Биологические основы развития 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 богатей- ший наследственный  фонд или наследственно предопределенную  биологичес- кую программу, благодаря  которой возникают и развиваются  его индивидуаль- ные 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 каж дый  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 родос- 

 

 ловную ( состояние здоровья  родственников, их внешние особенности  и таланты, 

 

 продолжительность жизни  и др.), иметь представления о  влиянии вредных фак- 

 

 торов ( в частности  алкоголя и курения ) на развитие  внутриутробного плода. Все 

 

 эти сведения могут  быть использованы для ранней  диагностики и лечения нас- 

 

 ледственных заболеваний,  профилактики врожденных пороков  развития.

 

 Передача наследственной  информации от родителей к  ребенку. В осно-

 

 ве передачи наследственных  признаков всего живого ( растений, животных и че-

 

 ловека ) лежат прежде  всего законы наследования, открытые  Г. Менделем в 

 

1865 году. Они позволили  сформулировать хромосомную теорию  наследственно- 

 

 сти, согласно которой  преемственность свойств в ряду  поколений определяется преемственностью  их хромосом, находящихся в ядре  клеток и заключающих в се-

 

 бе всю генетическую  информацию.

 

 По современным данным  науки, хромосомы ядерного вещества  представ-

 

 ляют 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 самоудвое- 

 

 ния. В состав ДНК  входят сахар дезоксирибоза, фосфорная  кислота и 4 основа-

 

 ния - адеин, гуанин, тимин и цитозин. ( рис. 1 )Молекулы  ДНК имеют двухнитчатую 

 

 структуру. Обе параллельно  идущие нити свернуты спиралью, а между этими ни- тями, 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 кле- 

 

 тки. Посредниками между  ядром и цитоплазмой являются  рибонуклииновые кис- 

 

 лоты ( РНК ), значительно  меньше по размерам , чем ДНК.Ген  представляет со-

 

 бой 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 одина- 

 

 ковых хромосом ( ХХ ), а  у мужчин ( ХY ). ( рис. 2 )

 

 За воспроизведение  в поколениях растений, животных  и человека наслед-

 

 ственных свойств ответственны 3 эволюционно закрепленных универсальных  про 

 

 цесса: размножение  обычных ( соматических ) клеток организма  - митоз, размно 

 

 жение половых клеток - мейоз и оплодотворение. При  митозе происходит прос-

 

 тое деление, перед  которым количество хромосом  в клетке удваивается путем 

 

 самовоспроизведения.  В таком случае перед делением  в человечечской клетке 

 

- 2 -

 

 обнаруживвается не 46, а 92 хромосомы. Они, как по  команде, выстраиваются 

 

 парами друг против  друга в две шеренги и мгновенно  расходятся к разным полю-

 

 сам 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  тка- 

 

 ни и органы. Весь  процесс развития зародыша и  вся дальнейшая жизнедеятель-

 

 ность плода, новорожденного  ребенка, взрослого человека происходят  на осно-

 

 ве наследственной  информации при постоянном влиянии  условий внешней сре- 

 

 ды, взаимодействии этих 2-х основных факторов.

 

 Определение пола ребенка.  В процессе зачатия половая  принадлеж- 

 

 ность будущего ребенка  определяется тем, носителем какой  половой хромосо- 

 

 мы является сперматозоид - Х или Y. В яйцеклетки женщины  среди 23 хромосом 

 

 в норме содержится  одна половая Х - хромосома.  У мужчин к концу мейотическо- 

 

 го деления образуется  не одна половая клетка ( гамета ), как у женщины, а 4 га-

 

 меты ( сперматозоида ). При этом половина из них  содержит такие же Х-хромо- 

 

 сомы, как и яйцеклетки, а половина -Y-хромосомы. Если яйцеклетка  оплодотво- 

 

 ряется 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) теоритиче- ски вероятность  зачатия девочкой или мальчиком  практически одинакова. Фак- тически  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 рож- дается  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 ко-

 

 личество юношей и  девушек практичеки одинаково. 

 

 Наследование признаков  родителей. Единицы наследственности - гены -

 

 находятся на хромосомах  в строго определенном порядке,  а поскольку хромосо- 

 

 мы у человека парные, то у каждого индивида имеются  2 копии гена: ген на хро- 

 

- 4 -

 

 мосоме, 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, рас- 

 

 полагаются в одинаковых  участках ( локусах ) гомологичных  хромосом и называю- 

 

 тся аллельнымми, или  аллелями. При гетерозиготном состоянии  один из аллель 

 

 ных генов является  доминантным ( преобладающим ), другой - рецессивным. В от 

 

 ношении признака цвета  глаз доминантным является карий  цвет, а рецессив-

 

 ным - голубой. Рецессивный  признак в организме находится  в скрытом состоя-

 

 нии и может проявиться  только, если ген данного признака  будет и на хромосо- 

 

 ме от отца и на  идентичной хромосоме от матери. Такой характер проявления генов  предопределяет и разный механизм  проявления наследственных заболе-

 

 ваний, 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 ). Изучаемыйпризнак  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 насле- 

 

 довании признак может  обнаруживаться только в одном  из поколений у 25% его 

 

 членов. Доминантный признак  в схеме родословной наглядно  выступает по вер- 

 

 тикали, 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 наблю- 

 

 даться только у  мальчиков, так как у девочек  другая такая же Х - хромосома  мо-

 

 жет нести ген данного  признака с иной характеристикой.  У женщин признак, кон- 

 

 тролируемый Х - рецессивным  геном, не проявляется, но находится  в скрытом со 

 

 стоянии, и они передают  половине своих сыновей. Признаки, закодированные на 

 

Y - хромосоме, по наследству  передаются только мальчикам. 

 

 Влияние внешнесредовых  факторов на развитие организма  ребенка. 

 

 Каждый человек отличается  от другого многочисленными физическими  особен-

 

- 6 -

 

 ностями, которые формируются  уже с самого его зарождения  и на протяжении 

 

 всей жизни. Однако  с момента появления мужской  и женской гамет, а затем  при 

 

 их слиянии и образовании  оплодотвореной клетки - зиготы наследственное  нача-

 

 ло человека может  в определенной степени изменяться  под влиянием внешнес- 

 

 редовых факторов. При  взаимодействии генетических ( наследственных ) и внеш-

 

 несредовых факторов  в детском возрасте формируется  большое число индивиду-