Биологические основы жизнедеятельности ребенка и влияние на него факторов внешней среды

Биологические основы жизнедеятельности ребенка  и влияние на него факторов внешней  среды

   

   “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 особенностей организма (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 

рибонуклеиновые кислоты (РНК) , значительно меньше по размерам, чем ДНК. Ген представляет собой группу рядом лежащих нуклиотидов,

которыми закодирован  один белок (фермент) , определяющий один признак. Число генов очень велико - считают, что у человека их десятки  тысяч.

Один и тот  же ген может оказывать влияние  на развитие 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 увеличением  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 процесса: размножение  обычных (соматических) клеток организма - митоз, размножение 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 человеческой клетке обнаруживается 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  мальчиками бывают 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 практически одинаково.

   Наследование  признаков родителей. Единицы  наследственности - гены находятся  на хромосомах в строго определенном  порядке, а 

поскольку хромосомы  у человека парные, то у каждого  индивида имеются 2 копии гена: ген на хромосоме, полученной от матери, и ген на

хромосоме, полученной от отца. Если оба гена одинаковы, говорят, что данный индивид “гомозиготен” , если разные он” гетерозиготен” . Гены

влияющие на проявление того или иного признака, располагаются в одинаковых участках (локусах) гомологичных хромосом и называются

аллельными, или  аллелями. При гетерозиготном состоянии  один из аллельных генов является доминантным (преобладающим) , другой -

рецессивным. В  отношении признака цвета глаз доминантным является карий цвет, а рецессивным - голубой. Рецессивный признак в организме

находится в  скрытом состоянии и может  проявиться только, если ген данного  признака будет и на хромосоме  от отца и на идентичной хромосоме 

от матери. Такой  характер проявления генов предопределяет и разный механизм проявления наследственных заболеваний, среди которых

различают доминантно и рецессивно наследуемые, а так  же сцепленные с полом.

   Установить, является ли тот или иной  признак у человека доминантным  или рецессивным, врачу, антропологу или генетику помогает

генеалогический метод исследования (метод родословных) . Родословная - это схема, на которой  условными обозначениями, отмечаются

несколько поколений  одной семьи. При этом женщины  обозначаются кружочком, мужчины - квадратиком. (рис. 4) . Изучаемый признак или

заболевание указывается  определенной буквой в середине кружка или квадратика либо изображается заштрихованным. Родители, их братья и 

сестры располагаются  на одной линии, дети также располагаются  по горизонтали, но ниже родителей, а их дедушки, бабушки - выше родителей.

Номера поколений  по старшинству считаются сверху вниз.

   При доминантном  наследовании признака его можно  обнаружить у одного или у  обоих родителей, а также у  дедушки или бабушки. При 

рецессивном наследовании признак может обнаруживаться только в одном из поколений у 25% его членов. Доминантный признак в схеме

родословной наглядно выступает по вертикали, тогда как  рецессивный - только по горизонтали.

   Есть  признаки, наблюдаемые у лиц определенного  пола. Это означает, что ген, кодирующий  такой признак, располагается  на одной из 

половых хромосом.

   Если  такой ген локализуется на  Х - хромосоме, то данный признак  будет наблюдаться только у  мальчиков, так как у девочек другая такая же

Х - хромосома  может нести ген данного признака с иной характеристикой. У женщин признак, контролируемый Х - рецессивным  геном, не

проявляется, но находится в скрытом состоянии, и они передают половине своих  сыновей. Признаки, закодированные на Y - хромосоме, по