Читаем Биология. В 3-х томах. Т. 3 полностью

Мембраны клеток в стенках ворсинок хориона, омываемых материнской кровью, образуют микроворсинки, что увеличивает их поверхность, через которую происходит обмен веществами путем диффузии и иными способами. В этих мембранах имеются молекулы-переносчики, служащие для поглощения веществ ворсинками путем активного транспорта; клетки содержат множество митохондрий. То, что в клетках ворсинок много мелких пузырьков, позволяет предполагать, что поглощение веществ из материнского организма происходит путем пиноцитоза (см. разд. 7.2.2). Вероятно, необходимы различные механизмы, так как расстояние, отделяющее кровь плода от крови матери, довольно велико (в десять раз больше, чем, например, расстояние, которое приходится преодолевать при газообмене в легких). Через "плацентарный барьер" от матери плоду передаются вода, глюкоза, аминокислоты, простые белки, липиды, неорганические соли, витамины, гормоны, антитела и кислород, а в обратном направлении — вода, мочевина и другие азотсодержащие отходы, гормоны и СО2. Плоду могут передаваться от матери потенциально вредоносные факторы, такие как бактерии, вирусы, токсины и лекарственные препараты, однако их воздействие нейтрализуется передачей в том же направлении некоторых антител, глобулинов, антибиотиков и антитоксинов; благодаря этому рожденный младенец обладает пассивным иммунитетом к некоторым болезням (см. разд. 14.14.5).

Плацентарный барьер не только защищает плод от последствий многих вредных воздействий, которым может подвергнуться мать, но и экранирует его кровеносную систему от высокого кровяного давления в сосудах матери. Он не может, однако, служить иммунологическим барьером, а плод, поскольку он несет отцовские гены, будет вырабатывать антигены, чужеродные для организма матери, который будет вырабатывать против них антитела. Чем обусловлена удивительная способность плода (в иммунологическом отношении, посуществу, гомотрансплантата

) на протяжении 40 недель сопротивляться отторжению, неизвестно; предполагается, однако, что она связана с выработкой иммуносупрессивных веществ, циркулирующих в плазме матери.

Для жизни и развития плода необходимо, чтобы он непрерывно получал от материнского организма кислород; это обеспечивается различным сродством к кислороду гемоглобинов плода и матери (см. разд. 14.13.1).

Плацента представляет собой эндокринный орган, секретирующий главным образом хорионический гонадотропин, эстрогены, прогестерон и плацентарный лактоген

(соматомаммотропный гормон). Последний стимулирует развитие молочных желез при подготовке к лактации. Все эти гормоны образуются в соединительной ткани хориона.?

Половое развитие зародыша

Генетический пол зародыша определяется половой хромосомой, содержащейся в отцовском сперматозоиде: если это Х-хромосома, то родится девочка, если Y-мальчик. Однако создается впечатление, что человеческий организм исходно имеет тенденцию к развитию в сторону женского пола, в основном из-за присутствия в клетках обоих полов Х-хромосом. На ранних стадиях онтогенеза у зародыша развивается пара недифференцированных зачатков гонад — половых складок

— и образуются зачатки элементов как женской, так и мужской репродуктивной системы. В результате все эмбрионы вплоть до шестой недели развития являются потенциально обоеполыми.

В недавних исследованиях был выявлен возможный механизм, с помощью которого половые хромосомы определяют, какая из двух систем будет активирована и достигнет полного развития у данного индивидуума.

Х-хромосома несет ген Tfm

(ген тестикулярной феминизации), нормальный аллель которого детерминирует синтез в клетках развивающейся репродуктивной системы белкового рецептора для андрогена. Поскольку зародыш как мужского, так и женского пола несет по крайней мере по одной Х-хромосоме, это вещество имеется у обоих полов.

Y-хромосома несет особый ген, детерминирующий синтез определенного белка — H-Y-антигена, который стимулирует дифференцировку клеток половых складок в семенные канальцы и интерстициальные клетки. Тестостерон, выделяемый в кровеносную систему зародыша, взаимодействует с рецептором андрогенов в клетках-мишенях потенциальной репродуктивной системы. Образующийся в результате комплекс рецептора с тестостероном переходит в клеточное ядро, где он активирует гены, влияющие на развитие тканей. Тестостерон стимулирует развитие только тех тканей, которые дают начало мужской репродуктивной системе, и поэтому из зародыша XY развивается плод мужского пола. Ткани потенциальной женской репродуктивной системы не активируются и не развиваются. У зародыша XX отсутствие тестостерона позволяет репродуктивной системе развиваться в присущем ей направлении — женском.

