Cambios biológicos en el crecimiento
Todos sabemos que nuestras vidas están llenas de criaturas creadas por el hombre, muchas de las cuales son invisibles a simple vista. Los microorganismos están en todas partes de nuestras vidas. Las bacterias beneficiosas del cuerpo y diversas bacterias fuera del cuerpo son microorganismos. Compartamos el crecimiento y los cambios de los seres vivos.
Cambios del crecimiento biológico 1 ¿A qué tipo de cambios pertenece el crecimiento biológico?
Crecimiento: El proceso desde la niñez hasta la edad adulta es crecimiento. El crecimiento de los organismos multicelulares debe considerarse desde dos aspectos: la división celular y el crecimiento celular. Se refiere a la proliferación y agrandamiento de las células y al aumento de sustancias intercelulares, que se manifiesta en el tamaño, longitud y peso de los tejidos, órganos y cuerpo. partes e incluso todo el cuerpo. El aumento, así como el cambio en la composición corporal, es un cambio cuantitativo.
La proliferación de organismos unicelulares tiene la misma relación. En el campo de la bacteriología, el aumento en el número de individuos también se denomina crecimiento.
El crecimiento es un fenómeno vital extremadamente complejo y sus secretos aún no han sido completamente revelados. Desde un punto de vista físico, el crecimiento es el aumento del tamaño y peso del cuerpo de un animal; desde un punto de vista fisiológico, es la proliferación y agrandamiento de las células del cuerpo, y el desarrollo y función de los tejidos y órganos son cada vez mayores. perfecto;
Desde una perspectiva biológica Desde una perspectiva química, el crecimiento es la acumulación de componentes químicos, a saber, proteínas, grasas, minerales y agua. Desde una perspectiva termodinámica, el crecimiento es la diferencia entre la entrada y la producción de energía.
El mejor crecimiento es cuando los animales tienen tasas de crecimiento normales y los animales adultos tienen órganos funcionales. Para lograr resultados de crecimiento óptimos, los animales necesitan recibir una cierta cantidad de diversos nutrientes y una proporción adecuada de alimento.
El engorde se refiere a la rápida deposición de carne magra y grasa mediante la alimentación intensiva de ganado de carne y aves de corral en las últimas etapas de crecimiento. La demanda de carne magra aumenta día a día. El crecimiento y el engorde no sólo requieren una mayor tasa de crecimiento, sino que también reducen la deposición de grasa. Para lograr este objetivo, el período de engorde suele limitar el aumento excesivo de peso.
Sin embargo, el crecimiento y desarrollo temprano del ganado reproductor y de las aves de corral afectará su rendimiento reproductivo de por vida, por lo que es más importante criarlos racionalmente y garantizar buenas condiciones de reproducción.
Cambios en el Crecimiento Biológico 2 ¿Cómo crecen los microorganismos?
Todos sabemos que las verduras frescas no se pudren fácilmente después de secarse, porque la humedad de las verduras se reduce y los microorganismos que causan la pudrición de las verduras no son fáciles de cultivar. Los microorganismos necesitan agua para crecer.
El agua unida en las moléculas no puede ser aprovechada por los microorganismos, sólo se puede utilizar agua libre. El concepto de "actividad del agua" se utiliza para expresar la cantidad real de agua disponible para los microorganismos. Cuanto mayor sea la actividad de agua requerida por los microorganismos, es menos probable que crezcan en un ambiente seco.
Las células microbianas seguirán obteniendo nutrientes del exterior en condiciones ambientales adecuadas. Estos nutrientes sufren diversos cambios químicos dentro de las células, algunos se consumen como energía y otros se convierten en tejido estructural de las propias células.
Si se convierte en tejido celular más material del que se consume, la cantidad total de material celular seguirá aumentando y las células individuales crecerán. Cuando alcance cierto nivel, se multiplicará, es decir, de una célula a dos, de dos a cuatro… y finalmente se convertirá en un grupo.
