Гаметогенез Репродукция на клеточном и организменном уровнях

Гаметогенез. Репродукция на клеточном и организменном уровнях.

План Занятия 1. Формирование гамет - гаметогенез. 2. Сперматогенез и оогенез. Морфогенетическая специализация половых клеток. 3. Оплодотворение. 4. Периоды онтогенеза. 5. Бесполое размножение у одноклеточных и многоклеточных организмов. 6. Половое размножение. 7. Типы размножения у животных и растений.

Гаметогенез • Процесс формирования мужских и женских гаплоидных половых клеток - гамет. • Гаметы: яйцеклетка и сперматозоид, которые обеспечивают передачу наследственной информации от родителей к потомкам. • Гаметогез происходит в репродуктивных органах – гонадах (яичниках и семенниках) во взрослом организме. • Образование мужских гамет - сперматогенез, женских гамет - овогенез. • Ядра яйцеклеток и сперматозоидов содержат одинаковую наследственную информацию, которая необходима для развития организма.

Гаметогенез Этапы гаметогенеза В образовании гамет различают три фазы: фазу размножения, фазу роста, фазу созревания. фаза формирования (только в сперматогенезе).

Гаметогенез Фаза размножения: Диплоидные клетки многократно делятся митозом. Их называют сперматогонии. Набор хромосом 2 n Фаза роста: Сущность этой фазы — рост сперматогоний и оогоний, кроме того, в эту фазу происходит репликация ДНК, каждая хромосома становится двухроматидной (2 n 4 с). Образовавшиеся клетки называются сперматоциты 1 -го порядка. Фаза созревания: Сущность фазы — мейоз. В первое мейотическое деление вступают гаметоциты 1 -го порядка. В результате первого мейотического деления образуются гаметоциты 2 -го порядка (набор хромосом n 2 с), которые вступают во второе мейотическое деление, и образуются клетки с гаплоидным набором хромосом (nc). Таким образом, из одного сперматоцита 1 -го порядка возникают четыре гаплоидных сперматиды. Овогенез на этом этапе практически заканчивается, а сперматогенез включает еще одну фазу, во время которой сперматозоиды приобретают свою специфическую структуру. Период формирования сперматозоидов характеризуется тем, что первично шаровидные сперматиды превращаются в сперматозоиды. Процесс превращения сперматид в сперматозоиды называется спермиогенезом. В нем участвуют все элементы ядра и цитоплазмы. Ядро сперматид уплотняется вследствие гиперспирализации хромосом, которые становятся генетически

Сперматогенез Аппарат Гольджи перемещается к одному из полюсов ядра и образует акросому. Центриоли занимают место у противоположного полюса ядра. У основания жгутика в виде спирального чехла концентрируются митохондрии. Почти вся цитоплазма сперматиды отторгается.

Мужская половая система Половые железы у мужчин представлены парными семенниками (яичками) и придаточными железами — предстательной железой (простатой), семенными пузырьками (образуют основную часть семенной жидкости, бульбоуретальной железой (железой Купера). Клетки Сертоли обеспечивают механическую защиту, опору и питание развивающихся гамет. Лейдиговы клетки образуют мужские половые гормоны Функции предстательной железы: выработка простагландина Е, который принимает участие в кровоснабжении тазовых органов и отвечает за эрекцию; выработка секрета, поддерживающего плодовитость сперматозоидов. Семенники — округлые образования диаметром 4 -6 см. Расположены вне брюшной полости, в мошонке где температура на 2 -3˚С ниже, что необходимо для нормального сперматогенеза. Семенники покрыты плотной оболочкой, на задней части утолщение — средостение, от которого отходят перегородки, делящие семенник на дольки.

Мужская половая система Длина сперматозоида около 60 мкм. Различают головку, в которой находится ядро и акросома, шейку, содержащую центриоли, промежуточный отдел с митохондриями, жгутик для передвижения. В акросоме содержатся ферменты, которые разрушают оболочки яйцеклетки. Для оплодотворения необходимо определенное количество сперматозоидов. Сперматозоиды по системе канальцев транспортируются в семявыносящий проток, где смешиваются с семенной жидкостью, вырабатываемой предстательной железой и семенными пузырьками.

Human Male Reproductive System 10

Отклонения. • Аспермия: отсутствие спермы. • Азооспермия: отсутствие сперматозоидов. • Гипоспермия: небольшой семенной объем. • Олигозооспермия: небольшое количество сперматозоидов. • Астенозооспермия: неподижные или малоподвижные сперматозоиды. • Тератозооспермия: сперматозоиды несут значительные морфологические дефекты,

Овогенез 1. Зона размножения. Овогонии подвергаются митотическому делению. Дочерние клетки, возникшие в результате деления овогоний, называются овоцитами 1 -го порядка. 2. Зона роста. Овоциты увеличиваются в размерах, накапливая питательные вещества, становятся овоцитами 1 -го порядка. 3. Зона созревания. Овоциты 1 -го порядка вступают в профазу I, которая останавливается на стадии диплотены. Происходит выпетливание «генов» , хромосомы имеют вид «ламповых щеток» . Все периоды развития яйцеклеток осуществляются у животных в яичниках. В отличие от образования сперматозоидов, которое происходит только после достижения половой зрелости (в частности, у позвоночных животных), процесс образования яйцеклеток начинается еще у зародыша.

Овогенез В 10 -12 лет ежемесячно один из овоцитов 1 -го порядка вступает в период созревания. В результате первого мейотического деления возникают две дочерние клетки. Одна из них, относительно мелкая, называется первым полярным тельцем, а другая, более крупная – овоцит 2 -го порядка. Из яичника выходит не яйцеклетка, а овоцит 2 го порядка. Лишь после оплодотворения он делится, в результате чего возникает яйцеклетка (или яйцо) и второе полярное тельце. Однако традиционно для удобства яйцеклеткой называют овоцит 2 -го порядка, готовый к взаимодействию со сперматозоидом. Таким образом, в результате овогенеза образуется одна нормальная яйцеклетка и три полярных тельца.

Женская половая система Состоит из парных яичников, фаллопиевых труб, матки, влагалища и наружных половых органов. Яичники — парные образования 3, 5 х2 см, расположены в полости таза. Состоят из наружного коркового и внутреннего мозгового слоя. В них образуются яйцеклетки и гормоны.

Строение яйцеклетки • • • Неподвижные, шарообразной формы. Содержат все типы клеточных органелл. Больше соматических клеток, содержит гаплоидный набор хромосом. Содержат вещества, необходимые для развития зародыша (желток). Покрыты оболочками, которые выполняют защитные функции, обеспечивают необходимый тип обмена веществ, у плацентарных млекопитающих служат для прикрепления зародыша к стенке матки.

