1. Ротовая полость:

а) ротовая полость первичная и хорошо выражена. Впервые появляются хрящевые челюсти с дифференцированной мощ­ной жевательной мускулатурой;

б) ротовая полость первичная и хорошо выражена. Челюсти образуются путем частичного окостенения хрящевой челюст­ной дуги и развития накладных и предчелюстных костей;

в) ротовая полость первичная и хорошо выражена. Челюсти отсутствуют;

г) ротовая полость частично разделена вторичным небом на вторичную ротовую полость и носоглоточный дыхательный отдел;

д) вторичная ротовая полость делится на преддверие и соб­ственно ротовую полость;

е) обширная ротоглоточная полость, куда открываются от­верстия хоан и евстахиевых труб, голосовая щель и вход в пи­щевод.

2. Висцеральный скелет:

а) хрящевой, дифференцируется на предчелюстные (первую и вторую) дуги, челюстную, подъязычную и 5-7 пар жаберных дуг. Челюстная дуга выполняет функцию первичных челюстей, ее небно-квадратный хрящ - функцию верхней челюсти, а меккелев - нижней. Подъязычная дуга состоит из гиомандибулярного хряща (подвесок) и гиоида. Она фиксирует челюстную дугу к мозговому черепу и проводит звук к слуховой капсуле;

б) костно-хрящевой. Верхняя челюсть состоит из покровных верхнечелюстных и предчелюстных костей. Она не связана с челюстной дугой. Небно-квадратный хрящ участвует в образо­вании костей первичного неба. Нижняя челюсть образуется за счет частичного окостенения меккелева хряща и развития на­кладных костей - угловой и зубной. Подъязычная дуга частич­но окостеневает. Жаберные дуги образуют четыре пары окосте­невших дуг, несущих жабры;

в) костный. Верхняя челюсть образована сросшимися пред- и верхнечелюстными костями. Нижняя челюсть образована одной зубной костью, подвижно сочлененной с черепом. Верхний от­дел челюстной дуги преобразуется в наковальню, а нижний - в молоточек, верхний отдел подъязычной дуги - в стремечко, а нижний - в передние рожки подъязычной кости. Первая жа­берная дуга и ее копула преобразовались в тело подъязычной кости, задние рожки, а вторая и третья - в щитовидный хрящ;

г) висцеральный скелет - хрящевой, представляет собой единый упругий каркас для жаберных мешков;

д) костный. Сводчатое первичное небо. Вторичное небо об­разовано путем срастания небных отростков верхнечелюстных, межчелюстных костей и небных костей. Гиомандибулярный хрящ преобразовался в столбик, гиоид - в подъязычный аппарат, а жаберные дуги - в хрящи гортани;

е) костный. Небно-квадратный хрящ окостеневает и вместе с накладными костями образует плоское первичное небо, которое является основанием черепа. Верхняя челюсть образована пред- и верхнечелюстными костями, нижняя челюсть - покровными костями и сочленовной костью нижнего отдела челюстной дуги. Гиомандибулярный хрящ превращается в слуховую косточку - столбик. Первая жаберная щель превращается в барабанную по­лость и евстахиеву трубу, а остальные зарастают.

Таблица 1

Класс позвоночных	Ротовая полость	Висцеральный скелет и его преобразования
Круглоротые Хрящевые рыбы Костные рыбы Амфибии Рептилии Млекопитающие

Работа 5. Эволюция зубной системы позвоночных.

Используя материалы лекций, учебника и методических указаний, заполните табл. 2.

Таблица 2

Характеристика зубов	Круг­лоро­тые	Рыбы		Ам­фи­бии	Реп­ти­лии	Млеко­питаю­щие и человек
		хря­ще­вые	кост­ные
Зубы в виде бугорков орого­вевшего эпителия Зубы как гомологи плакоидной чешуи Тип зубной системы: гомодонтная гетеродонтная Смена зубов в течение жизни: полифиодонтизм дифиодонтизм Характер прикрепления зубов к челюстям: плевродонтные зубы; акродонтные зубы текодонтные зубы Форма жевательной поверх­ности зубов: гаплодонтные трикодонтные секторальные тритуберкулярные тетратуберкулярные остро­бугорчатые тетратуберкулярные тупо-бугорчатые Зубная формула: низшие плацентарные мле­копитающие человекообразные обезьяны и человек молочные зубы человека

Работа 6. Эволюция слюнных желез позвоночных.

