Тема: размножение на организменном уровне. Бесполое и половое размножение. Биологические особенности репродукции человека. Гаметогенез. Оплодотворение.

ЗАНЯТИЕ №18.

ТЕМА: РАЗМНОЖЕНИЕ НА ОРГАНИЗМЕННОМ УРОВНЕ. БЕСПОЛОЕ И ПОЛОВОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РЕПРОДУКЦИИ ЧЕЛОВЕКА. ГАМЕТОГЕНЕЗ. ОПЛОДОТВОРЕНИЕ.

1. АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ: Знать особенности гаметогенеза у человека, биологические особенности репродукции человека и сущность мейоза, строение половых клеток, стадии оплодотворения.

2. УЧЕБНЫЕ ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ:

Знать:

Знать особенности гаметогенеза у человека, биологическое значение и сущность мейоза, строение половых клеток, стадии оплодотворения.

Уметь:

- определить обеспеченность генетической непрерывности в ряду поколений.

-отличать основные способы бесполого и полового размножения.

- охарактеризовать периоды онтогенеза человека.

- дифференцировать периоды гаметогенеза.

- определять основные типы яйцеклеток

- дать характеристику: оплодотворению, партеногенезу, гиногенезу, андрогенезу.

5. ЦЕЛИ РАЗВИТИЯ ЛИЧНОСТИ (деонтологические, экологические, правовые, профессиональные, психологические, патриотические и др. аспекты)

6. ОСНАЩЕНИЕ: дидактический материал и технические средства обучения (контролирующие компьютерные программмы, мультимедийные презентации)

7. Материалы для самоподготовки:

7.1. Вспомогательный учебный материал

Характеристика яйцеклеток

Для объяснения течения начальных этапов эмбриогенеза большое значение имеет знание особенностей строения яйцеклетки. Поэтому рассмотрим классификацию яйцеклеток. В основу классификации положены 2 признака: количество и распределение желтка в яйцеклетке.

По количеству желтка различают следующие виды яйцеклеток.

1. Алецитальные (безжелтковые) – у видов, развитие которых протекает с метаморфозами и эмбриональный период очень короткий или у некоторых паразитарных червей.

2. Олиголецитальные (маложелтковые) – у видов развивающихся вне организма матери в относительно благоприятной водной среде, эмбриональный период относительно короткий (губки, иглокожие, круглоротые, ланцетник). А также у видов с внутриутробным развитием, зародыши которых питаются за счет матери (млекопитающие).

3. Мезолецитальные (среднее количество желтка) – развитие вне организма матери в водной среде (рыбы, земноводные), и у сумчатых млекопитающих.

4. Полилецитальные (многожелтковые) – развитие идет вне организма матери, причем на суше (птицы, пресмыкающиеся, яйцекладущие млекопитающие).

Таким образом, количество желтка в яйцеклетке зависит от условий, в которых развивается зародыш, а также в какой-то степени от длительности эмбрионального развития.

По распределению желтка в цитоплазме различают следующие виды яйцеклеток.

1. Изолецитальные – равномерное распределение желтка по всей цитоплазме. Характерно для олиголецитальных яйцеклеток. Различают I (первично) изолецитальные (ланцетник) и II (вторично) изолецитальные яйцеклетки (плацентарные млекопитающие).

2. Телолецитальные – желток распределяется по цитоплазме неравномерно, полярно. На одном полюсе (вегетативном) располагается желток, а на другом полюсе (анимальном) – ядро и органоиды. Характерно для мезо- и полилецитальных яйцеклеток (земноводные, птицы, яйцекладущие и сумчатые млекопитающие). Среди телолецитальных яйцеклеток различают 2 подгруппы:

а) умеренно телолецитальные – полярность выражено умеренно, нерезко (мезолецитальная яйцеклетка лягушки);

б) резко телолецитальные – полярность ярко выражена (полилецитальная яйцеклетка птицы).

3. Центролецитальные – желток в виде узкого пояска сосредоточен вокруг ядра (насекомые).

Таким образом, у ланцетника яйцеклетка олиголецитальная и I изолецитальная, у лягушки – мезолецитальная и умеренно телолецитальная, у птиц – полилецитальная и резко телолецитальная, у млекопитающих – олиголецитальная и II изолецитальная.