• Желтлочные грунулы (материал протоплазмыа, богатый липидами и белками. Он обычно содержится в дискретных образованиях). • Кортикальные гранулы- везикулы с ферментами, которые необходимы при оплодотворении. • Наружная яйцевая оболочка - покров из вещества, состоящего в основном из гликопротеиновых молекул, часть которых секретирует сама яйцеклетка, а другую часть - окружающие клетки. У многих видов оболочка имеет внутренний слой, непосредственно прилегающий к плазматической мембране яйцеклетки и называемый у млекопитающих zona pellucida , а у других животных - вителлиновым слоем. Этот слой защищает яйцеклетку от механических повреждений, в некоторых яйцеклетках он действует также как видоспецифический барьер для спермиев, позволяющий проникать внутрь только спермиям того же вида или очень близких видов. • Jelly слой (большая желатиновая масса, которая также защищает яйцеклетку). • Corona radiata внешний слой клетки, который состоит из большого числа фолликулярных клеток, продуцирующие фолликулярную жидкость для привлечения сперматозоидов.

Гаметы Яйцеклетка млекопитающих была открыта в 1821 году К. М. Бэром. Окончательное созревание яйцеклетки происходит уже после оплодотворения, поэтому фактически зрелой яйцеклетки не существует. Размер яйцеклеток колеблется в широких пределах — от нескольких десятков микрометров до нескольких сантиметров (яйцеклетка человека — около 100 мкм, яйцо страуса, имеющее длину со скорлупой порядка 155 мм — тоже яйцеклетка). У большинства животных яйцеклетки имеют дополнительные оболочки, располагающиеся поверх цитоплазматической мембраны. В зависимости от происхождения различают: Первичные оболочки, возникающие в результате выделения ооцитом и, возможно, фолликулярными клетками веществ, образующих слой, контактирующий с наружной цитоплазматической мембраной яйцеклетки. У млекопитающих эта оболочка называется блестящей. У др. животных формируются вторичные и третичные оболочки.

Гаметы Поскольку у млекопитающих наблюдается внутриутробное развитие, их яйцеклетки имеют только первичную оболочку, поверх которой располагается лучистый венец — слой фолликулярных клеток, доставляющих к яйцеклетке питательные вещества. В зависимости от количества желтка, содержащегося в яйцеклетках, различают: алецитальные яйца (млекопитающие, плоские черви); изолецитальные яйца (ланцетник, морской еж); умеренно телолецитальные яйца (рыбы, земноводные); резко телолецитальные яйца (птицы).

Нарушение гаметогенеза

Менструальный цикл: Менструальный цикл – период циклических изменений в организме женщины, которые происходят под влиянием гормонов, начинается в первый день начала менструального кровотечения и заканчивается за день до начала следующей менструацией. Основные характеристики менструального цикла • регулярность; • продолжительность цикла - 27 -29 дней, оптимальная продолжительность 28 дней, допустимые границы - 21 - 35 дней. • длительность кровотечения (менструация) - 3 -4 дня (2 - 7 дней); • объем кровопотери допускается от 50 до 150 мл; Под действием фолликулостимулирующего гормона аденогипофиза один из фолликулов начинает развиваться и выделять эстроген. Эстроген подавляет выделение ФСГ аденогипофизом. Зрелый фолликул, называемый граафовым пузырьком, достигает 1 см в диаметре, лопается и овоцит 2 -го порядка попадает в фаллопиеву трубу.

Менструальный цикл: Клетки лопнувшего фолликула превращаются в желтое тело, которое вырабатывает прогестерон и немного эстрогена, которые подавляют синтез ФСГ и ЛГ аденогипофизом и поддерживают слизистую матки.

Регуляция менструального цикла

METAБОЛІЧНИЙ стрес ФІЗИЧНИЙ стрес Регуляция менструального цикла ПСИХОЛОГІЧНИЙ стрес НЕЙРОТРАНСМІТЕРИ НЕЙРОПЕПТИДИ НЕЙРОГОРМОНИ надгипоталамические церебральные ГІПОТАЛОМО-РЕЛІЗИНГ ГОРМОНИ структуры ЛГ/ФСГ ПРЛ/ТТГ/АКТГ

V уровень — надгипоталамические церебральные структуры • . • В регуляции функции репродуктивной системы принимает участие кора головного мозга. Поток информации, полученный из окружающей среды, который определяет психическую деятельность, эмоциональный ответ и поведение, - все это отражается на функциональном состоянии репродуктивной системы. Об этом свидетельствует нарушения овуляции при острых и хронических стрессах, изменения менструального цикла при изменении климатических условий, ритма работы и т. д. • Воспринимая информацию из внешней среды и интерорецепторов через систему нейротрансмиттеров, структуры ЦНС посылают импульсы в нейро-секреторные ядра гипоталамуса. • Нарушения репродуктивной функции реализуются через изменения синтеза и использования нейротрансмиттеров в нейронах мозга и в конечном этапе через гипоталамические структуры ЦНС.

IV уровень —гипоталамус • Под действием нервных импульсов коры головного мозга в вентромедиального, аркуатных и дорсомедиальних ядрах гипоталамуса выделяются рилизинг-гормоны-РГ (releasing factors - позволяющие факторы) и статины (тормозящие факторы). • РГ через специальную портальную сосудистую систему попадают в аденогипофиз, где способствуют продукции тропных гормонов

IV уровень —гипоталамус • Секреция РГ-ЛГ генетически запрограммирована и происходит в определенном пульсирующем ритме с частотой примерно один раз в час. Это цирхорального (часовой) ритма • Цирхоральный ритм выделения РГ-ЛГ формируется в пубертатном периоде и является показателем зрелости нейросекреторных структур гипоталамуса. • Цирхоральный ритм является результатом наложения: – индивидуального базового ритма – суточного циркадного ритма – месячного циркатригантного ритма (28 -дневный по фазе менструального цикла)

III уровень — гипофиз • Под влиянием РГ в аденогипофизе происходит синтез тропных гормонов, обеспечивающих нормальное функционирование всех эндокринных желез. • фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), • лютеинизирующий гормон (ЛГ), • пролактин (ПРЛ) • тиреотропный гормон (ТТГ) • соматотропный гормон (СТГ) • адренокортикотропный гормон (АКТГ) • липотропный. • вазопрессин • окситоцин

Регуляция менструального цикла III уровень передняя доля гипофиза (аденогипо физ).