Используя материалы лекций, учебника и методических указаний, заполните табл.3.

Таблица 3

Характеристика слюнных желез и функции слюны	Круглоротые	Рыбы	Ам­фи­бии	Реп­тилии	Млекопитающие и человек
Наличие в эпителии одиночных слизистых клеток мукоцитов Наличие в эпителии серозных клеток с белковым секретом Наличие внеэпителиальных и оформленных слюнных желез Функции слюны: формирование пищевого комка увлажняющая защитная ферментативная регуляторная минерализационная выделительная токсическая (образование яда) влияние на свертывание крови

Работа 7. Онтофилогенетически обусловленные пороки раз­вития начального отдела пищеварительной системы человека.

Изучите и перепишите пороки развития в рабочую тетрадь.

1. Односторонняя или двусторонняя расщелина верхней губы и верхней челюсти.

2. Отсутствие вторичного неба.

3. Наличие сверхкомплектных зубов, трем, диастем, кониче­ских зубов, сильно развитых клыков.

4. Бранхиогенные (жаберные) свищи и кисты шеи.

5. Недоразвитие барабанной полости, наличие одной слухо­вой косточки стремечка, низкое расположение слуховых про­ходов.

Работа 8. Основные типы пищеварения.

Изучить материал, приведенный в табл. 4, учитывая, что эф­фективность и экономичность переваривания достигается соче­танием двух или даже трех механизмов пищеварения, находя­щихся во взаимоотношении с аутолитическим и симбионтным воздействием на пищу. Замена одного типа пищеварения другим происходит как адаптация к определенному типу питания.

Перепишите табл. 4 в альбом.

Таблица 4

Тип пищеварения

Ферменты, участвующие в пищеварении

Мембранное Внутриклеточное Цитоплазматическое Везикулярное Внеклеточное (дистантное) Внеполостное Полостное

Ферменты поверхностного аппарата клетки (у всех групп организмов), а у полостных также адсорбированные на нем ферменты пищевари­тельных желез Ферменты цитоплазмы (бактерии) Ферменты лизосом и пищеварительных вакуо­лей (простейшие, кишечнополостные, турбеллярии и сосальщики, кольчатые черви, ланцет­ник) Ферменты собственной пищеварительной сис­темы, выделяемые в тело жертвы или окружаю­щую среду (бактерии, нематоды - паразиты растений, насекомые, пауки) 1. Ферменты различных отделов собственной пищеварительной системы, выделяемые в ее отделы [кишечнополостные, турбеллярии, кольчатые черви, ракообразные, некоторые паукообразные (клещи), некоторые моллюски, ланцетник, все позвоночные] 2. Ферменты симбиотических организмов, жи­вущих в полости кишечника человека, некото­рых насекомых и жвачных животных 3. Аутолитические ферменты пищи (пресмы­кающиеся, млекопитающие, человек)

Работа 9. Классификация видов транспорта веществ через биологическую мембрану.

Изучите и перепишите табл. 5.

Таблица 5. Виды транспорта и транспортируемых веществ

Пассивный (без участия АТФ)	Активный	Активный захват
	(с участием АТФ)
1. Осмос (вода) 2. Диффузия (ионы, О2, СО2) 3. Фильтрация (Н2О, соли, мочевина, моче­вая кислота, креатинин)	Транспорт с помощью специальных транс­портных белков (ио­ны, мономеры, высо­комолекулярные ве­щества)	1. Фагоцитоз (погло­щение твердых час­тиц, бактерий) 2. Пиноцитоз (погло­щение растворов)

Работа 10. Осмотические явления в клетках как пример пас­сивного транспорта.

Изучите осмотические явления в клетках листа элодеи и эритроцитах.

а. Плазмолиз в клетках листа элодеи.

Поместите лист элодеи на предметное стекло в капле гипер­тонического раствора. Под большим увеличением микроскопа пронаблюдайте сжатие цитоплазмы с хлоропластами, отделение ее от клеточной оболочки за счет перехода воды в окружающую гипертоническую среду. Постепенно цитоплазма при­обретает вид шара. Это явление называется плазмолизом. Замените раствор водой - цитоплазма займет прежний объем, т.е. произойдет деплазмолиз.