Яйцеклетки имеют следующие оболочки:

I (первичную) – собственная оболочка (оолемма);

II (вторичную) – продукт деятельности самой яйцеклетки и соседних вспомогательных клеток (например, фолликулярных);

III (третичную) – имеется у видов развивающихся вне организма матери на суше, и является продуктом деятельности слизистой оболочки яйцевыводящих путей.

Яйцеклетки также подразделяют на мозаичные, которые определяют мозаичный тип развития, и на регуляционные, обуславливающие регуляционный тип развития.

В мозаичных яйцах РНК, синтезированная в овогенезе, жестко определяет дифференцировку бластомеров, в которые она попадает при дроблении. Мозаичное развитие свойственно в основном животным со спиральным дроблением.

В регуляционных яйцах материнских РНК недостаточно для однозначного определения судьбы бластомеров. Их дифференцировка в эмбриогенезе определяется сложными взаимоотношениями частей зародыша.

В эмбриогенезе различают следующие этапы: оплодотворение, дробление, гаструляцию, гистогенез, органогенез, системогенез (дальнейшая дифференцировка зародышевых листков).

 

 

 

Рис 1. Схема оогенеза и сперматогенеза у человека.

 

2. Оплодотворение – процесс слияния мужской и женской половых клеток, в результате чего восстанавливается диплоидный набор хромосом, характерный для того или иного вида животных, и возникает качественно новая клетка – зигота.

Встреча гамет происходит либо внутри половых путей самки (внутреннее оплодотворение), либо во внешней среде, например, в воде (наружное оплодотворение). Сперматозоид приближается к яйцеклетке головкой вперед. В случае если оболочка яйцеклетки мягкая, навстречу ему приподнимается протоплазматический вырост яйца – воспринимающий бугорок, который и втягивает спермий вглубь яйца. После этого почти мгновенно над воспринимающим бугорком появляется тонкая желточная оболочка оплодотворения, наглухо закрывающая сюда доступ остальным спермиям. При плотных оболочках спермии проникают в яйцеклетки через одно из микропилярных отверстий. В процессе оплодотворения различают три фазы. Последовательность стадий оплодотворения представлена на рис. 2, 3.

При оплодотворении различают следующие фазы.

Первая фаза – сближение. Как при наружном (у рыб, амфибий), так и при внутреннем (у рептилий, птиц и млекопитающих) оплодотворении сперматозоиды в результате хемотаксиса в условиях слабо щелочной среды очень быстро перемещаются по направлению к яйцеклеткам. Смещение рН в кислую сторону, наоборот, парализует спермии. Сперматозоиды млекопитающих обладают также реотаксисом, т.е. способностью двигаться против тока жидкости, направленного из яйцевода, где происходит оплодотворение, в матку. Кроме таксисов сближению половых клеток способствуют: перистальтика маточных труб и мерцательное движение ресничек эпителия маточных труб.

Сближению половых клеток способствует определенная разность потенциалов между положительной электрозарядностью для семенной жидкости и отрицательной для яйцеклетки.

 

 

 

Рис. 2. Схематическое изображение процесса оплодотворения (В.Г.Елисеев, 1983):

1 – цитоплазма яйцеклетки; 2 – ядро яйцеклетки; 3 – блестящая оболочка; 4 – фолликулярный эпителий; 5 – головка сперматозоида; 6 – шейка сперматозоида; 7 – хвост сперматозоида; 8 – воспринимающий бугорок; 9 – оболочка оплодотворения; 10 – женский пронуклеус; 11 – мужской пронуклеус; 12 – веретено между центриолями; 13 – синкарион

 

Вторая фаза – проникновение сперматозоида через оболочки яйцеклетки. Контактное взаимодействие гамет наступает, когда сперматозоид сближается с яйцеклеткой. У млекопитающих при оплодотворении в яйцеклетку проникает лишь один сперматозоид. Такое явление называется моноспермией. У беспозвоночных животных, рыб, амфибий, рептилий и птиц возможна полиспермия, когда в яйцеклетку проникает несколько сперматозоидов, но в слиянии ядер (оплодотворении) все равно принимает участие только один. Ферменты, выделяемые из акросом (трипсин, гиалуронидаза), разрушают лучистый венец, расщепляют гликозаминогликаны вторичной (блестящей) оболочки яйцеклетки. В цитоплазму яйцеклетки проникает головка, шейка и часть хвостового отдела (митохондриальное влагалище). Проникновение сперматозоида значительно усиливает процессы внутриклеточного обмена, что связано с повышением дыхания и активизацией ферментативных систем яйцеклетки.