III уровень — гипофиз • ФСГ (фолитропин) образуется базофильными клетками периферических участков передней доли гипофиза, по химическому строению - гликопротеид. Он начинает секретироваться в начале менструального цикла стимулирует пролиферацию гранулезного клеток зернистого слоя фолликула, созревания доминантного фолликула и его развитие, секрецию фолликулярной жидкости • ЛГ (лютропин) секретируется базофилами центральной части аденогипофиза, способствует овуляции и трансформации фолликула в желтое тело, синтез прогестерона лютеинизованим клетками на месте фолликула после овуляции, стимулирует образование андрогенов (предшественников эстрогенов) в текаклетках. • ПРЛ по строению является полипептидом, влияет на рост и развитие молочных желез, обеспечивает лактацию после родов, кроме того имеет жиромобилизуючу и гипотензивное действие. Повышение секреции пролактина является одной из частых причин бесплодия, так как гиперпролактинемия тормозит стероидогенез в яичниках и развитие фолликулов

III уровень — гипофиз • • • АКТГ - регулирует функцию надпочечников, регулируя синтез ими эстрогенов и тестостерона, способствуют развитию индивидуума по женскому или мужскому типу. С участием надпочечниковых эстрогенов происходит развитие матки, яичников и молочных желез в пубертатном периоде. ТТГ - обеспечивает активность ткани щитовидной железы, которые являются основным регулятором всех обменных процессов организму. При изменении их концентрации в крови имеют место нарушения менструального цикла. Недостаточное количество ТТГ в подростковом возрасте может быть причиной неполного развития женских статвевих органов. Окситоцин - влияет на молочные железы и матку во время беременности. Повышение его уровня во время беременности может вызвать спонтанное прерывание беременности. В период менструации он влияет на активность менструальных выделений. СТГ-или гормон роста, обеспечивает рост трубчатых костей конечностей, за счет чего увеличивается рост в высоту, обладает анаболическим и антикатаболическим действием, усиливает синтез белка и тормозит его распад, а также способствует уменьшению отложения подкожно-жировой клетчатки, увеличивает соотношение мышечной массы к жировой, имеет контраинсулярну действие, увеличивая уровень гипергликемии липотропный-способствует усилению липолиза в подкожно-жировой клетчатке, уменьшению синтеза и отложению жира вазопрессин - является пептидом, который способствует повышению артериального давления, снижению мочевыделения, сокращению матки, выделению молока молочной железой в период лактации.

II уровень яичники • Фолликулогенез: рост и созревание фолликулов, овуляция, образование желтого тела • Стероидогенез: синтез половых гормонов эстрогены, прогестерон, андрогены … Фазы I фолликулярная II лютеиновая

Фолликулогенез • происходит непрерывно с антенатального периода до постменопаузального • при рождении в яичниках девочки заложено примерно 2 млн премордиальных фолликулов. Основная их масса подвергается атрезии и только в очень незначительной части происходит полный цикл развития от премордиального до зрелого с последующим образованием желтого тела. • до пубертатного периода и менархе в яичниках остается около 400 тыс. премордиальных фолликулов. • В течение репродуктивного возраста теоретически могу созреть около 200, все остальные дегенерируют • В течение одного менструального цикла развивается, как правило, только один фолликул с яйцеклеткой внутри. В случае созревания большего количества возможна многоплодная беременность.

Фолликулогенез • фолликулогенеза начинается в поздней части лютеиновой фазы цикла предыдущего менструального цикла и заканчивается в начале пика выделения гонадотропинов. Примерно за 1 день до начала менструации повышается уровень ФСГ, запускающий начало роста фолликулов (1 -4 -й день цикла), селекцию фолликула из когорты однородных - квазисинхронизованных (5 -7 -й день), созревания доминантного фолликула (8 -12 - й день) и овуляцию (13 -15 -й день). Этот процесс длится около 14 дней (при 28 дневном цикле) и является первой фолликулярной фазой менструального цикла. В результате формируется преовуляторный фолликул, а остальные из тех, которые начали расти, подвергаются атрезии.

Фолликулогенез • Премордиальный • • преантральный, • • антральный • преовуляторный (доминантный)

Фолликулогенез • Премордиальный фолликул состоит из незрелой яйцеклетки, которая окружена фолликулярным и гранулезным (зернистым) эпителием. Внешне фолликул окружен соединительнотканной оболочкой (тека-клетки). В течение каждого менструального цикла начинают расти 3 -30 премордиальных фолликулов, превращаясь в преантральные (первичные) фолликулы

Фолликулогенез • Преантральный фолликул. В преантральному фолликуле овоциты увеличивается в размере и окружается мембраной, блестящей оболочки (zona pellucida). Клетки гранулезного эпителия пролиферируют и округляются, образуя зернистый слой фолликула (stratum granulosum), а слой теки образуется из окружающей его стромы. Для этой стадии характерна активация продукции эстрогенов в клетками гранульозы.

Фолликулогенез • В антральном (вторичном) фолликуле происходит увеличение полости за счёт накопления фолликулярной жидкости, которая продуцируется клетками гранульозного слоя. При этои увеличивается скорость синтеза половых гормонов (эстрогенов).

Фолликулогенез • Преовуляторный (доминантный) фолликул выделяется среди растущих фолликулов наибольшим размером (20 мм). Доминантный фолликул должен иметь хорошо васкуляризированный слой гранулезного и текаклеток с большим количеством рецепторов к ФСГ и ЛГ. Наряду с ростом и развитием доминантного фолликула параллельно происходит атрезия остальных фолликулов, которые в начале цикла начали расти и продолжается атрезия приморбидних фолликулов

• Овуляция - разрыв доминантного фолликула и выход из него яйцеклетки в брюшную полость, где она захватывается фимбриями ампулярного части маточной трубы. В трубе происходит процесс оплодотворения • Овуляция происходит через 24 -36 ч после преовуляторного пика эстрадиола, вследствие резкого подъема уровня ЛГ

41

Фолликулогенез • Желтое тело (corpus luteum) - транзиторное гормонально-активное образование, возникающее на месте овулированного фолликула, функционирует в течение 14 дней независимо от общей продолжительности менструального цикла • В нем последовательно происходят процессы - а) васкуляризации - б) расцвета - в) обратного развития (если беременность не наступила - желтое тело менструации). Регресс желтого тела длится около 2 -х месяцев и заканчивается формированием белого тела. - Если беременность наступила, образуется желтое тело беременности, которое функционирует 10 -12 недель и обеспечивает нормальное течение первых месяцев гестации. • вторая фаза менструального цикла - лютеиновая

Стероидогенез • У репродуктивном периоде яичники являются основным источником стероидных гормонов, которые попадают в кровоток и влияют на органы-мишени – – естрогены прогестерон андрогены Ингибин (тормозит секрецию ФСГ гипофизом)