б. Осмотическое явление в эритроцитах (гемолиз).

Каплю крови поместите на часовое стекло в дистиллирован­ную воду. Чем можно объяснить разрушение эритроцитов и ок­рашивание воды в красный цвет?

Другую каплю крови поместите на часовое стекло в гиперто­нический раствор хлорида натрия, третью каплю поместите в изотонический раствор хлорида натрия (0,89 % в воде). Сравни­те состояние эритроцитов в изотоническом растворе с их состоя­нием в дистиллированной воде и гипертоническом растворе.

Работа 11. Фагоцитоз как пример активного захвата.

Изучите фагоцитоз как способ питания и защиты.

а. В культуру амеб внесите каплю раствора туши или карми­на. Рассмотрите под микроскопом процесс фагоцитоза, отме­тив его последовательные стадии: приближения, адсорбции, погружения, переваривания.

б. Рассмотрите микропрепарат. Обратите внимание на бак­терии, включенные в клетки фагоцитов.

Работа 12. Основные эволюционные преобразования пище­варительной системы хордовый.

Используя материалы лекций, учебника и методических по­собий, запишите в альбом основные эволюционные преобразо­вания пищеварительной системы хордовых животных.

1. Усиление главной функции:

а) удлинение и дифференцировка кишечной трубки на отделы;

б) развитие в переднем отделе органов захвата и механиче­ской обработки пищи: челюстей, зубов, языка;

в) развитие пищеварительных желез;

г) развитие структур, обеспечивающих наиболее интенсив­ное всасывание питательных веществ (продольные и попереч­ные складки, ворсинки, микроворсинки тонкого кишечника).

2. Разделение органов и функций:

− разделение ротовой полости на отделы: дыхательный и пищеварительный.

3. Расширение количества выполняемых функций (пищева­рительной, защитной, гормональной, синтеза витаминов, терморегуляторной).

Работа 13. Сравнительная характеристика пищеварительной системы хордовых животных.

Рассмотрите макропрепараты пищеварительной системы рыбы, ящерицы, крысы.

Используя материалы лекций, учебника, методических руко­водств и макропрепараты, заполните табл. 6 и изучите табл. 7.

Таблица 6

Дифференцировка отделов пищеварительной системы, наличие пищеварительных желез в соответствующих отделах	Бесчерепные (ланцетник)	Рыбы	Амфибии	Рептилии	Млекопитающие
Ротовая полость: первичная вторичная преддверие и собственно ротовая полость: язык слюнные железы: без ферментов с ферментами зубная система Глотка Пищевод Желудок Двенадцатиперстная кишка Тонкая кишка Слепая кишка Толстая кишка Клоака Пищеварительные железы кишечника: поджелудочная печень

