Оплодотворение, его фазы, биологическая сущность.
Оплодотворение — это слияние мужской и женской половых клеток с образованием одноклеточного зародыша — зиготы. В процессе оплодотворения различают несколько фаз:
- Дистантное взаимодействие — сближение сперматозоидов с яйцеклеткой под действием веществ, выделяемых яйцеклеткой. В эту фазу сперматозоид начинает направленно двигаться к яйцеклетке (хемотаксис), а также наступает его активация (капацитация).
- Контактное взаимодействие — происходит акросомальная реакция сперматозоида, при которой высвобождаются ферменты из акросомы и разрушают небольшой участок блестящей оболочки.
- Проникновение головки и шейки сперматозоида в ооплазму. В эту фазу осуществляется взаимодействие между рецепторами сперматозоида и яйцеклетки, после чего их мембраны сливаются, и головка и шейка сперматозоида оказываются в ооплазме.
После проникновения сперматозоида в яйцеклетку ядра этих клеток сначала располагаются по отдельности (стадия двух пронуклеусов), а потом сливаются (синкарион – образование диплоидного ядра зиготы в результате слияния гаплоидных ядер половых клеток, несущий генетическую информацию двух родительских организмов).
Биологическое значение оплодотворения состоит в том, что при слиянии мужских и женских половых клеток, происходящих обычно из разных организмов, образуется новый организм, несущий признаки отца и матери. При образовании половых клеток в мейозе возникают гаметы с разным сочетанием хромосом, поэтому после оплодотворения новые организмы могут сочетать в себе признаки обоих родителей в самых различных комбинациях. В результате этого происходит колоссальное увеличение наследственного разнообразия организмов.
|
|
Эмбриональное развитие организма. Дробление. Типы дробления. Гаструляция. Способы гаструляции.
Основные явления биологии развития. Развитие организма представляет собой процесс систематического, последовательного, упорядоченного накопления структурных и функциональных качеств прогрессивного характера, происходящий сопряжено на всех уровнях структурной организации живой материи: молекулярном, клеточном, тканевом, органном, системо-органном и организменном. Эти изменения определены во времени и происходят в строгой последовательности.
Основными биологическими процессами развития являются:
1. Размножение клеток
2. Рост
3. Детерминация
4. Дифференцировка
5. Индукция
6. Интеграция
7. Апоптоз
Размножение клеток - деление клеток имеет важное значение для многих процессов развития. Следствием деления является увеличение числа клеток, являющееся основным механизмом роста, как в эмбриональный, так и в постэмбриональный периоды развития.
|
|
Рост- увеличение массы ткани органа за счет увеличения числа клеток, т. е. гиперплазия. В то же время масса может возрастать за счет увеличения размеров клеток, т. е. гипертрофии. Рост регулируется гормоном роста и некоторыми химическими веществами.
Дифференциальный рост- это различная скорость роста одних и тех же тканей в разных участках тела и в разное время.
Аллометрический рост- это диспропорциональный рост отдельных частей тела в постэмбриональный период
Детерминация - это определение пути дифференцировки той или иной клетки
Детерминация может быть:
· Генетически запрограммированной
· Может определяться воздействием соседних клеток
· Гормонов или различных внешних факторов, а так же подвергаться их влиянию.
Детерминация может быть:
· окончательная (стабильная),
· изменяться в ходе эмбриогенеза
Детерминация может осуществляться 2 разными способами:
· Цитоплазматическая сегрегация детерминирующих молекул в период дробления
· Эмбриональная индукция
Дифференцировка-это процесс развития специализированных клеточных типов из одного оплодотворенного яйца.
Индукция- влияние уже детерминированной ткани на еще недетерминированную. Для индукции необходим контакт между тканями.
|
|
Детерминированная часть зародыша, например, дорсальная губа бластопора – зачаток хорды, действует как организатор или индуктор.
Способность ткани отвечать на индуктивное раздражение называется компетенцией, которая возможна лишь в определенный чувствительный период.
Эмбриональная индукция может быть:
- Первичная - взаимодействие, в котором дорсальная мезодерма индуктирует эктодерму к дифференцировке в нейтральные структуры.
- Вторичная - каскадное взаимодействие на более поздних, чем гаструляция, стадиях.
Первичная индукция включает в себя 3 основных процесса:
· Индукция вегетативными клетками специфических различий в мезодерме(образование хорды, сомитов), которая индуцируется клетками энтодермы
· Индукция нейральных клеток
· Индукция, ответственная за возникновение региональной специфичности в нервной трубке.
В индукции мезодермы участвуют 3 фактора: 2 фактора индуцируют образование кольца мезодермы, содержащего область организатора. Организатор затем синтезирует другой фактор, регионально индуцирующий специфические региональные структуры.
|
|
При первичных индукциях происходят изменения в период гаструляции, при вторичных взаимодействиях детерминация наступает позже. Оба механизма используются в развитие любого конкретного организма.