Естрогены • • продуцируются клетками внутренней оболочки фолликула, а также в незначительном количестве корой надпочечников. Основными эстрогенными гормонами являются эстрадиол, эстрон и эстриол, наиболее активным из них является эстрадиол. Органы-мишени – Матка (эндометрий и миометрий), – Влагалище, – Молочные железы Функции – Стимулируют развитие вторичных половых признаков при половом созревании – Готовят яйцеклетку к овуляции – Обеспечивают фазу пролиферации в эндометрии – Делают слизь «плодотворной» : прозрачной, тянущейся, легко проницаемой для сперматозоидов – Способствуют размягчению шейки матки, она открывается и поднимается – Усиливают перистальтику маточных труб в момент овуляции, что способствует ускорению миграции сперматозоидов во время беременности стимулируют гипертрофию и гиперплазию миометрия; регулируют маточно-плацентарный кровоток, усиливают кровенаполнение матки; в конце беременности сенсибилизирует миометрий до сокращающих средств, чем способствуют повышению тонуса, возбудимости и сократимости матки; задерживают в организме азот, натрий, жидкость, в костях - кальций и фосфор снижают количество холестерина в крови стимулируют ретикулоэндотелиальную систему, усиливая выработку антител, активность фагоцитов, тем самым повышая устойчивость организма к инфекции Улучшают эмоциональный фон женщины, самочувствие, работоспособность

Гестагены • секретируются лютеиновой клетками желтого тела, а также лютеинизирующим клетками зернистого слоя и оболочек фолликулов, в незначительном количестве - в коре надпочечников • Основными гестагенами является прогестерон, прегненол и Оксипрогестерон • Функции – Вызывают секреторную трансформацию эндометрия – Уменьшают продукцию цервикальной слизи, делают её густой и непроходимой для сперматозоонов; – Способствуют затвердению, опусканию и закрытию внешнего зева шейки матки – Снижают сократительную активность маточных труб – Блокируют рост и созревание других фолликулов – Вызывают изменения в молочных железах, которые «наливаются» , становятся чувствительными

Базальная температура • это температура, которая измеряется утром, сразу посля пробуджения, не вставая с постели, в прямой кишке. В это время практически отсутствуют влияния факторов внешней среды поэтому она называется базальной или базовой • Изменения являются результатом влияния прогестерона на центр терморегуляции в гипоталамусе. • В І фазе менструального цикла, когда концентрация прогестерону низкая, базальная температура невысокая, ниже 37 °С • В периовуляционном периоде базальная температура снижается к своему минимуму • Во ІІ фазе менструального цикла, когда концентрация прогестерона увеличивается базальная температура возрастает и превышает 37 °С

биологически активные вещества • тригеры овуляции – Протеолитические ферменты коллагеназа и плазмин разрушают коллаген стенки фолликула и уменьшают ее прочность – Простагландин F 2 a окситоцин и вазопрессин индуцируют разрыв фолликула и выталкивание ооцита – Простагландин Е 2 и релаксин уменьшают ригидность стенок фолликула простагландины • Релаксин способствует овуляции и имеет токолитическое действие на миометрий, способствуя сохранению беременности • Ростовые факторы - эпидермальный фактор роста (ЭФР) и инсулиноподобный фактор роста 1 и 2 (ИПФР-1 и ИПФР-2) активируют пролиферацию клеток гранулезы и созревание фолликулов, селекцию доминантного фолликула, атрезия фолликулов, испытывающих дегенерации и прекращения функционирования желтого тела

I уровень — периферические органы-мишени • органы, клетки которых имеют рецепторы к половым гормонам, которые являются конечной точкой приложения половых гормонов • органы репродуктивной системы (матка, маточные трубы, влагалище) • другие органы (молочные железы, кожные покровы, кости, жировая ткань). В головном мозге также обнаружены рецепторы к половым гормонам, что может объяснить циклические изменения психической деятельности женщины в течение менструального цикла.

• Фазы – – • • Десквамации собственно менструация длится с первого по 2 -5 -й день цикла. • Происходит отслоение функционального слоя эндометрия, слизистая оболочка вместе с содержимым маточных желез и кровью выходит наружу регенерации завершается к 6 -7 -му дню цикла. Толщина эндометрия в этот период достигает 2 -5 мм. , пролиферации с 7 -го до 14 -го дня цикла. Под влиянием эстрогенов начинается пролиферация стромы и рост желез слизистой оболочки, которая достигает толщины 20 мм. Функциональный слой эндометрия снабжают кровью спиральные артерии, отходящие. В яичнике завершается созревание фолликула, содержание эстрогенов достигает максимума к 14 -му дню. секреции происходит интенсивный рост спиральных сосудов, они становятся более извилистыми и закручиваются в виде клубков, их просвет расширяется, эпителий начинает продуцировать секрет, содержащий гликозаминоглюкозиды, гликопротеиды, гликоген - создаются условия для имплантации и развития зародыша. Фаза длится с 14 по 28 -й день цикла. • Если беременность не наступила в конце этой стадии (24 -27 -й день) спиральные артерии функционального слоя сокращаются, что ведет к стазу крови, образование тромбов, повышение проницаемости и ломкости сосудов, нарушается трофика эндометрия, с последующим развитием дегенеративных изменений в нем, и как следствие его отслоение Матка

Этапы оплодотворения Оплодотворение - процесс слияния яйцеклетки со сперматозоидом Этапы оплодотворения • Проникновение сперматозоида в клетку • Слияние гаплоидных ядер • Активация зиготы к делению

Оплодотворение Различают два типа оплодотворения: наружное или внешнее, при котором встреча сперматозоидов и яйцеклеток происходит во внешней (в основном водной, много гамет В результате оплодотворения образуется гибнет); зигота – диплоидная клетка, покрытая внутреннее, при котором встреча защитной оболочкой Благодаря оплодотворению в зиготе сперматозоидов и яйцеклеток восстанавливается диплоидный набор происходит в половых путях самки хромосом и объединяется генетическая информация отцовского и материнского (пресмыкающиеся, птицы, организмов млекопитающие). Чаще всего сперматозоид полностью втягивается в яйцо, иногда жгутик остается снаружи и отбрасывается. С момента проникновения сперматозоида в яйцо гаметы перестают существовать, так как образуют единую клетку — зиготу. Ядро сперматозоида набухает, его хроматин разрыхляется, ядерная оболочка растворяется, и он превращается в мужской

Оплодотворение Это происходит одновременно с завершением второго деления мейоза ядра яйцеклетки, которое возобновилось благодаря оплодотворению. Постепенно ядро яйцеклетки превращается в женский пронуклеус. Пронуклеусы перемещаются к центру яйцеклетки, происходит репликация ДНК, и после их слияния набор хромосом и ДНК зиготы становится 2 n 4 c. Объединение пронуклеусов и представляет собой собственно оплодотворение. Таким образом, оплодотворение заканчивается образованием зиготы с диплоидным ядром. Оплодотворение — необратимый процесс, то есть однажды оплодотворенное яйцо не может быть оплодотворено вновь.