La asombrosa tasa de reproducción de los microorganismos
La asombrosa tasa de crecimiento y reproducción de los microorganismos es asombrosa. Sabemos que a los organismos superiores les lleva años o incluso décadas completar un ciclo generacional, pero a los microorganismos solo les toma unos minutos completar un ciclo generacional. El método de proliferación bacteriana es la fisión binaria, es decir, aumentando 2 a la enésima potencia. Tomando como ejemplo a E. coli, E. coli formará una generación en 20 minutos a una temperatura adecuada y se reproducirá 72 generaciones en 24 horas.
Por supuesto, debido a que cualquier ser vivo en la Tierra está limitado por las condiciones materiales y otras condiciones relacionadas, es imposible reproducirse indefinidamente. Sin embargo, es cierto que muchos microorganismos patógenos se reproducen a un ritmo alarmante, lo que hace que nuestros métodos médicos sean impotentes frente a ellos.
Esto es cierto para las bacterias y otros microorganismos. Es más, los virus se reproducen mediante replicación, del mismo modo que copiamos las cintas. Los virus en sus células parásitas solo necesitan parecerse a ellos mismos, utilizando diversas materias primas y enzimas en las células para replicar infinitamente su descendencia hasta que las células parásitas se conviertan en cáscaras vacías.
En este momento, salen de la célula. Una vez que salen, ¡hay cientos de millones de bacterias! Luego infectan otras células cercanas para replicar una nueva generación de individuos. Esto puede producir una gran cantidad de descendencia en un período de tiempo muy corto, lo que también es inferior a los organismos superiores.
Lo que se ha conservado a lo largo de la larga historia de la Tierra es la capacidad mágica de los microorganismos, mientras que muchos organismos superiores sólo pueden desaparecer después de un corto período evolutivo en la Tierra.
¿De dónde obtienes tus nutrientes?
La nutrición es un requisito previo para el crecimiento microbiano.
En la naturaleza, los microorganismos obtienen de su entorno vital diversos nutrientes necesarios para su crecimiento. En el suelo, diversas materias orgánicas son fuentes de carbono y fuentes de energía para el crecimiento de microorganismos heterótrofos como bacterias, actinomicetos y mohos.
En las densas selvas, las ramas y hojas muertas son bancos naturales de alimento para que sobrevivan diversos microorganismos autóctonos. Muchos hongos grandes se alimentan de hierba, troncos de árboles e incluso madera podrida, y algunos nacen con las raíces de los árboles. Su método nutricional es saprofito, parasitario o ambos.
Los microorganismos también están "compitiendo" entre sí
¿Cómo reaccionarán los microorganismos ante el hambre o los virus? Algunos microorganismos formarán esporas, sellarán el ADN (ácido desoxirribonucleico) y matarán la célula madre para asegurar la supervivencia de toda la colonia bacteriana. Una vez eliminada la amenaza, las esporas germinan y la colonia crece y se reproduce nuevamente.
Durante este proceso, los microorganismos tienen que elegir si entran en un estado de "competencia", es decir, cambiando sus membranas celulares para absorber más fácilmente materiales de otras células muertas cercanas. De esta forma, estos microorganismos pueden volver a la vida normal más rápidamente una vez que desaparece la presión de supervivencia.
El profesor Jacob cree que se trata de una elección difícil, incluso una apuesta, porque sólo cuando otros microorganismos entren en un estado de latencia de esporas, la situación será favorable para el microorganismo que entre en el estado "competidor". Las observaciones muestran que sólo alrededor del 10% de los microorganismos entran en estado de "competencia". ¿Por qué no todos los microorganismos entran en estado de "competencia" al mismo tiempo?
Esto se debe a que los microbios no ocultan sus intenciones a sus parejas, ni mienten ni eluden. Pueden comunicar sus intenciones enviándose mensajes químicos entre sí. Los microorganismos individuales sopesan cuidadosamente la presión de supervivencia que enfrentan, la situación de sus compañeros, cuántas células están en estado latente y cuántas células están en estado de "competencia", lo que en última instancia determina el estado del individuo.