 

 

Рис. 3. Акросомальная реакция и проникновение спермия в ооцит.

1 - превителлиновое пространство, 2 - цитоплазма ооцита, 3 - прозрачная зона, 4 - радиальная корона, 5 - метафаза мейоза II, 6 - первое полярное тельце, 7 - плазматическая мембрана ооцита, 8 - ядро спермия с хромосомами, 9 - акросома с ферментами, 10 - плазматическая мембрана спермия, 11 - перфорации в стенке акросомы, 12 - ферменты, разъедающие прозрачную зону, 13 - спермий в цитоплазме ооцита без плазменной оболочки

 

Акросомальная реакция и проникновение спермия в ооцит (увеличенный фрагмент). Спермий 1 в подготовительной стадии, когда удаляется гликопротеиновая оболочка. Спермий 2 в стадии акросомальной реакции, когда в акросоме образуются перфорации. Спермий 3 прокладывает себе путь через зону пелюцида с помощью действия ферментов, высвобождаемых из акросомы. Спермий 4 проникает в цитоплазму ооцита. Плазматическая мембрана этого спермия и ооцита сливаются, головка и хвост спермия попадают в ооцит.

Третья фаза – образование мужского и женского пронуклеусов с последующим слиянием их (синкарион). При этом у многих видов животных ядра мужской и женской клеток во время сближения переходят в состояние метафазы. Затем хромосомы обоих ядер образуют единую материнскую «звезду», но уже с удвоенным (диплоидным) числом хромосом. В других случаях ядра вначале сливаются и затем переходят в состояние кариокинеза. Одновременно внесенные сперматозоидом центриоли расходятся к полюсам клетки, и этот одноклеточный зародыш – зигота вступает во второй период эмбрионального развития – период дробления.

МАТЕРИАЛ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ

ВОПРОСЫ:

1. Что такое онтогенез? Представления об онтогенезе: эпигенез, преформизм, современное.

2. Назовите основные периоды онтогенеза человека.

3. В чём сущность и значение предзиготного периода – прогенеза?

4. Назовите периоды гаметогенеза.

5. В чём отличия сперматогенеза от овогенеза?

6. Какие существуют типы яйцеклеток по количеству и распределению желтка?

7. С чем связано изменение количества желтка в яйцеклетках в процессе филогенеза позвоночных?

8. Оплодотворение. Биологическая сущность. Партеногенез. Гиногенез. Андрогенез.

9. Биологический смысл акросомальной и кортикальной реакций в процессе оплодотворения.

10. Генетические процессы в пронуклеусах внутренней стадии оплодотворения.

11. Что такое ооплазматическая сегрегация? Какова её роль в дальнейшем развитии яйцеклетки?

12. Какие основные проблемы характерны для прогенеза

 

8. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РАЗБОРА С ПРЕПОДАВАТЕЛЕМ И КОНТРОЛЯ ЕГО УСВОЕНИЯ:

8.1. Разбор с преподавателем узловых вопросов для освоения темы занятия.

8.2. Демонстрация преподавателем методик практических приемов по теме.

8.3. Материал для контроля усвоения материала:

Вопросы для решения с преподавателем:

1. Размножение как механизм обеспечения генетической непрерывности в ряду поколений.

2. Бесполое и половое размножение. Биологическая сущность и цитологические основы.

3. Особенности репродукции человека в связи с его биосоциальной сущностью.

4. Что такое онтогенез? Представления об онтогенезе: эпигенез, преформизм.

5. Назовите основные периоды онтогенеза человека.

6. В чём сущность и значение предзиготного периода – прогенеза?

7. Гаметогенез. Назовите периоды гаметогенеза.

8. В чём отличия сперматогенеза от овогенеза?

9. Какие существуют типы яйцеклеток по количеству и распределению желтка?

10. С чем связано изменение количества желтка в яйцеклетках в процессе филогенеза позвоночных?