Оплодотворение Различают: моноспермию — оплодотворение, при котором в яйцо проникает только один сперматозоид; полиспермию — оплодотворение, при котором в яйцеклетку проникает несколько сперматозоидов (некоторые птицы, рептилии). Но даже в этом случае с ядром яйцеклетки сливается ядро только одного из сперматозоидов, а остальные ядра разрушаются. Различают: перекрестное оплодотворение — оплодотворение, в котором принимают участие гаметы, образованные разными организмами; самооплодотворение — оплодотворение, при котором сливаются гаметы, образованные одним и тем же организмом – гермафродитом (некоторые растения, паразитические черви).

Оплодотворение

Развитие эмбриона Если оплодотворение произошло, то из зиготы развивается бластоциста, которая через восемь дней после овуляции погружается в слизистую матки. Клетки трофобласта секретируют хорионический гонадотропин, который поддерживает и усиливает работу желтого тела.

Fallopian tube Имплантация в стенку матки Release egg from ovary Uterus Оплодотворение путем имплантации

Типы, периоды и стадии онтогенеза. Дробление - ряд митотических делений зиготы, заканчивающихся возникновением многоклеточного однослойного зародыша - бластулы (у человека бластула называется бластоциста) Гаструляция - массовое, упорядоченное по направлению и последовательности перемещение клеток; образуются зародышевые листки - эктодерма, энтодерма, мезодерма

Развитие эмбриона Клетки трофобласта образуют наружную оболочку — хорион. В эмбриобласте появляются две полости — амнион и желточный мешок. Амнион (водная оболочка) окружает развивающийся зародыш, защищая его от механических повреждений. Желточный мешок не содержит питательных веществ, рудиментарный орган.

Развитие эмбриона Из задней кишки развивается аллантоис, он приходит в соприкосновение с хорионом, образуется хориоаллантоис, из которого сформируется плацента.

Онтогенез Эмбриональный период состоит из ряда стадий: 1) дробление; 2) гаструляция; 3) нейруляция и органогенез.

Бластуляция Дробление, бластуляция. После оплодотворения зигота начинает делиться. Дроблением называют ряд последовательных митотических делений зиготы, в результате которых огромный объем цитоплазмы яйца разделяется на многочисленные, содержащие ядра клетки меньшего размера. В результате дробления образуются клетки, которые называют бластомерами.

Бластуляция Деление бластомеров бывает синхронным и несинхронным. У большинства видов оно несинхронно с самого начала развития, у других становится таковым уже после первых делений. Характер дробления определяется, прежде всего, строением яйцеклетки, главным образом, количеством желтка и особенностями его распределения в цитоплазме. В этой связи по способу дробления выделяют два основных типа яиц:

Бластуляция Полное дробление – когда цитоплазма яйцеклетки полностью разделяется на бластомеры. Оно может быть: равномерным, при котором все образовавшиеся бластомеры имеют одинаковые размеры и форму; неравномерным, при котором образуются неравные по размерам бластомеры, мелкие бластомеры возникают у анимального полюса, крупные — в области вегетативного полюса зародыша.

Бластуляция Частичное дробление — тип дробления, при котором цитоплазма яйцеклетки не полностью разделяется на бластомеры. Одним из видов частичного дробления является дискоидальное, при котором дроблению подвергается только лишенный желтка участок цитоплазмы у анимального полюса, где находится ядро. Дробление завершается образованием бластулы – стадии, на

Бластуляция Бластула — это зародыш с первичной полостью внутри. Он состоит из слоя клеток — бластодермы, ограничивающей полость — бластоцель, или первичную полостью тела. Типы бластул: целобластула (типичная бластула) имеет вид однослойного пузырька с большим бластоцелем (у ланцетника); амфибластула – бластодерма построена из бластомеров разного размера: небольших на анимальном и крупных на вегетативном

Бластуляция Дискобластула. Образуется при дискоидальном дроблении. Полость бластулы имеет вид узкой щели, находящейся под зародышевым диском (у птиц). Бластоциста. Представляет собой однослойный пузырек, заполненный жидкостью, в котором различают эмбриобласт (из него развивается зародыш) и трофобласт, обеспечивающий питание зародыша (у млекопитающих).

Гаструляция После того как сформировалась бластула, начинается новый этап эмбриогенеза — гаструляция (образование зародышевых листков). Для гаструляции характерны интенсивные перемещения отдельных клеток и клеточных масс. Деление клеток при гаструляции отсутствует или выражено очень слабо. В результате гаструляции образуется двуслойный, а затем трехслойный зародыш (у большинства животных) — гаструла. Первоначально образуются наружный (эктодерма) и внутренний (энтодерма). Позже между экто- и энтодермой закладывается третий зародышевый листок — мезодерма.

Гаструляция Различают следующие основные способы образования двухслойного зародыша, или способы гаструляции: Инвагинация. Образуется двухслойный мешок, наружная стенка которого является первичной эктодермой, а внутренняя — первичной энтодермой, выстилающей полость первичной кишки, или гастроцель. Отверстие, при помощи которого полость сообщается с окружающей средой, называется бластопором, или первичным ртом. У представителей разных групп животных судьба бластопора различна. У первичноротых животных он превращается в ротовое отверстие. У вторичноротых бластопор зарастает, и на его месте нередко возникает анальное отверстие, а ротовое отверстие прорывается на противоположном полюсе (переднем конце тела).

Гаструляция 2. Эпиболия происходит, когда более мелкие бластомеры анимального полюса дробятся быстрее и обрастают более крупные бластомеры вегетативного полюса, образуя эктодерму (у земноводных). Клетки вегетативного полюса дают начало внутреннему зародышевому листку — энтодерме. 3. Иммиграция — выселение части клеток бластодермы в полость бластоцеля (у высших позвоночных). Из них образуется энтодерма. 4. Деламинация встречается у животных, имеющих бластулу без бластоцеля (у птиц). При таком способе гаструляции клеточные перемещения минимальны или совсем отсутствуют, так как

Гаструляция Образование мезодермы. Различают два принципиально отличных типа закладки мезодермы: 1. Телобластический, характерный для первичноротых. Между экто- и энтодермой появляются телобласты, которые и образуют мезодерму. 2. Энтероцельный, характерный для вторичноротых. Клетки, формирующие мезодерму, появляются в виде карманоподобных выступов первичного кишечника.

Эмбриональные ткани

Нейруляция — образование комплекса осевых органов (нервная трубка, хорда, кишечная трубка, мезодермальные карманы. В эктодерме, на спинной стороне зародыша, вдоль тела появляется желобок, который замыкается в нервную трубку и уходит под эктодерму. Под ней из материала мезодермы формируется хорда, по бокам - мезодермальные карманы. Под хордой из материала энтодермы формируется пищеварительная трубка.