Таблица 7

Структуры ротовой полости	Рыбы	Амфибии	Рептилии	Млекопитающие
Ротовое отверстие	Ограничено кожными складками, покрывающими верхние и нижние челюсти			Ограничено подвижны­ми мускулистыми губа­ми.
Преддверие полос­ти рта	Не имеется			Щелевидная полость ме­жду губами и щеками с одной стороны, деснами и зубами - с другой.
Разделение рото­вой полости на ды­хательный и пище­варительный от­делы	Ротоглотка не разделена на отделы		Неполное разделение на отде­лы. Твердое небо отгораживает дыхательный отдел (носоглотку) от полости рта.	Полное разделение на отделы. Твердое и мяг­кое небо отгораживает ротовую полость на ды­хательный и пищевари­тельный отделы
Зубная система	Гомодонтная (недифференцированная) - зубы одинаковые по форме и выполнению функций
			У некоторых гетеро-донтная (современные ящерицы и ископае-мые формы репти-лий). Передние зубы похожи на рез­цы, следующие – кони-ческие (гаплоидные), похожи на клы­ки, задние бугорчатые - трех­зубчатые (трикодонтные).	Гетеродонтная (диффе­ренцированная) - зубы различаются по форме и выполнению функций
	Зубы служат для захвата и удерживания пищи			Зубы служат для захвата, удерживания и размель­чения пищи
	У костных только для удерживания		У некоторых имеются ядовитые зубы, участвующие в умерщв­лении добычи
	Зубы находятся в слизистой оболочке или прикреплены к хрящам, расположены рядами у хрящевых, а у костных покрывают челюсти и основание черепа	Зубы расположены на подчелюстных, верхнечелюстных, крыловидной, небной кос­тях, сошнике, основании черепа. У бесхвостых зубы сохраняются лишь на верхних челю­стях и сошнике	У большинства зубы гаплоидные, покры-вают челюсти, небные и крыловидные кости. Зубы прикреплены к челюстям различно: прирастают своим основанием к внут-ренней поверхности челюсти (плевро-донтные зубы), срас-таются с верхним краем челюсти (акро-донтные зубы), у крокодилов и иско-паемых рептилии располо­жены в ячейках - альвеолах (текодонтные зубы)	Зубы сидят в костных ячейках (альвеолах) че­люстей. Различают рез­цы, клыки, малые и большие коренные зубы. Количество зубов у жи­вотных различных отря­дов варьирует. Для неко­торых характерна редук­ция зубного ряда, тогда она называется откры­той, в отличие от замк­нутой.
Смена зубов	Полифиодонтизм - неограниченная смена зубов в течение жизни по мере снашивания			Дифиодонтизм - смена молочных зубов на постоянные
Язык	Складка слизистой оболочки, движется вместе с висцеральным аппаратом	Мускулистый язык находится на дне ротовой полости, имеет собственную мускулатуру, передним концом прикрепляется к нижней челюсти, свободный задний конец направлен к глотке. Выделяю-щееся клейкое вещество служит для ловли мелких животных.	Мускулистый язык способен далеко выдвигаться, обычно раздвоен и используется как орган осязания. Служит для за­хвата мелкой подвижной добы­чи	Мускулистый язык участвует в захвате, переже­вывании пищи. Является органом речевого аппа­рата. Снабжен железами и вкусовыми сосочками.
Слюнные железы	Внутриэпителиальные бокало­видные одиноч­ные слизистые клетки - мукоци­ты, выделяющие слизистый секрет, обволакивающий пищу	Внутриэпителиальные мукоциты и внеэпителиальные трубчатые же­лезы с выводными протоками: межче-люстные, языч­ные и глоточные. Слюна служит для захвата и увлажне­ния пищи, ферментативного действия почти не оказывает, кроме белково-слизистого секрета языч­ной слюнной же­лезы, обладающей амилолитическим действием	Внутриэпителиальные мукоци­ты и внеэпителиальные губные, язычные, подъязычные и неб­ные. У ядовитых змей губные слюнные железы превратились в ядовитые, хорошо развиты подъязычные. Язычные и неб­ные железы отсутствуют	Кроме малых слюнных желез, щечных, языч­ных, небных, губных, впервые появляются большие слюнные желе­зы, концевые отделы ко­торых располагаются вне слизистой оболочки; околоушные, подчелю­стные и подъязычные, заднеязычные, секрет их по выводным протокам изливается в ротовую полость. Слюна содержит воду, муцин, фер­менты, соли, лизоцим, т.е. обладает фермента­тивным, обволакиваю­щим, бактерицидным действием

Работа 14. Онтофилогенетически обусловленные пороки развития пищеварительной системы человека.

Запишите в альбом и обоснуйте филогенетическую обуслов­ленность пороков развития пищеварительной системы человека.

Пороки начальных отделов пищеварительной трубки:

- односторонняя или двусторонняя расщелина верхней губы, верхней челюсти;

- незаращение твердого неба;

- наличие дополнительных зубов, трем, диастем, кониче­ских зубов, сильно развитых клыков, нарушение прикуса;

- отсутствие, недоразвитие барабанной полости, слуховых косточек, низкое расположение слуховых проходов;

- латеральные кисты шеи;

- эзофаготрахеальные свищи.

Пороки среднего и заднего отделов пищеварительной трубки:

- гипоплазия - недоразвитие различных отделов пищева­рительной системы:

• укорочение пищевода, тонкого и толстого кишечника;

• недоразвитие или полное отсутствие слепой кишки с аппендиксом;

• недоразвитие печени и поджелудочной железы;

- наличие меккелева дивертикула;

- неполное разделение клоаки на прямую кишку и мочепо­ловые протоки;

- наличие фрагментов тканей поджелудочной железы в стенке желудочно-кишечного тракта, в печени, желчном пузыре и его протоке как следствие гетеротопии.