11. Оплодотворение. Биологическая сущность. Партеногенез. Гиногенез. Андрогенез. Оплодотворение у человека – восстановление диплоидного набора хромосом, увеличение разнообразия комбинации генов у потомков

12. Биологический смысл акросомальной и кортикальной реакций в процессе оплодотворения.

 

Тесты для решения с преподавателем:

 

 

Практическая часть:

Задание 1.Разберите схему гаметогенеза, отметив сходство и различия в процессах созревания мужских и женских гамет. Заполните и перепишите схему, указав в каждом периоде гаметогенеза тип деления, название клеток, набор (рис.1).

Задание 2. Зарисовать строение сперматозоида и яйцеклетки (рис.4,5).

Задание 3. Записать этапы оплодотворения у человека (рис.2,3).

 

Рис. 4. Схема строения сперматозоида млек. опитающих: 1 — головка; 2 — шейка; 3 — промежуточный отдел; 4 — жгутик (хвост); 5 — акросома; 6 — головной чехлик; 7 — ядро; 8 и 9 — проксимальная и дистальная центриоли; 10 — митохондриальная спираль; 11 — осевая нить..

 

Рис. 5. Строение яйцеклетки.

1. Ядро

2. Цитолемма

3. Фолликулярный эпителий

4. Лучистый венец

5. Кортикальные гранулы

6. Желточные включения

7. Блестящая зона

8. Рецептор во фракции Zp 3-N-ацетилглюкозоамин

 

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА В ЛАБОРАТОРИИ

Вид деятельности	Система действий
I. ИЗУЧЕНИЕ МОРФОЛОГИИ ЯИЧНИКА КОШКИ..	1. Положить препарат на предметный столик. 2. На малом увеличении рассмотреть строение яичника. Обратить внимание на строение фолликулов, степень их зрелости. 3. Найти зрелый фолликул. Зарисовать в альбом, на рисунке отметить: 1 – фолликул; 2 - полость фолликула; 3 - яйцеклетка.
II. ИЗУЧЕНИЕ МОРФОЛОГИИ ЯЙЦЕКЛЕТКИ ЛЯГУШКИ.   g Wumx5ZVsc7pIwzc0YaDtrS5jQ3om1bDHlJU+8RioG0j0fdFH0SLJgeMCygMSa2HocJxI3DRgf1DS YXfn1H3fMSsoUe81irMcz2ZhHKIxm7+eoGEvPcWlh2mOUDn1lAzbjR9GaGesrBt8aWgHDTcoaCUj 149ZndLHDo4SnKYtjMilHaMe/wnrvwAAAP//AwBQSwMEFAAGAAgAAAAhAKF8f1rfAAAACgEAAA8A AABkcnMvZG93bnJldi54bWxMj8FOwzAQRO9I/IO1SFwQdeJWEQ1xqqoCcW7hws2Nt0lEvE5it0n5 epYTHFfzNPO22MyuExccQ+tJQ7pIQCBV3rZUa/h4f318AhGiIWs6T6jhigE25e1NYXLrJ9rj5RBr wSUUcqOhibHPpQxVg86Ehe+RODv50ZnI51hLO5qJy10nVZJk0pmWeKExPe4arL4OZ6fBTy9X53FI 1MPnt3vbbYf9SQ1a39/N22cQEef4B8OvPqtDyU5HfyYbRKdhmSWKUQ6yFAQDq3S5BnHUoFbpGmRZ yP8vlD8AAAD//wMAUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhALaDOJL+AAAA4QEAABMAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA AFtDb250ZW50X1R5cGVzXS54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAOP0h/9YAAACUAQAACwAAAAAAAAAA AAAAAAAvAQAAX3JlbHMvLnJlbHNQSwECLQAUAAYACAAAACEAkXTvJjcCAABbBAAADgAAAAAAAAAA AAAAAAAuAgAAZHJzL2Uyb0RvYy54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAoXx/Wt8AAAAKAQAADwAAAAAA AAAAAAAAAACRBAAAZHJzL2Rvd25yZXYueG1sUEsFBgAAAAAEAAQA8wAAAJ0FAAAAAA== " strokecolor="white">	1. Положить препарат на предметный столик. 2. При малом увеличении найти яйцеклетку лягушки. 3. При большом увеличении изучить строение яйцеклетки и зарисовать. 4. На рисунке обозначить: 1 – яйцеклетка; 2 – студенистая оболочка; 3 – цитоплазма яйцеклетки; 4 – гранулы желтка.

