Эмбриология.
Эмбриология (от греч. еmbryon – зародыш) – наука о развитии зародыша от момента оплодотворения до периода, когда зародыш станет способен к самостоятельному питанию.
Половые клетки - гаметы При образовании гамет(сперматозоидов и яйцеклеток) – происходит деление клетки, называемое мейозом. Исходная клетка имеет диплоидный набор хромосом, которые затем удваиваются. Но, если при митозе в каждой хромосоме хроматиды просто расходятся, то при мейозе хромосома (состоящая из двух хроматид) тесно переплетается своими частями с другой, гомологичной ей хромосомой (также состоящей из двух хроматид), и происходит кроссинговер - обмен гомологичными участками хромосом.
Особенности мейотического деления При этом делении количество ДНК уменьшается вдвое Из исходных клеток с диплоидным набором хромосом возникают гаметы с гаплоидным набором. Из одной диплоидной клетки образуются четыре гаплоидных клетки. При мейозе фазы называются также, как при митозе, но указывается к какому делению мейоза она относится. Кроссинговер – обмен частями между гомологичными хромосомами – происходит в профазе первого деления мейоза (профаза I), которая включает следующие этапы: лептотена, зиготена, пахитена, диплотена, диакинез.
Гаметогенез Подразделяется на сперматогенез (процесс образования сперматозоидов) и оогенез (процесс образования яйцеклетки). По тому, что происходит с ДНК, эти процессы практически не отличаются: одна исходная диплоидная клетка дает четыре гаплоидные. Однако, по тому, что происходит с цитоплазмой, эти процессы кардинально различаются. В яйцеклетке накапливаются питательные вещества, необходимые в дальнейшем для развития зародыша, поэтому яйцеклетка – это очень крупная клетка, и когда она делится, цель – сохранить питательные вещества для будущего зародыша, поэтому деление цитоплазмы несимметрично. Для того чтобы сохранить все запасы цитоплазмы и при этом избавиться от ненужного генетического материала, от цитоплазмы отделяются полярные тельца, которые содержат очень мало цитоплазмы, но позволяют поделить хромосомный набор. Полярные тельца отделяются при первом и втором делении мейоза
Сперматогенез При сперматогенезе цитоплазма исходного сперматоцита первого порядка делится (первое деление мейоза) поровну между клетками, давая сперматоциты второго порядка. Второе деление мейоза приводит к образованию гаплоидных сперматоцитов второго порядка. Затем происходит созревание без деления клетки, большая часть цитоплазмы отбрасывается, и получаются сперматозоиды, содержащие гаплоидный набор хромосом очень мало цитоплазмы.
Строение сперматозоида Сперматозоиды животных имеют одинаковое принципиальное строение, но могут отличаться формой и размером. Сперматозоид имеет головку, в которую плотно упакована ДНК. Головка сперматозоида окружена очень тонким слоем цитоплазмы. На ее переднем конце находится структура, называемая акросомой. Эта структура содержит ферменты, позволяющие сперматозоиду проникнуть через оболочку яйцеклетки. Сперматозоид имеет хвостик. Часть хвостика, прилегающая к головке ("шейка"), окружена митохондриями. Они необходимы, чтобы обеспечить биение хвостика и движение сперматозоида в желательном ему направлении.
Созревание сперматозоидов Созревание спермиев происходит в семенных канальцах тестикул. При превращении исходной клетки, сперматогония, в сперматоцит, сперматиды и зрелый сперматозоид происходит перемещение клетки от базальной мембраны семенного канатика к его полости. После созревания сперматозоиды отделяются, попадая в просвет семенных канальцев, и готовы к движению в поисках яйцеклетки и оплодотворению. Процесс созревания длится примерно три месяца. У млекопитающих у особей мужского пола процесс созревания сперматозоидов – сперматогенез – начинается с возраста половой зрелости и продолжается затем до глубокой старости.