Перейти на страницу:

Похожие книги

Логика случая. О природе и происхождении биологической эволюции
Логика случая. О природе и происхождении биологической эволюции

В этой амбициозной книге Евгений Кунин освещает переплетение случайного и закономерного, лежащих в основе самой сути жизни. В попытке достичь более глубокого понимания взаимного влияния случайности и необходимости, двигающих вперед биологическую эволюцию, Кунин сводит воедино новые данные и концепции, намечая при этом дорогу, ведущую за пределы синтетической теории эволюции. Он интерпретирует эволюцию как стохастический процесс, основанный на заранее непредвиденных обстоятельствах, ограниченный необходимостью поддержки клеточной организации и направляемый процессом адаптации. Для поддержки своих выводов он объединяет между собой множество концептуальных идей: сравнительную геномику, проливающую свет на предковые формы; новое понимание шаблонов, способов и непредсказуемости процесса эволюции; достижения в изучении экспрессии генов, распространенности белков и других фенотипических молекулярных характеристик; применение методов статистической физики для изучения генов и геномов и новый взгляд на вероятность самопроизвольного появления жизни, порождаемый современной космологией.Логика случая демонстрирует, что то понимание эволюции, которое было выработано наукой XX века, является устаревшим и неполным, и обрисовывает фундаментально новый подход — вызывающий, иногда противоречивый, но всегда основанный на твердых научных знаниях.

Евгений Викторович Кунин

Биология, биофизика, биохимия / Биология / Образование и наука
Энергия, секс, самоубийство. Митохондрии и смысл жизни
Энергия, секс, самоубийство. Митохондрии и смысл жизни

Испокон веков люди обращали взоры к звездам и размышляли, почему мы здесь и одни ли мы во Вселенной. Нам свойственно задумываться о том, почему существуют растения и животные, откуда мы пришли, кто были наши предки и что ждет нас впереди. Пусть ответ на главный вопрос жизни, Вселенной и вообще всего не 42, как утверждал когда-то Дуглас Адамс, но он не менее краток и загадочен — митохондрии.Они показывают нам, как возникла жизнь на нашей планете. Они объясняют, почему бактерии так долго царили на ней и почему эволюция, скорее всего, не поднялась выше уровня бактериальной слизи нигде во Вселенной. Они позволяют понять, как возникли первые сложные клетки и как земная жизнь взошла по лестнице восходящей сложности к вершинам славы. Они показывают нам, почему возникли теплокровные существа, стряхнувшие оковы окружающей среды; почему существуют мужчины и женщины, почему мы влюбляемся и заводим детей. Они говорят нам, почему наши дни в этом мире сочтены, почему мы стареем и умираем. Они могут подсказать нам лучший способ провести закатные годы жизни, избежав старости как обузы и проклятия. Может быть, митохондрии и не объясняют смысл жизни, но, по крайней мере, показывают, что она собой представляет. А разве можно понять смысл жизни, не зная, как она устроена?16+

Ник Лэйн

Биология, биофизика, биохимия / Биология / Образование и наука
Взаимопомощь как фактор эволюции
Взаимопомощь как фактор эволюции

Труд известного теоретика и организатора анархизма Петра Алексеевича Кропоткина. После 1917 года печатался лишь фрагментарно в нескольких сборниках, в частности, в книге "Анархия".В области биологии идеи Кропоткина о взаимопомощи как факторе эволюции, об отсутствии внутривидовой борьбы представляли собой развитие одного из важных направлений дарвинизма. Свое учение о взаимной помощи и поддержке, об отсутствии внутривидовой борьбы Кропоткин перенес и на общественную жизнь. Наряду с этим он признавал, что как биологическая, так и социальная жизнь проникнута началом борьбы. Но социальная борьба плодотворна и прогрессивна только тогда, когда она помогает возникновению новых форм, основанных на принципах справедливости и солидарности. Сформулированный ученым закон взаимной помощи лег в основу его этического учения, которое он развил в своем незавершенном труде "Этика".

Петр Алексеевич Кропоткин

Культурология / Биология, биофизика, биохимия / Политика / Биология / Образование и наука