Работа 15. Функции выделительной системы.

Запишите в рабочую тетрадь функции выделительной сис­темы:

1 - экскреторная - удаление продуктов диссимиляции и токсичных веществ;

2 - поддержание водно-солевого гомеостаза;

3 - поддержание кислотно-основного равновесия, уровня глюкозы, ионного состава;

4 - выведение половых продуктов (гамет);

5 - участие в регуляции кровяного давления.

Работа 16. Сравнительная характеристика выделительной системы беспозвоночных

Изучите данные табл. 8 и рис. 3.

Таблица 8

Тип беспозво­ночных	Тип выделительной системы	Основные структуры
Подцарство Простейшие: тип Простейшие тип Плоские черви тип Круглые черви тип Кольчатые черви тип Членистоногие	Протонефридиальный Видоизмененные протонефридии Метанефридиальный Видоизмененные метанефридии и мальпигиевы сосуды	Сократительные вакуоли Система канальцев со звездчатыми клетками или соленоцитами Гигантская экскреторная клетка Нефростом с коротким каналом Целомический мешочек, извитой каналец, мочевой пузырь; многочисленные слепо замкнутые выросты кишечника на границе среднего и заднего отделов кишечника

Рис. 3. Выделительные системы беспозвоночных.

а - протонефридии плоских червей: 1 - терминальная клетка (А - ядро, Б - отростки клетки, В - «мерцательное пламя»), 2 - главный выделительный ка­нал. 3 - выделительная пора; б - метанефридии кольчатых червей: 1 - целом. 2 - нефростом, 3 - метанефридиальный канал, 4 - выделительная пора; в - выделительная система насекомых: 1 - мальпигиевы сосуды, 2 - передняя кишка, 3 - средняя кишка. 4 - задняя кишка.

Работа 17. Эволюционные преобразования в выделительной системе позвоночных животных.

Изучите основные направления эволюционных преобразо­ваний и запишите в рабочую тетрадь.

1. Субституция - замещение предпочки первичной, а у выс­ших позвоночных - вторичной почкой.

2. Полимеризация однородных структур - увеличение ко­личества нефронов от 6-12 в предпочке до нескольких сотен в первичной и до одного миллиона и более во вторичной почке.

3. Усиление главной функции почек проявляется в значи­тельном возрастании уровня клубочковой фильтрации и канальцевой реабсорбции.

Это достигается рядом преобразований:

а) увеличением количества нефронов;

б) формированием почечного тельца и редукцией воронки, что приводит к установлению непосредственного контакта вы­делительных канальцев с кровеносной системой и к утрате свя­зи с целомом;

в) увеличением размеров почечных телец и усилением по­чечного кровотока;

г) удлинением и дифференцировкой извитых канальцев, об­разованием петли нефрона.

4. Разделение функций. Формирование яйцевода из парамезонефрального канала и семяпровода из мезонефрального ка­нала.

Работа 18. Сравнительная характеристика нефронов в ряду позвоночных.

Изучите строение нефронов головной (предпочки), туло­вищной (первичной) и тазовой (вторичной) почек и зарисуйте их в рабочую тетрадь (рис. 4).

Перепишите в рабочую тетрадь табл. 9.

Рис. 4. Эволюция нефрона позвоночных животных.

а - нефрон предпочки; б - нефрон первичной почки; в - нефрон вторичной почки. 1 - нефрон; 2 - нефростом; 3 - наружный клубочек капилляров; 4 - короткий почечный каналец; 5 - собирательная трубочка; 6 - внутренний губочек капилляров в почечном тельце; 7 - капсула почечного тельца; 8 - почечное тельце; 9 - длинный извитой каналец первичной почки; 10 - проксимальный извитой каналец: 11 - петля нефрона; 12 - дистальный извитой каналец; 13 - приносящая артериола; 14 - выносящая артериола.