Интеграция- объединение клеток в систему, установление между ними взаимосвязи и взаимообусловленности в процессе их развития.
Апоптоз - (клеточная гибель)запрограммированная избирательная гибель клеток- естественный, эволюционно обусловленный и генетически контролируемый механизм морфогенеза.
Апоптоз способствует достижению характерных для определенного вида черт его морфофизиологической организации.
1. Редукция провизорных органов (желточного мешка, плаценты, амниона)
2. Редукция вольфовых протоков у особей женского пола, мюллеровых протоков у особей мужского пола
3. Редукция хвостовых позвонков (у эмбрионов человека закладываются 9-10 хвостовых позвонков, затем остается 4-5)
4. Формирование конечностей у птиц и млекопитающих
Генетический контроль осуществляется геном р53. Белок, контролируемый этим геном, обладает способностью при определенных условиях блокировать клеточное деление и запускать механизм апоптоза.
Мутации в этом гене приводят к развитию опухоли, которая встречается у 55-70% раковых больных.
Гибель клеток контролируется также на уровне клеточных взаимодействий. Нарушение этих взаимодействий может привести к развитию пороков: полидактилия, синдактилия, наличие хвоста и т. д.
Дробление-представляет собой серию митотических делений зиготы с образование многих дочерних клеток (бластомеров) меньшего размера. Отличием дробления от митоза является то, что бластомеры не растут и не расходятся. Эти процессы сдерживает оболочка оплодотворения ,которая сохраняется вдоль до гаструляции.
Типы дробления зависят от яйцеклетки, различают:
· Полное (голобластическое) и неполное (меробластическое)
· Синхронное и асинхронное (клетки делятся неодновременно)
· Равномерное и неравномерное (образуются бластомеры разного размеры)
В результате дробления образуется бластула, содержащая полость-бластоцель.
Различают 4 типа дробления и столько же типов бластул. У ланцетника дробление полное равномерное синхронное, в результате которого образовалась – целобластула, имеющая бластоцель ,расположенную по середине и однослойную бластодерму.
У амфибий – дробление полное неравномерное асинхронное, в результате образовалась амфибластула, имеющая многослойную бластодерму и бластоцель, расположенную эксцентрично у анимального полюса.
У рептилий и птиц - дробление неполное неравномерное асинхронное. В результате образуется дискобластула, которая включает три компонента:
· Плоский зародышевый диск, образующийся на апикальной части и состоящий из небольших клеток.
· Нераздробившийся желток
· Бластоцель -узкую щель между диском и желтком
· У человека и млекопитающих дробление полное неравномерное асинхронное. В результате формируется бластоциста.
Бластоциста состоит из 3 компонентов.
· Трофобласт- однослойная стенка, из которого дальше развивается внезародышевый орган – хорион
· Эмбриобласт – скопление крупных темных бластомеров на внутренней поверхности трофобласта у одного из полюсов. Источник развития самого зародыша и остальных внезародышевых органов( амнион, желточный мешок, аллантоис)
· Бластоцель
Типы бластул:
· целобластула (бластоцель хорошо выражена ,образуется при полном и равномерном дроблении(ланцетник))
· стерробластула – без четко выраженного бластоцеля. Встречается у многих беспозвоночных (губки, кишечнополостных, членистоногих)
· перибластула – бластодерма у нее состоит из одного слоя клеток (членистоногие)
· амфибластула – целобластула с рез различающимися по размерам бластомерами анимального и вегетативного полушарий(губки, амфибии)
· дискобластула, полость которой имеет вид сплющенной щели, находящейся под зародышевым диском, образуется при дискоидальном дроблении (птици)
Гаструляция- разделение клеток зародыша на 2-3 зародышевых листка
Способы гаструляции:
· деляминация (расшепление)
· инвагинация (впячивание)
· иммиграция (выеление)
· эпиболия(обрастание)
В результате гаструляции возникает зародыш- гаструла. Гаструла имеет полость- гастроцель (полость первичной кишки), в которую ведет отверстие- бластопор (первичный рот).
В зависимости от дальнейшей судьбы бластопора все животные подразделяются на:
· Первичноротых (беспозвоночных) – ротовое отверстие образуется на месте бластопора
· Вторичноротых (хордовые и некоторые беспозвоночных) – бластопор преобразуется в анальное отверстие, а ротовое отверстие прорывается на брюшной стороне тела. У бластопора различают губы: дорсальную, латеральную, вентральную
Итогом гаструляции является формирование так называемого осевого комплекса зачатков.
+Смотри схемы по эмбриологии!!!
Дата добавления: 2019-08-30; просмотров: 1316; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!