmétiques, nutriments, médicaments, colorants divers, sérum sanguin étranger, poussières domestiques et industrielles. En plus des exoallergènes susmentionnés qui pénètrent dans l'organisme de l'extérieur de diverses manières (par les voies respiratoires, par la bouche, la peau, les muqueuses, par injection), des endoallergènes (autoallergènes) se forment dans un organisme malade à partir de ses propres protéines sous l'influence de divers facteurs dommageables. Ces endoallergènes provoquent diverses maladies humaines autoallergiques (auto-immunes ou auto-agressives).
Toutes les réactions allergiques sont divisées en deux groupes : 1) les réactions allergiques de type retardé (hypersensibilité de type retardé) ; 2) les réactions allergiques de type immédiat (hypersensibilité de type immédiat). Dans l'apparition des premières réactions, le rôle principal appartient à l'interaction de l'allergène avec les lymphocytes T sensibilisés, dans l'apparition du second - perturbation de l'activité du système B et participation d'anticorps-immunoglobulines allergiques humoraux.
Les réactions allergiques de type retardé comprennent : une réaction de type tuberculinique (allergie bactérienne), des réactions allergiques de type contact (dermatite de contact), certaines formes d'allergies médicamenteuses, de nombreuses maladies autoallergiques (encéphalite, thyroïdite, lupus érythémateux disséminé, polyarthrite rhumatoïde, sclérodermie systémique). , réactions allergiques, réactions juridiques liées au rejet de greffe. Les réactions allergiques immédiates comprennent : l'anaphylaxie, la maladie sérique, l'asthme bronchique, l'urticaire, le rhume des foins, l'œdème de Quincke.
L'anaphylaxie (du grec ana - encore une fois, aphylaxie - absence de défense) est une réaction allergique immédiate qui se produit lorsqu'un allergène est administré par voie parentérale (choc anaphylactique et maladie sérique). Le choc anaphylactique est l’une des formes d’allergies les plus graves. Cette condition peut survenir chez l’homme lors de l’administration de sérums médicinaux, d’antibiotiques, de sulfamides, de novocaïne et de vitamines. La maladie sérique survient chez l'homme après l'administration de sérums thérapeutiques (antidiphtérie, antitétanique), ainsi que de gammaglobuline à des fins thérapeutiques ou prophylactiques. Elle se manifeste par une augmentation de la température corporelle, l'apparition de douleurs au niveau des articulations, leur gonflement, des démangeaisons. , éruptions cutanées.. Pour la prévention de l'anaphylaxie, ils utilisent la méthode de désensibilisation selon A.M. Bezredka : 2 à 4 heures avant d'administrer la quantité requise de sérum, une petite dose (0,5 à 1 ml) est administrée, puis s'il n'y a pas de réaction , le reste est administré.
>> Mécanismes d'isolation
1. Quelle est la raison de la différence entre les organismes découverts par Charles Darwin sur les îles Galapagos et les formes étroitement apparentées sur le continent ?
2. Quoi facteurs naturels isoler certains populations organismes provenant d’autres populations de la même espèce ?
Darwin a découvert que les différences entre les populations d'une même espèce se manifestent sous la forme d'une adaptation à des conditions de vie différentes. À la lumière des connaissances modernes, cela signifie que les individus des populations développent certaines propriétés génétiquement fixées qui les distinguent les uns des autres et assurent la meilleure adaptation des organismes aux conditions d'une zone particulière. Voici un exemple. Populations de hareng de l'Atlantique dans différentes zones océaniques multiplierà différents moments de l'année. Une condition nécessaire La survie des harengs juvéniles est due à la coïncidence du moment de l'éclosion des larves des œufs et du développement du petit phytoplancton - leur nourriture principale. Selon la latitude de la zone, le pic de développement du phytoplancton se produit au printemps, en été, en automne ou en hiver.
En conséquence, on distingue les harengs frayant au printemps, en été, en automne et en hiver, dont les populations vivent séparément, présentent de légères différences externes, mais appartiennent à la même espèce et peuvent se croiser, produisant une progéniture fertile.
Les différences entre populations peuvent-elles conduire à leur isolement reproductif, à la perte de la capacité des individus de populations différentes à se croiser librement ?