Adaptarse al medio ambiente
Sabemos que los huevos sólo pueden nacer y convertirse en pollos a una temperatura adecuada, porque las reacciones bioquímicas en las células son la base de las actividades de la vida, y estas reacciones deben ser a una temperatura fija, proceda a continuación.
Para la mayoría de los microorganismos, la temperatura es demasiado baja para transportar nutrientes, lo que no favorece diversos procesos vitales. Cuando la temperatura aumenta adecuadamente, las reacciones bioquímicas en las células se acelerarán, acelerando así el crecimiento de microorganismos. Cuando la temperatura supera el límite que los microorganismos pueden tolerar, provocará su muerte.
Por supuesto, debido al entorno natural y a la diversidad de especies biológicas, algunos microorganismos pueden crecer en condiciones ambientales en las que los organismos ordinarios no pueden sobrevivir, como los microorganismos psicrófilos que viven en la Antártida y el Ártico, y los microorganismos psicrófilos que viven en en ambientes de alta temperatura Microorganismos térmicos y microorganismos termófilos que crecen en aguas termales y respiraderos volcánicos.
El cambio de crecimiento biológico 3 comienza a partir del óvulo fecundado y sufre un crecimiento vegetativo y un crecimiento reproductivo.
1. Reproducción, desarrollo y crecimiento
La reproducción es el proceso por el cual los organismos producen descendencia. Para los organismos que se reproducen sexualmente, la formación de un óvulo fertilizado significa el comienzo de la próxima generación de vida. Es un proceso de desarrollo desde la división de un óvulo fertilizado hasta la formación de un organismo sexual (maduro), por lo que el crecimiento y desarrollo es una continuación del proceso reproductivo y un proceso en el que la posibilidad de vida del óvulo fertilizado se convierte en una realidad biológica. .
El proceso de desarrollo incluye el crecimiento individual, y el crecimiento y el desarrollo es un proceso desde el cambio cuantitativo al cambio cualitativo. En el proceso de crecimiento individual, a través de la acumulación cuantitativa, se logran cambios cualitativos en la madurez sexual, completando así el proceso de desarrollo individual. El proceso de crecimiento y desarrollo de los animales está coordinado y ordenado bajo la regulación de neurohormonas.
2. Ontogenia, desarrollo embrionario y desarrollo post-embrionario
La ontogenia biológica se refiere al proceso en el que un óvulo fecundado se desarrolla hasta convertirse en un individuo maduro mediante división celular, diferenciación de tejidos y formación de órganos. . Este proceso se puede dividir en dos etapas, a saber, desarrollo embrionario y desarrollo postembrionario.
(1) Desarrollo del embrión;
Animales: proceso de desarrollo de huevos fecundados en larvas. Por ejemplo, una rana pasa de huevo fecundado a renacuajo.
Angiospermas: proceso en el que el óvulo fertilizado y el núcleo polar fertilizado se convierten en semillas en el óvulo (esencialmente el embrión a partir del cual el óvulo fertilizado se convierte en una semilla).
(2) Desarrollo postembrionario:
Animales: El proceso en el que las larvas eclosionan de la membrana del huevo o nacen de la madre → se convierten en individuos maduros.
Este proceso es un desarrollo anormal en algunos animales, como los renacuajos de rana que se convierten en ranas; algunos son una metamorfosis incompleta, como el proceso de desarrollo de las langostas, y otros no son metamorfosis, como el ganado vacuno y las ovejas.
Angiospermas: Las semillas germinan y crecen hasta convertirse en adultos; el proceso de convertirse en individuos maduros a través del crecimiento reproductivo.
3. Diferencia entre núcleo polar y cuerpo polar, saco embrionario y blastocisto.
El cuerpo polar es la célula hija formada por la meiosis simultánea de ovocitos animales y óvulos. Debido a la falta de citoplasma y nutrientes, el cuerpo polar no puede desarrollarse y finalmente es absorbido por la madre.