 

III. ИЗУЧЕНИЕ МОРФОЛОГИИ СПЕРМАТОЗОИДОВ МОРСКОЙ СВИНКИ.   .	1. Положить препарат на предметный столик. 2. При малом увеличении найти сперматозоиды. 3. Установить сперматозоиды в центр поля зрения. 4. Перейти на большое увеличение. 5. Изучить строение сперматозоида, зарисовать и обозначить: 1 – головка; 2 – шейка; 3 – жгутик. 6. Убрать препарат с предметного столика.
IV. ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ОПЛОДОТВОРЕНИЯ В ЯЙЦЕ АСКАРИДЫ.	1. Установить препарат на предметном столике и при малом увеличении найти скопления яйцеклеток. 2. На большом увеличении и найти спермии, проникающие в яйцеклетку. Зарисовать, обозначив: 1 – яйцеклетка; 2 – цитоплазма яйце-клетки; 3 - сперматозоид.

 

Перечень вопросов, рекомендованных для УИРС:

 

1. Генетические процессы в пронуклеусах внутренней стадии оплодотворения.

2. Основные проблемы характерные для прогенеза человека

Литература:

Основная:

1. Биология: учеб. для студентов мед. специальностей вузов: в 2 кн./ под pед. В.Н. Яpыгина. - 7-е изд., стер. - М.: Высш. шк, 2005. Гриф МО РФ С.200-206.

2. Грин, Н. Биология: в 3 т./ Н. Гpин, У. Стаут, Д. Тейлоp; под pед. Р. Сопеpа; пеp. с англ. М.Г. Дуниной и дp.; под pед. Б.М. Медникова А.А. Нейфаха. - 2-е изд, стеp. - М.: Миp, 2004.

3. Биология/А.А Слюсарев, С.В. Жукова.- К.: Вища школа. Головное изд-во, 1992.-.- С.51-57.

4. Руководство к практическим занятиям по биологии под ред. акад. РАЕН проф. В.В. Маркиной. Изд. М. «Медицина» 2006 г

5. Федченко С.М. Общая и медицинская генетика. -Луганськ: ЛДМУ,2003.- С. 293-294, 338-345, 352-354

6. Федченко С.М. Молекулярно- генетические основы онтогенеза. -Луганськ: ЛДМУ,2003.-С. 207-209

 

Дополнительная:

1. Медична біологія: Підручник /за ред.В.П. Пішака, Ю.І. Бажори. - Вінниця: Нова книга, 2004. -С.134-140, 142-146, 262.

2. Гилбертс С. Биология развития: В 3-х т. Т.1: Пер. с англ. М.: Мир. 1993. - С.35-219

3. Конспект лекций

 

ЗАНЯТИЕ №19

 

Теоретическая часть занятия

 

Рис.1. Основные стадии эмбриогенеза на примере зародыша ланцетника.

 

Дробление

Дробление – это деление оплодотворенной яйцеклетки (уже зародыша) митозом. Дочерние клетки называются бластомерами, они не расходятся. При дроблении очень короткие интерфазы, поэтому бластомеры не успевают расти, а, наоборот, с каждым делением становятся размерами все меньше и меньше, т.е. количество бластомеров увеличивается, а объем каждого отдельного бластомера уменьшается. Тип дробления зависит от типа яйцеклетки, т.е. от количества и распределения желтка, а также от взаимного расположения дробящихся клеток.

Выделяют следующие типы дробления зиготы.

Полное дробление – голобластическое (holos – весь, blastos – зачаток) – в дроблении участвуют все участки зародыша. Это деление может быть:

равномерным (синхронным) – когда все бластомеры дробятся с одинаковой скоростью и поэтому количество их увеличивается по правильной прогрессии, т.е. происходит кратное увеличение бластомеров (1, 2, 4, 8 и т.д.). Характерно для яйцеклеток с малым количеством желтка, при этом образуются бластомеры примерно одинакового размера (ланцетник);

неравномерным (асинхронным) – когда количество бластомеров увеличивается по неправильной прогрессии (1, 2, 3, 5 и т.д.). Характерно для яйцеклеток со средним содержанием желтка (круглоротые, хрящевые рыбы, земноводные). При этом образуются бластомеры неодинакового размера. Сначала в результате первых двух дроблений образуются бластомеры примерно одинакового размера, а затем на анимальном полюсе деление происходит быстрее, чем на вегетативном. В результате на анимальном полюсе образуется большее количество бластомеров, и они меньшего размера, чем на вегетативном полюсе. В дальнейшем эти бластомеры дифференцируются по-разному – из одних образуется тело зародыша, а другие выполняют трофическую функцию.