Нейруляция Из материала эктодермы, помимо нервной трубки, развиваются: эпидермис и его производные (перо, волосы, ногти, кожные железы и т. д. ); компоненты органов зрения, слуха, обоняния; эпителий ротовой полости; эмаль зубов; задняя доля гипофиза; эпифиз. Из материала энтодермы развиваются: эпителий кишечника и желудка, клетки печени, секретирующие клетки поджелудочной, кишечных и желудочных желез; глоточная область и легкие; передняя и средняя доли гипофиза; щитовидная железа и паращитовидные железы; тимус; евстахиева труба и полость

Нейруляция Производные мезодермы: целом; все виды соединительной ткани; дерма; скелет и мускулатура; кровеносная и лимфатическая системы; половая система и выделительная система. Некоторые органы могут иметь смешанное происхождение, то есть они образованы при участии сразу несколько зародышевых листков. Например, мускулатура пищеварительного тракта является производным мезодермы, а его внутренняя выстилка — производное энтодермы. Однако, несколько упрощая, происхождение основных органов и их систем все-таки можно связать с определенными зародышевыми листками.

Развитие эмбриона Плаценту с зародышем связывает пуповина, в которой проходит одна пупочная вена, несущая артериальную кровь к эмбриону и две пупочных артерии, несущих венозную кровь к плаценте. Кровь матери и плода не смешивается. Через плацентарный барьер проходят многие вещества: вода, кислород, углекислый газ, глюкоза, аминокислоты, простые белки, витамины, гормоны, антитела, соли, липиды. Но проходят и вирусы, токсины, бактерии, лекарства, алкоголь, никотин, наркотические вещества. Все эти факторы могут привести к различным нарушениям в обмене веществ эмбриона, к различным уродствам и аномалиям.

Развитие эмбриона К моменту рождения под действием окситоцина нейрогипофиза происходит сокращение матки, и ребенок по родовым путям выталкивается наружу. В это время происходит разрыв амниотического мешка, отходят околоплодные воды. Появляется самостоятельное дыхание, пуповина перевязывается и перерезается.

Онтогенез – это процесс развития живого организма с момента зачатия до смерти Периоды онтогенеза: 1) эмбриональный 2) постмбриональный Различают прямое и непрямое постэмбриональное развитие Прямое постэмбриональное развитие - органы зародыша продолжают развиваться и превращаться на органы взрослого организма Непрямое постэмбриональное развитие - из зародышевых оболочек выходит личинка, которая очень отличается за строением и условиями существования от взрослой особи (насекомые)

Стадии эмбрионального развития: • • оплодотворение (зигота), дробление, гаструляция, гистогенез и органогенез. Зародыш человека до образования зачатков органов принято называть эмбрионом, а в дальнейшем плодом (после 8 недели развития).

Пренатальное развитие

Пренатальное развитие, ранний эмбрион

Пренатальное развитие, поздний эмбрион

Постэмбриональное развитие Различают два основных типа постэмбрионального развития: Прямое, при котором из тела матери или яйцевых оболочек выходит особь, отличающаяся от взрослого организма только меньшим размером (птицы, млекопитающие). Различают: яйцекладный тип, при котором зародыш развивается внутри яйца (рыбы, птицы); внутриутробный тип, при котором зародыш развивается внутри организма матери и связан с ним

Функции провизорных органов (когда появляется плацента, то она берет многие функции на себя) яйцекладущие плацентарные Плодная часть плаценты Материнская часть плаценты Пупочный

Резус-конфликт Rh- Rh+ В норме кровь плода и матери не смешиваются. Но если кровь плода попадет к матери, то ее иммунная система начнет вырабатывать антитела против его эритроцитов и разрушать их.

ПРИЧИНЫ НАСТУПЛЕНИЯ РОДОВ • В конце беременности – за 2 недели до родов в организме беременной проходят: • - гормональные изменения • - изменения в коре головного мозга • - эндокринные нарушения в плаценте • - повышение концентрации нейрогормонов: окситоцина, ацетилхолина, серотонина и катехоламинов, которые возбуждают бетаадренорецепторы матки и тормозят альфаадренорецептори • - уменьшается уровень прогестерона • - увеличивается количество эстрогенов

Предвестники родов и методы оценки готовности организма к родам: • Появляются нерегулярные, слабые ноющие боли внизу живота. • Отходит густая тягучая слизь (пробка Кристеллера). • Определяется положительный окситоциновий тест (0, 01 ОД окситоцина на 1 мл физ. р-ра) набирают 10 мл приготовленного раствора и вводят внутривенно по 1 мл через каждую 1 минуту, если сокращение шейки матки наступает до введения 5 мл раствора - тест позитивный (роды состоятся через 1 – 2 суток). • Маммарный тест: при раздражении сосков через 3 мин. появляются сокращения матки (за 10 мин. – 3 схватки). • Цитологический тест – изменения соотношения клеток эпителия влагалища.

РОДЫ – это физиологический процесс, во время какого проходит изгнание из матки через родовые пути плода, плаценты с оболочками и околоплодными водами. Физиологические роды – это роды со спонтанным началом и прогрессированием родовой деятельности у беременной группы низкого риска в сроке беременности 37 -42 недели в затылочном предлежании, удовлетворительном состоянии матери и новорожденного после родов

КЛАССИФИКАЦИЯ РОДОВ • • • Срочные – partus maturus normalis – 37 -42 нед. преждевременные- partus praematurus – до 37 нед. Запоздалые – partus serotinus – после 42 нед. индуцированные – искуственное родозбуждение по показаниям со стороны матери или плода. Программированные – предусматривают процесс рождения плода в дневное, удобное для врача время.

ПЕРИОДЫ РОДОВ • І период – раскрытия : длится у первородящих – 10 -11 часов, повторнородящих – 7 -9 часов ü фаза – латентная -до 8 часов скорость раскрытия 0, 30, 5 см в час. Происходит сглаживание и раскрытие шейки до 3 – 3, 5 см ü фаза – активная, скорость раскрытия 1, 0 -1, 5 см / час, раскрытие до 8 см. ü фаза замедления 1 – 1, 5 год длится до полного раскрытия маточного зева, скорость раскрытия – 0, 81, 0 см/час ІІ период –изгнания 1 -2 часа ІІІ период - последовый 15 -30 мин

Началом родов считают время наступления регулярных схваток по 10 -15 сек. через 10 – 12 мин. , что приводят до сглаживания и раскрытия шейки матки.