De los tres cuerpos polares producidos por un ovocito, dos (producidos por el primer cuerpo polar) tienen el mismo material genético, y el otro es idéntico al material genético del óvulo. Los cuerpos polares y los óvulos contienen la mitad de cromosomas que la especie.
Los núcleos polares son dos núcleos liberados del saco embrionario de las angiospermas que se combinan con los espermatozoides para formar núcleos polares de fecundación, que posteriormente se desarrollan hasta convertirse en endospermo y aportan nutrientes para el desarrollo de los embriones jóvenes. La célula madre de megasporas en el óvulo sufre meiosis para producir megasporas.
Ocho células (la estructura que contiene estas ocho células se llama saco embrionario) se producen mediante tres divisiones mitóticas de la megaspora, una de las cuales es el óvulo y dos núcleos polares, por lo que el material genético de la dos núcleos polares Al igual que un óvulo, contiene la mitad de cromosomas de su especie. El embrión en el que el óvulo animal fertilizado se divide para formar la cavidad del blastocisto se llama blastocisto.
4. La relación entre cromosomas y genotipos en el desarrollo vegetal.
Para facilitar la memoria de los cromosomas y genotipos de varias partes de las plantas, podemos resumir las siguientes reglas para comprender y dominar, concretamente "dos divisiones":
(1) En términos de número de cromosomas: (suponiendo que el número de cromosomas en las células somáticas normales es 2N), excepto los espermatozoides, los óvulos y los núcleos polares (un núcleo polar), el número de cromosomas es n, excepto el núcleo polar fertilizado y; En las células del endospermo en desarrollo, el número de cromosomas en otras células es 2N.
(2) En términos de genotipo, excepto los óvulos fertilizados y los embriones en desarrollo, el genotipo consiste en un óvulo y un espermatozoide, excepto el núcleo polar fertilizado y las células del endospermo en desarrollo, el genotipo de la célula; Está compuesto por un espermatozoide y dos óvulos, y el resto de células tienen el mismo genotipo que la madre.
5. Crecimiento vegetativo y crecimiento reproductivo
El crecimiento vegetativo se refiere al crecimiento de las raíces, tallos, hojas y otros órganos vegetativos de las plantas. El crecimiento reproductivo se refiere al crecimiento de órganos reproductivos como flores, frutos y semillas de plantas. El crecimiento vegetativo es la base material para el crecimiento reproductivo, pero tanto el crecimiento vegetativo como el reproductivo consumen y compiten por la materia orgánica, afectando o cambiando así la distribución de la materia orgánica dentro de la planta.
Por lo tanto, para las hojas, tallos, tubérculos y pastos cultivados, se deben tomar medidas para promover el crecimiento vegetativo e inhibir el crecimiento reproductivo; para las plantas cosechadas a partir de granos, semillas de colza y frutas, se deben tomar medidas para prevenir el crecimiento vegetativo durante el crecimiento vegetativo Simultáneamente promover el crecimiento reproductivo, o controlar el crecimiento vegetativo y promover el crecimiento reproductivo cuando el crecimiento vegetativo alcanza un cierto nivel.
6. El significado evolutivo de la membrana amniótica
Los anfibios no pueden escapar de las limitaciones del agua. La reproducción y desarrollo (etapa inicial) de los anfibios debe realizarse en el agua y depender directamente del medio acuático externo. Por tanto, los anfibios no son verdaderos vertebrados terrestres. La membrana amniótica es una estructura que comenzó a aparecer en los reptiles. Hay suficiente líquido en la membrana amniótica: líquido amniótico.
Asegura la necesidad de un entorno acuático para el desarrollo embrionario y reduce la dependencia del desarrollo individual del entorno acuático externo. La membrana amniótica sienta las bases para toda la vida terrestre de los vertebrados. Al mismo tiempo, el líquido amniótico en la membrana amniótica puede amortiguar los golpes y prevenir daños mecánicos al embrión interno.