Les populations vivant sur différentes îles sont isolées les unes des autres et leurs individus ne se mélangent pratiquement pas. Il est clair que dans des conditions d’isolement purement géographique, les différences de structure ou de comportement s’accumulent progressivement, ce qui peut finalement conduire à la formation de nouvelles espèces animales ou végétales.
Comment des individus de populations différentes perdent-ils la capacité de se croiser et d’échanger des gènes avec d’autres individus de la même espèce ? Est-ce simplement dû à une séparation géographique ou existe-t-il d’autres mécanismes ? Les réponses à ces questions fournissent la clé pour comprendre les mécanismes de spéciation.
Il a été établi que facteurs physiques environnement habitat et propriétés biologiques les organismes peuvent conduire à des restrictions sur les échanges génétiques. Cela se produit à la suite de l’activation de divers types de mécanismes d’isolement
Regardons quelques exemples.
Les îles hawaïennes abritent deux espèces de mouches des fruits d’apparence très similaire. Les deux espèces vivent aux mêmes endroits et se nourrissent du jus du même plante ligneuse. Dans ce cas, une espèce se nourrit de la sève qui coule le long des troncs et des branches des étages supérieurs de l'arbre, tandis que l'autre se nourrit des flaques de sève présentes sur le sol forestier. Les croisements entre ces espèces ne se produisent jamais en raison de leur séparation spatiale. Cet exemple montre que les différences génétiques entre populations peuvent résulter de différentes spécialisations écologiques.
Un exemple intéressant d’isolement comportemental est démontré par diverses espèces de lucioles. Chacune des espèces vivant ensemble se caractérise par une certaine trajectoire lumineuse et des types de signaux lumineux émis. Les trajectoires peuvent être en zigzag, droites ou en forme de boucle, et les pulsations lumineuses peuvent être courtes ou longues sous forme de réflexions stables (Fig. 76). Lors de l'accouplement, les individus se sélectionnent en se concentrant strictement sur le type de signal lumineux. Cet exemple montre que l'isolement entre populations peut être consolidé par la formation de certains types de comportement - le développement de réactions réflexes uniquement à des signaux d'un type ou d'un autre.
Le pollen de certaines espèces végétales, comme les orchidées, n'est transporté que par certaines espèces d'animaux, dont le comportement instinctif garantit que l'échange de gènes n'aura lieu qu'entre individus de leur propre espèce.
Chez les animaux à fécondation externe, les mécanismes d'isolement opèrent au niveau moléculaire. Chez les étoiles de mer et certaines espèces de mollusques, le rôle des facteurs isolants jouer différences dans la structure des molécules protéiques spéciales qui relient les spermatozoïdes et les ovules. Étant à la surface des ovules, ces molécules ne réagissent qu'aux spermatozoïdes de « leur » espèce, ce qui exclut la possibilité de fusion de produits reproducteurs de différentes espèces. Chez les animaux à fécondation interne, ce rôle est joué par des différences dans la structure des organes génitaux.
Enfin, chez de nombreux animaux, la saison de reproduction commence par des combinaisons strictement définies facteurs externes(par exemple, la température et la lumière). Ces facteurs agissent sur eux comme des signaux pour commencer l'accouplement. Différentes espèces réagissent différemment aux mêmes facteurs, c'est pourquoi leurs périodes de reproduction ne coïncident pas. La figure 77 montre les différences dans les périodes de reproduction entre différentes espèces d'amphibiens vivant dans les mêmes zones.
Des mécanismes d'isolement empêchent le développement d'un organisme à partir d'un zygote formé à la suite de la fusion de gamètes d'un mâle et d'une femelle d'espèces différentes. Les hybrides ainsi créés meurent généralement rapidement ou restent stériles. Par exemple, un mulet - un hybride d'un cheval et d'un âne - est stérile ; il ne peut pas produire de progéniture car la méiose est impossible avec son ensemble de chromosomes. Les hybrides du lièvre blanc et du lièvre brun, de la martre et de la zibeline sont stériles.
Isolement reproductif. Mécanismes d'isolation.
1. Quels sont les mécanismes d’isolement ? Quelle est l’importance d’isoler les mécanismes ?
2. Quels types de mécanismes d’isolement connaissez-vous ? Donne des exemples.
3. Pourquoi les hybrides divers types les organismes sont-ils stériles ?
Kamensky A. A., Kriksunov E. V., Pasechnik V. V. Biologie 9e année
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