Критические периоды эмбрионального развития человека Критические периоды развития чувствительность зародыша к действию внешних факторов особенно велика • Первый критический период - конец 1 -й начало 2 -й недели беременности; • Второй период - с 3 -й по 6 -ю неделю беременности; • Третий - перинатальный период (роды)

Продукция молока

Тератогенез возникновение пороков развития под воздействием факторов внешней среды (тератогенных факторов) или в результате наследственных болезней Распространенность самовольных абортов составляет 15 -20% от общего числа беременностей, 3 -5% новорожденных имеют пороки развития, еще в 15% детей пороки развития обнаруживают в возрасте 5 -10 лет. наиболее чувствительным является 1 -й и 2 -й критический период онтогенеза – это конец 1 -й – начало 2 -й недели после оплодотворения и 3 -6 недели. беременности. Влияние вредных веществ именно в течение 2 -го периода приводит к формированию наибольшего количества ВПР

Основные группы тератогенных факторов. • • Лекарственные и химические вещества. Ионизирующее излучение. Инфекции Метаболические нарушения и вредные привычки у беременной Прием больших объемов алкоголя Гипервитаминоз A Свинец стрептомицин Дефицит цинка

Rubella embryopathy

АЛКОГОЛЬ во время беременности Фетальный алкогольный синдром был впервые описан в 1973 году. Критерии диагноза: лицо с гипоплазией средней трети, маленькие широко расставленные глаза, широкий и сглаженый фильтр (расстояние между носом и верхней губой), тонкую верхнюю губу и кожную складку, около угла глаза – эпикант. Задержка роста, малые размеры головы, неврологические симптомы и нарушения нервно-психического развития Возможные пороки строения сердца, почек и мочевыделительных путей

Онтогенез

Типы, периоды и стадии онтогенеза. У высших животных и человека выделяют: • антенатальный, или пренатальный (дородовый) и постнатальный (послеродовый) периоды; • дорепродуктивный (эмбриональный и ювенильный), репродуктивный и пострепродуктивный

Периоды развития • новорожденности и детства – Продолжается с момента рождения девочки до 8 лет, заканчивается до начала периода полового созревания • Репродуктивный – Длится примерно 30 лет (16 -18 г. до 45 г. ) характеризуется наличием овуляторных двухфазных менстуальных циклов. • препубертатный – 7 -9 лет характерно усиление секреции гонадотропинов ациклического типа и низкое содержание эстрогенов. • пубертатный • Менопаузальный – У девочек снижается порог чувствительности гипофизотропних структур гипоталамуса, увеличивается выделение гонадолиберина, • гинадотропину и стероидогенез в яичниках • В I-й фазе пубертатного периода (1013 лет) формируется суточная цикличность и увеличение выделения гонадолиберина, что стимулирует секрецию гонадотропинов и гормонов яичников. Этот период • завершается наступлением менархе • Во II фазе пубертатного периода (1417 лет) формируется цирхорального ритм серкеции гонадолиберина и циклический характер выделения гонадотропинов. Появляются высокие овуляторные выбросы ЛГ и ФСГ, начинаются овуляторные циклы. – Начинается после прекращения менструальной функции Постменопауза – Начинается после менопаузы, повышается уровень ФСГ и ЛГ на фоне снижения эстрогенов, из стероидных гормонов яичников преобладают андрогены Перименопаузы – В перименопаузальном периоде (пременопауза и 2 года после менопаузы) вследствие снижения уровня эстрогенов проходят инволютивные изменения органов репродуктивной системы, физиологические старения организма, снижение минеральной плотности костной ткани, содержания солей кальция.

• • • Размножение – присуще всем организмам свойство воспроизведения себе подобных, обеспечивающее непрерывность и жизни. • Бесполое • Половое Участвует 1 особь • Участвуют 2 особи Клеточный механизм – • Клеточный механизм – митоз мейоз Дочерние особи – точные • Дочерние особи копии материнской генетически различны Единственный источником • генетической изменчивости Выгодно в меняющихся условиях - случайные мутации. • Обычно осуществляется Выгодно в стабильных с помощью условиях существования специализированных происходит без клеток — гамет образования гамет

почкование размножение фрагментами деление Бесполое размножение вегетативное размножение образование спор Клонирование высших растений и животных

Примеры бесполого размножения • У одноклеточных – амеба • Простое деление • Множественное деление (шизогония) • • • У многоклеточныхморская звезда Почкование Фрагментация Полиэмбриония Вегетативное у растений Спорообразование малярийный плазмодий гидра броненосец (и мы) папоротник большинство растений

Деление • Бинарное деление - две идентичные дочерние клетки (бактерии, простейшие, одноклеточные водоросли – эвглена), приводит к быстрому росту популяции • Множественное деление - вслед за рядом повторных делений клеточного ядра происходит деление самой клетки на множество дочерних клеток (споровики – малярийный плазмоид), компенсирующие большие потери передаче возбудителя

Образование спор. • Спора – это одноклеточная репродуктивная единица обычно микроскопических размеров, состоящая из небольшого количества цитоплазмы и ядра (бактерии, простейшие, зеленые растения и все группы грибов). • Существуют и половые споры – зооспоры хламидомонады, зигоспоры-спирогиры.

Почкование -называют одну из форм размножения, при котором новая особь образуется в виде выроста (почки) на теле родительской особи, а затем отделяется от нее, превращаясь в самостоятельный организм, совершенно идентичный родительскому (гидра, одноклеточные грибы, дрожжи).

Фрагментация – разделение особей на две или несколько частей, каждая из которых растет и образует новую особь. Фрагментация происходит у нитчатых водорослей (спирогира; у низших животных – немертины).

Вегетативное размножение – от растения отделяется относительно большая, обычно дифференцированная, часть и развивается в самостоятельное растение. Оно сходно с почкованием. Нередко образуются структуры, специально предназначенные для этой цели: луковицы, клубнелуковицы, корневища, столоны и клубни.

половой процесс Половое размножение гермафродитизм партеногенез

Примеры полового размножения • У одноклеточных – • Копуляция • Конъюгация • У многоклеточных – (слияние, например у ( у инфузорий) водорослей) • С оплодотворением (у большинства) • Партеногенез (девственное размножение) (у некоторых – дафнии, пчелы, ящерицы)

Половое размножение В основе полового размножения лежит половой процесс, который обычно связан с образованием большого количества специализированных клеток — гамет (половых клеток) и их последующего слияния. Копулируя, гаметы образуют зиготы. Из зигот развиваются новые организмы, объединяющие в себе наследственную информацию родительских форм. Половое размножение характерно для большинства живых организмов (кроме прокариот). Не всегда при половом размножении происходит образование и слияние гамет, но слияние генетического материала происходит обязательно.