Неполное дробление (частичное) – меробластическое – дробление идет только на анимальном полюсе, вегетативный полюс перегружен желтком и в дроблении не участвует. Это дробление может быть:

поверхностное – дробится поверхностная часть зиготы, а центральная часть, богатая желтком не делится (членистоногие);

дискоидальное – дробится небольшой участок зиготы, где мало желтка, а остальная часть, богатая желтком, не делится (костистые рыбы, пресмыкающиеся, птицы).

В зависимости от расположения делящихся клеток различают три типа дробления:

радиальное – когда верхний ряд бластомеров располагается точно над нижним рядом (кишечнополостные, иглокожие, низшие хордовые);

спиральное – когда верхний ряд бластомеров располагается между клетками нижнего ряда (большинство червей, моллюски);

двусимметричное (билатеральное)– когда делящиеся клетки располагаются симметрично по бокам от исходного бластомера (круглые черви, асцидии);

анархическое – отсутствие закономерности в расположении бластомеров у организмов одного вида.

В процессе деления зиготы часто сочетаются различные типы дробления. В процессе дробления развивающийся зародыш проходит последовательно три стадии развития – бластула, гаструла, нейрула.

Рис. 2. Способы гаструляции

Иммиграция (вселение) – самая примитивная, исходная форма гаструляции. Все остальные типы гаструляции являются производными от нее. В этом случае происходит перемещение клеток бластодермы в бластоцель, где они оседают на внутренней поверхности и образуют энтодерму, а наружные клетки образуют эктодерму. При этом формируется гастральная полость – гастроцель – полость первичной кишки (кишечнополостные).

Инвагинация (впячивание) – бластодерма на вегетативном полюсе прогибается внутрь бластоцели и достигает клеток анимального полюса. При этом образуется гастроцель, которая сообщается с внешней средой отверстием – бластопором – первичным ртом.

С развитием бластопора животных разделяют на две группы:

первичноротые – бластопор превращается в настоящий рот (черви, моллюски, членистоногие);

вторичноротые – первичный рот превращается в анальное отверстие на заднем конце туловища, а на переднем – заново возникает ротовое отверстие (плеченогие, иглокожие, хордовые).

Эпиболия (обрастание) – на анимальном полюсе бластулы клетки делятся быстрее и наползают на крупные клетки вегетативного полюса. Из клеток анимального полюса образуется эктодерма, а из клеток вегетативного полюса – энтодерма. Такой тип гаструляции характерен для животных, у которых яйцеклетка содержит повышенное количество желтка (круглоротые, земноводные).

Деламинация (расслоение) – клетки бластодермы делятся, дочерние клетки перемещаются в бластоцель, образуя энтодерму, а наружные клетки образуют эктодерму. При этом бластопор не формируется, поэтому гастроцель не сообщается с внешней средой. Такой тип гаструляции характерен животным, утратившим большие запасы желтка в яйцеклетках (кишечнополостные, высшие плацентарные).

Рис.3 Гаструляция зародыша курицы

Рис.4. Генетический контроль развития млекопитающих (по Б.В. Конюхову, 1976)

 

В онтогенетическом развитии существуют периоды наибольшей чувствительности к повреждающему действию разнообразных факторов. Эти периоды получили – критические периоды развития. П.Г. Светлов постулировал два общих критических периода в развитии плацентарных млекопитающих. Первый из них совпадает с процессом имплантации зародыша (у человека конец 1-ой – начало 2-ой недели беременности), второй — с формированием плаценты (у человека с 3-й по 6-ю неделю). По другим источникам, второй критический период включает в себя также 7-ю и 8-ю недели, когда происходит нейруляция и начинаются локальные органогенезы.