Таблица 9. Структура и функция нефрона тазовой почки млекопитающих

Структурные компоненты нефрона

Функция отделов нефрона

Почечное тельце, состоящее из боуменовой капсулы и клубочка капилляров Проксимальный извитой каналец Петля нефрона Дистальный извитой каналец

Ультрафильтрация из клубочка капилляров в полость боуменовой капсулы глюкозы, амино­кислот, витаминов, некоторых гормонов, моче­вины, мочевой кислоты, креатинина и воды, белков с молекулярной массой менее 68 000 Да Избирательная реабсорбция в кровоток из пер­вичного фильтрата наибольшего количества его компонентов: глюкозы, витаминов, гормонов, аминокислот, 85 % хлористого натрия, воды и 1/3 мочевины. Секреция мочевой и щавелевой кислот, лекарственных препаратов (антибиоти­ков, сульфаниламидов, мочегонных и др.) и токсичных веществ Реабсорбция в кровь воды, ионов натрия и хло­ра. В результате этого процесса моча по отно­шению к плазме крови становится гипертони­ческим раствором Тонкая регуляция реабсорбции ионов натрия, хлора, кальция под действием гормонов (альдостерона, антидиуретического гормона гипофиза и др.) и секреция токсичных веществ, избытков ионов: калин, водорода и NH4+

Работа 19. Эволюция конечных продуктов обмена у позво­ночных животных.

Форма выведения белкового азота - в виде аммиака, моче­вины или мочевой кислоты - тесно связана с условиями жизни животного и наличием воды.

Изучите и перепишите в рабочую тетрадь табл. 10.

Таблица 10

Классы и отряды позвоночных	Среда обитания	Главный конечный про­дукт белкового обмена
Класс Костные рыбы: отряд Костистые Класс Амфибии: личинки взрослые Класс Рептилии: отряд Крокодилы отряд Черепахи отряд Чешуйчатые (ящерицы, змеи) Класс Млекопитающие	Водная Водная Полуводная Полуводная Наземная Наземная Наземная, вторично-полуводная, водная	Аммиак, некоторое количество мочевины Аммиак Мочевина Аммиак, некоторое количество мочевой кислоты Мочевина и мочевая кислота Мочевая кислота Мочевина

Работа 20. Связь выделительной системы с половой у позво­ночных животных.

Проследите преобразование почечных каналов в различные структуры мочеполовой системы у анамний и амниот (рис. 5) Заполните табл. 11 в рабочей тетради.

Рис. 5. Эволюция почки и мочеполовых каналов у позвоночных.

а, б - самец и самка рыб и амфибий; в, г - самка и самец плацентарных мле­копитающих: 1 - предпочка, 2 - семенник, 3 - семявыносящий проток, 4 - первичная почка, 5 - канал первичной почки, 6 - задняя кишка, 7 - мочевой пузырь, 8 - клоака, 9 - воронка яйцевода, 10 - яичник, 11 - парамезонефральный проток, 12 - придаток семенника, 13 - семяпровод, 14 - вторичная почка, 15 - вторичный мочеточник, 16 - яйцевод, 17 - матка, 18 - зародыш в матке, 19 - влагалище, 20 - предстательная железа, 21 - семенной пузырек, 22 - рудимент парамезонефрального протока, 23 - анальное отверстие.

Таблица 11. Связь выделительной системы с половой в ряду позвоночных животных.

Позвоночные животные	Функции каналов
	парамезонефральный проток (мюллеров канал)	мезонефральный проток (вольфов канал)
Анамнии: самка самец Амниоты: самка самец

Работа 21. Онто- и филогенетически обусловленные пороки развития выделительной и половой систем у человека.

Используя материал учебника, лекций, приложения 1, изу­чите указанные пороки развития мочеполовой системы у чело­века и перепишите их в рабочую тетрадь.

1. Аномалии количества почек:

а) аплазия - отсутствие одной почки;

б) удвоение почки.

2. Гипоплазия почки - уменьшение ее в размере.

3. Дистопия почек - изменение положения:

а) подвздошная;

б) тазовая.

4. Поликистоз почек.

5. Гартнеров канал - сохранение мезонефрального канала у женщин - источник кист и злокачественных перестроек. У 30 % девочек он облитерируется.

6. Различные аномалии развития матки и влагалища (двой­ная, седловидная, двурогая, разделенная, асимметричная мат­ка; двойное или разделенное перегородками влагалище).

7. Крипторхизм - неопущение яичек. Незаращение пахово­го канала - предрасположенность к грыжам.

8. Неразделение клоаки (в норме на 7-й неделе она делится на мочеполовой синус и прямую кишку) - различные свищи между прямой кишкой и мочеполовой системой (ректовезикальный свищ; ректовагинальный свищ).