Оогенез Исходная клетка, из которой в последствии образуется зрелая яйцеклетка, называется ооцитом первого порядка. После деления из него образуется ооцит второго порядка и первое полярное тельце. Затем происходит второе деление мейоза, в результате образуется гаплоидный оотид и второе полярное тельце. Первое полярное тельце за это время тоже успевает поделиться, таким образом всего получается три гаплоидных полярных тельца. В оотиде происходят процессы созревания и он превращается в яйцеклетку.
Особенности строения яйцеклетки Большие размеры Отсутствие активной подвижности Отсутствие центросомы и в связи с этим способности к активному делению (дробление зиготы осуцествляется за свчет центриоли сперматозиода) В процессе созревания в фолликуле яйцеклетка окружается слоем фолликулярных клеток, образующих вокруг нее лучистый венец (corona radiata) и принимающих участие в ее питании Вокруг яйцеклетки имеется богатая гликопротеинами оболочка – блестящая оболочка (zona pellucida)
Оогенез Во время эмбрионального развития млекопитающих возникает большое количество яйцеклеток, и к рождению самки в ее яичниках уже находится порядка 200 -300 тысяч яйцеклеток, остановившихся на первой стадии деления мейоза. В период полового созревания яйцеклетки начинают реагировать на половые гормоны. Регулярные циклические изменения гормонов впоследствии вызывают созревание яйцеклетки, обычно одной, иногда двух или больше. Яйцеклетка созревает в пузырьке, называемом фолликулом.
Классификация яйцеклеток Яйцеклетки хордовых характеризуются полярностью. В них различают два полюса: анимальный (верхний) и вегетативный (нижний). Полярность яйцеклетки выражена тем сильнее, чем больше желтка в яйцеклетке.
Классификация яйцеклеток Яйцеклетки хордовых животных обладают полярностью. В них различают анимальный (верхний) и вегетативный (нижний) полюс. В основе классификации яйцеклеток лежит принцип количества и распределения желтка в яйцеклетке
Фазы оплодотворения 1. Сближение 2. Проникновение 3. Слияние (образование синкариона)
Оплодотворение Процесс оплодотворения состоит в объединении мужской и женской половых клеток в новую клетку – зиготу, представляющую собой организм дочернего поколения.
Оплодотворение Схема последовательных стадий акросомальной реакции сперматозоида Схема последовательных стадий оплодотворения яйцеклетки
Схема активации и специфичности связывания сперматозоидов (капацитация) Рецептор (белки-ферменты) на поверхности головки сперматозоида блокированы углеводными молекулами; В результате реакции капацитации молекулы углеводов удаляются и обнажаются рецепторы, что делает сперматозоид способным связываться с рецепторами яйцеклетки Узнавание и специфическое связывание сперматозоидов с поверхностью яйцеклетки
Эмбриональный период развития Дробление; 2. Гаструляция; 3. Гистогенез 4. Органогенез; 1.
Первый этап эмбрионального развития называется дроблением. В результате деления из зиготы образуются вначале 2 клетки, затем 4, 8, 16 и т. д. Клетки, возникающие при дроблении, называются бластомерами. зигота 1 сутки 2 суток 3 суток Тутовая ягода
Дробление завершается образованием однослойного многоклеточного зародыша – бластулы. При дроблении клеток у всех животных – общий объем бластомеров на стадии бластулы не превышает объема зиготы.
Гаструляция Совокупность процессов, приводящих к образованию гаструлы, называется гаструляцией. Гаструла ( от греч. Gaster – желудок) – зародыш, состоящий из двух зародышевых листков: эктодермы ( от греч. ectos – находящийся снаружи); энтодермы ( от греч. entos – находящийся внутри);
Образование мезодермы Второй этап гаструляции образование третьего (среднего) зародышевого листка. Он называется мезодермой, т. к. образуется между наружным и внутренним листками. При этом с двух сторон от первичной кишки образуются втягивания - карманы (целомические мешки). Внутри карманов находится полость, представляющая собой продолжение первичной кишки гастроцеле. Целомические мешки полностью отшнуровываются от первичной кишки и разрастаются между эктодермой и энтодермой. Клеточный материал этих участков дает начало среднему зародышевому листку - мезодерме. Дорсальный отдел мезодермы, лежащий по бокам от нервной трубки и хорды, расчленен на сегменты - сомиты. Вентральный ее отдел образует сплошную боковую пластину, находящуюся по бокам кишечной трубки.