Повреждающее действие во время имплантации приводит обычно к ее нарушению, ранней смерти зародыша и его абортированию. По некоторым данным, 50–70% оплодотворенных яйцеклеток (зародышей) не переживают период имплантации.

Тератогенез – развитие уродств под действием тератогенных факторов (алкоголь, наркотики, лекарства, бактерии, вирусы, паразиты, излучение).

Пороки развития – отклонения в строении органа или целого организма, приводящие к функциональным расстройствам:пороки развития представляют собой стойкие морфологические изменения органа или организма в целом, выходящие за пределы вариаций нормы и возникающие внутриутробно в результате нарушения развития зародыша либо плода, иногда - после рождения ребенка вследствие нарушения дальнейшего формирования органов. Эти изменения вызывают нарушения соответствующих функций. Под аномалиями развития и понимают только такие пороки, при которых анатомические изменения не приводят к существенному нарушению функций, например деформации ушных раковин, не обезображивающие лица больного и существенно не отражающиеся на восприятии звуков. Грубые пороки развития, при которых обезображивается внешний облик ребенка, нередко называют уродствами.

ПРИЧИНЫ:

КЛАССИФИКАЦИЯ

Выделяют несколько групп пороков. В зависимости от времени воздействия вредных факторов и объекта поражения выделяют следующие формы пороков развития.

1. Гаметопатии - патологические изменения в половых клетках, произошедшие до оплодотворения и приводящие к спонтанному прерыванию беременности, врожденным порокам развития, наследственным заболеваниям..

2. Бластопатии - это повреждения зиготы в первые 2 недели после оплодотворения вызывающие гибель зародыша, внематочную беременность, пороки развития с нарушением формирования оси зародыша

3. Эмбриопатии - поражения зародыша 15-й день после оплодотворения до 75-й день проявляющиеся пороками развития отдельных органов и систем, прерыванием беременности. Большинство врожденных пороков образуется именно в этот период. Локализация дефекта также зависит от интенсивности повреждающего воздействия.

4. Фетопатии - общее название болезней плода, возникающих под воздействием неблагоприятных факторов с 11-й недели внутриутробной жизни до начала родов.

 

Роль пороков развития-формирование различных видов врожденных патологий:

1. Агенезия - полное врожденное отсутствие органа.

2. Аплазия - врожденное отсутствие органа или выраженное его недоразвитие. Отсутствие некоторых частей органа называется термином, включающим в себя греч. слово olygos ("малый") и название пораженного органа. Например, олигодактилия - отсутствие одного или нескольких пальцев.

3. Гипоплазия - недоразвитие органа, проявляющееся дефицитом относительной массы или размеров органа.

4. Гипотрофия - уменьшенная масса тела новорожденного или плода.

5. Гиперплазия (гипертрофия) - повышенная относительная масса (или размеры) органа за счет увеличения количества (гиперплазия) или объема (гипертрофия) клеток.

6. Макросомия (гигантизм) - увеличенные длина и масса тела. Термины "макросомия" и "микросомия" нередко применяются для обозначения соответствующих изменений отдельных органов.

7. Гетеротопия (дистопия) — наличие клеток или тканей одного органа в другом или в тех зонах того же органа, где их не должно быть в норме.

8. Гетероплазия - расстройство разграничения некоторых видов ткани. Гетероплазии следует дифференцировать от метаплазий - вторичного изменения разграничения тканей, которое связывают с хроническим воспалением.

9. Эктопия — расположение органа в необычном месте. Возможно увеличение числа органов или их частей, например удвоение матки, двойная дуга аорты. Удвоение и увеличение в числе того или иного органа или части его.

10. Атрезия - полное отсутствие канала или естественного отверстия.

11. Стеноз - сужение канала или отверстия.

Практическая часть для самоподготовки:

МАТЕРИАЛ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ

ВОПРОСЫ:

 

1. Назовите основные процессы, происходящие в эмбриогенезе.

2. Каковы основные стадии развития зародыша?

3. В чём сущность процесса дробления? Назовите и охарактеризуйте основные типы дробления.

4. Опишите зародыш на стадии морулы, бластулы, гаструлы.

5. Назовите основные способы гаструляции.

6. Какие существуют способы образования мезодермы?