Половое размножение 1. Изогамия гаметы внешне одинаковы; 2. Гетерогамияженские покрупнее; 3. Оогамияженские неподвижны; 4. Конъюгация и соматогамия; 5. Хологамия – слияние одноклеточных организмов (встречается у одноклеточных водорослей)

Половое размножение Особая форма полового размножения – партеногенез – развитие из неоплодотворенной яйцеклетки (parthenos –девственница, genesis - развитие). У дафний за лето до 180 поколений, все самки, самцы появляются только осенью. Известна у тлей, пчел, кавказских ящериц, одуванчиков, ястребинок (апомиксис). Развитие полноценных особей происходит из неоплодотворенной яйцеклетки Встречается у некоторый растений, насекомых (перепончатокрылые), червей, рептилий и птиц

Гермафродитизм – наличие у особи половых желез обоих типов Гонада – половая железа семенни к яичник семенник+яичник гермафродити зм Истинный (у некоторых животных) синхронный протоандрический протогинетический Ложный (у животных и человека) мужской женский

Примеры истинного гермафродитизма: • Многие черви, моллюски – синхронные гермафродиты • Актинии – у некоторых видов самцы становятся самками • У рыбок после гибели самца главная самка занимает его место • Старая жаба самка становится самцом

Примеры ложного гермафродитизма (псевдогермафродитизма):

Оплодотворение у растений Микроспорогенез Пыльцев ое Образование мужского гаметофита зерно

Оплодотворение у растений Макроспорогенез Образование женского гаметофита

Двойное оплодотворение • Открыто в 1898 С. Г. Навашиным • Оплодотворению предшествует опыление • Происходит у покрытосеменных растений

Пыльник Рыльце Завязь Каждое пыльцевое зерно растения содержит мужскую половую клеткуспермий, а каждый семязачаток женскую половую клеткуяйцеклетку. Чтобы развивалось семя и сформировалось новое растение, мужская и женская половые клетки должны соединится. Этот процесс называется оплодотворением.

Но сначала на женские части цветка должна быть перенесена пыльца. Это происходит в процессе опыления. Пыльца может переносится: Насекомыми Птицами - Водой Ветром -

ПРОЦЕСС ОПЫЛЕНИЯ Пыльцевые зерна образуются и находятся внутри четырех мешочков пыльника. Тычинка Пыльник

пока он внезапно не лопается, выбрасывая тысячи или даже миллионы мельчайших зерен. Когда пыльник созрел, его стенки высыхают и сморщиваются, давление внутри пыльника растет,

Как только на рыльце попадает пыльцевое зерно, оно поглащает питательный раствор сахарозы, который выделяют клетки рыльца.

Столбик Пыльцевая трубка Завязь Из пыльцевого зерна выходит пыльцевая трубка; она растет внутри столбика вниз к завязи, а затем проникает в семязачаток через маленькое отверстие. МИКРОПИЛЕ. Семязачаток

два мужских ядра пыльцевого зерна (образовавшихся из генеративного ядра) спускаются по пыльцевой трубке в семязачаток. Семязачаток Там одно ядро сливается с ядром женской яйцеклетки, образуя новую клетку - зиготу. Она многократно делится, и из нее развивается зародыш.

Второе мужское ядро сливается с двумя другими клетками (центральными) в семязачатке, создавая запас питательных веществ вокруг зародыша – эндосперм. Оплодотворенный Семязачаток теперь превра- щается в семя, а из завязи развивается окружающий семя плод. Плод У цветковых растений происходит два слияния , поэтому оплодотворение у них называют двойным.

Двойное оплодотворение Семяпочка Пыльник Зародышевый мешок Пыльцевое зерно Яйцеклетка Центральная клетка 2 спермия Яйцеклетка (n) + 1 -й спермий (n) = зигота (2 n) Центральная клетка (2 n) + 2 -й спермий (n) = эндосперм (3 n)

Двойное оплодотворение

Механизмы определения пола Пол, как любой признак, есть результат взаимодействия генотипа и внешней среды

Фенотип – есть результат взаимодействия генотипа и факторов внешней среды признак ген Внешняя среда – среда второго рода Генотип – среда первого рода Фенотип

Примеры определения пола факторами среды: У морского червя Bonellia пол определяется тем, куда попало оплодотворенное яйцо: на дно – будет самка; на хоботок самки – будет самец Мертвая особь В колонии моллюсков пол зависит от места особи в колонии Сильно увеличено

У рептилий пол зависит от температуры Температура определяет активность ферментов синтеза половых

У большинства животных пол определяется генетически – в момент оплодотворения. Различают гомо- и гетерогаметный пол • Дает одинаковые гаметы • Дает разные гаметы

Так, у человека и других млекопитающих гомогаметный пол – женский, а у птиц мужской

Другие типы хромосомного определения пола:

Формирование пола у человека

Формирование пола проходит в несколько этапов • • • Генетический Гонадный Гормональный Гаметный Фенотипический У человека У всех животных и человека • Гражданский • Пол воспитания • Половое самосознание • Половая роль

1. Генетическое определение пола у человека

В Y-хромосоме почти нет генов, кроме самого важного гена – SRY, который и определяет мужской пол Мелким шрифтом даны Х-сцепленные и голандрические гены человека

ПАР – псевдоаутосомные районы. Способны конъюгировать при мейозе

2. Гонадный пол • До 8 недели развития тип гонады не определен SRY ХY Есть ген SRY – будет семенник ХХ Нет гена SRY, будет яичник

3. 4. Гормональный и гаметный пол ХУ семенник яичник • Гонады – железы смешанной секреции – образуют гормоны и гаметы ХХ Вольфов канал Мюллеро в канал клоака половой бугорок

То же самое, но в виде схемы. Мужской пол Женский пол Y хромосома Нет Y хромосомы ген SRY нет гена SRY Формирование канальцев во внутренней части железы Яичник Семенник Антимюллеровский гормон (АМГ) Редукция мюллерова протока Тестостерон Нет АМГ Эстрогены Нет редукции мюллерова канала Дифференцировка вольфова канала: семявыносящие 5 -дигидроканальцы тестостерон Формирование мужских наружных первичных половых признаков Формирование фолликулов в наружной части железы Нет тестостерона Редукция вольфова канала Дифференцировка мюллерова канала: яйцеводы, матка, влагалище Формирование мужских вторичных половых признаков Формирование женских вторичных половых признаков Формирование наружных половых органов по женскому типу

У 8 -недельного зародыша семенник яичник ХУ ХХ матка клоака половой бугорок

5. Фенотипический пол • Половые гормоны влияют на все органы, формируя первичные (имеющиеся при рождении) и вторичные половые признаки (формируются в период полового созревания для привлечения партнера). Различия самцов и самок называют половым диморфизмом

На уровне гонад, например – гипогонадизм (недоразвитие половых желез) • Нарушение выработки гормонов может привести к нарушению формирования половых органов Например, адреногенитальный синдром, (врожденная гиперплазия коры надпочечников) - ложный женский гермафродитизм или двойственное строение половых органов Блок синтеза кортикостероидов ведет (по принципу обратной связи) к усилению синтеза половых стероидов

Синдром Морриса (синдром тестикулярной феминизации) (нечувствительности к андрогенам). Это пример ложного мужского гермафродитизма. тестостерон нет рецептора Y - содержит ген SRY, определяющий синтез тестостерона XT - нормальный рецептор к тестостерону Xt - мутантный рецептор Обратите внимание, что это Хсцепленный рецессивный признак! XTY’ - мужской фенотип Xt. Y’ - женский фенотип