Дробление зиготы. В результате дробления образуется бластула Дробление зиготы зависит от количества желтка в яйцеклетке крыша Дробление бывает: Полное (равномерное, неравномерное) Неполное (неравномерноечастичное: дискоидальное, частичное: поверхностное) На препарате – бластула амфибии: Дробление полное, неравномерное. Бластомеры крыши и дна бластулы отличаются по размерам. краевая зона дно
Бластула амфибии Область крыши бластулы: бластомеры более мелкие, их деление происходит быстрее, чем в области дна, так как они не перегружены желточными включениями. Соответственно их количественная масса превышает массу бластомеров области дна. Такое дробление называется полным, неравномерным. На препарате хорошо видна первичная полость тела зародыша – бластоцель. Бластоцель – первичная полость тела
Бластомеры зародыша амфибии Препарат – бластула амфибии. На препарате хорошо видны бластомеры цитоплазма которых заполнена желточными включениями. В центре бластомера располагается ядро. Ядро бластомера
После завершения процесса дробления и образования бластулы начинается процесс гаструляции. Гаструляция – это процесс превращения бластулы в зародыш, состоящий из трех зародышевых листков – эктодермы, энтодермы и мезодермы. В основе гаструляции лежат процессы размножения, дифференцировки, роста, перемещения и взаимодействия бластомеров. Способы перемещения бластомеров – механизмы гаструляции: Инвагинация (впячивание) Деляминация (расщепление) Эпиболия (обрастание) 3 2 Иммиграция (выселение) Препарат – гаструла амфибии. На препарате хорошо видна дорзальная губа бластопора (1), намечающаяся вентральная губа бластопора (2), образующаяся новая-вторичная полость тела – гастроцель (3), между дорзальной и вентральной губами зародыша образуется первичный рот-бластопор, закрытый желточными бластомерами (желточная пробка) бл ас т оп ор 1 инвагинация э п и б о л и я
Схема образования трех зародышевых листков у амфибий А- яйцеклетка. Женская половая клетка; Б – морула (morus – тутовая ягода) , зародыш образовавшийся в результате дробления оплодотворенной яйцеклетки; В – бластула; зародыш, имеющий первичную полость тела. На стадии бластулы выявляются презумптивные зоны; Г – гаструляция; перемещение клеточного материала строго в соответствии с границами презумптивных зон; Д- продолжение процесса гаструляции; дифференцировка клеток в перемещающихся клеточных пластах; Е – зародыш на стадии образования трех зародышевых листков: эктодермы, мезодермы и энтодермы. Начало образования осевых зачатков органов.
Гаструляция у лягушки А, Б-серповидная бороздка (дорзальная губа бластопора; В-формирование боковых губ бластопора; Г-полное формирование бластопора; Д-концентричес-кое замыкание бластопора. 1 -дорзальная губа бластопора, 2 -боковые губы бластопора, 3 -вентральная губа бластопора, 4 -желточная пробка.
Завершением процесса гаструляции является образование трех зародышевых листков: наружного – эктодермы, среднего – мезодермы, внутреннего –энтодермы. Следующий этап развития зародыша – образование осевых зачатков органов: • 1. Нервной трубки из эктодермы • 2. Хорды и сомитов мезодермы из мезодермы • 3. Кишечной трубки из энтодермы Из осевых зачатков органов формируются органы зародыша. Этот процесс называется органогенез.
Эмбриональное развитие зародыша человека
Скачать презентацию Эмбриология Эмбриология от греч еmbryon зародыш
Эмбриология 1(осн).ppt