7. Охарактеризуйте способы дробления и гаструляции у плацентарных млекопитающих.

8. Назовите производные трёх зародышевых листков.

9. Опишите основные этапы образования начального отдела пищеварительной системы человека.

10. Назовите провизорные органы, их функции. Чем они отличаются у анамний и амниот?

11. Какое строение имеет плацента? В чём заключается её функция? Опишите особенности строения плаценты у человека.

 

8. МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РАЗБОРА С ПРЕПОДАВАТЕЛЕМ И КОНТРОЛЯ ЕГО УСВОЕНИЯ:

8.1. Разбор с преподавателем узловых вопросов для освоения темы занятия.

8.2. Демонстрация преподавателем методик практических приемов по теме.

8.3. Материал для контроля усвоения материала:

Вопросы для решения с преподавателем:

1. Онтогенез: типы, периоды, этапы и их общая характеристика..

2. Эмбриональное развитие человека. Этапы и их общая характеристика.

3. Дифференцирование на молекулярно генетическом, клеточном и тканевом уровнях.

4. Регуляция функции генов в онтогенезе. Экспериментальное изучение эмбрионального развития. Проблема детерминации и взаимодействия бластомеров. Эмбриональная индукция.

5. Регуляция в процессе дробления и его нарушения (близнецы, пороки развития, уродства).

6. Критические периоды онтогенеза человека.

7. Тератогенез. Тератогенные факторы среды.

8. Врожденные пороки развития. Классификация: наследственные, экзогенные, мультифакториальные, гаметопатии, бластопатии, эмбриопатии, фетопатии.

 

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ЗАНЯТИЯ:

Задание 1.Рассмотреть препараты и зарисовать в протокол стадии: дробление яйцеклетки лягушки, бластулы, гаструлы и нейрулы лягушки.

Задание 2. Зарисовать в протокол схему дифференциации зародышевых листков, табл. 3.

Задание 3. Занести в протокол схему «Генетический контроль основных стадий» рис. 7.

Вид деятельности	Система действий
I. ИЗУЧЕНИЕ ДРОБЛЕНИЯ ЯЙЦЕКЛЕТКИ ЛЯГУШКИ.	1. Привести микроскоп в рабочее положение. 2. Положить на предметный столик препарат. 3. Используя объектив малого увеличения, изучить препарат, выделив в нем борозды дробления, бластомеры. 4. Зарисовать исследуемый объект в альбом и обозначить: 1 - дробящаяся яйцеклетка; 2 - борозды дробления; 3 - бластомеры. 5. Убрать препарат.
I. ИЗУЧЕНИЕ БЛАСТУЛЫ ЛЯГУШКИ.	1. Положить препарат на предметный столик. 2. Используя объектив малого увеличения, изучить препарат, найти в нем: бластоцель, бластодерму, бластомеры. 3. Зарисовать исследуемый объект в альбом и обозначить: 1 - бластодерма; 2 - бластоцель; 3 - бластомеры. 4. Убрать препарат.

 

III. ИЗУЧЕНИЕ ГАСТРУЛЫ ЛЯГУШКИ. 44	1. Положить препарат на предметный столик. 2. Используя объектив малого увеличения, изучить препарат, найти эктодерму, энтодерму, бластопор, губы бластопора, гастроцель. 3. Зарисовать исследуемый объект, обозначив: 1 - энтодерма; 2 - эктодерма; 3 - губы бластопора; 4 - желточная пробка; 5 - остаток бластоцеля.
IV. ИЗУЧЕНИЕ НЕЙРУЛЫ ЛЯГУШКИ.	1. Положить препарат на предметный столик. 2. Используя малое увеличение, изучить препарат, найти в нем нервную трубку, эктодерму и энтодерму, гастроцель, хорду. 3. Зарисовать исследуемый объект в альбоме и обозначить: 1 - эктодерма; 2 – энтодерма; 3 – нервная трубка; 4 - хорда; 5 – полость вторичной кишки; 4. Убрать препарат.

Табл. 1. Ранние этапы эмбрионального развития лягушки.

Задание 4. Изучите табл. 3 «Производные зародышевых листков», внесите в альбом.

 

Табл. 3. Производные зародышевых листков.

 

Литература:

Основная:

1. Биология В 2кн. Кн.1: Учеб. для мед.спец. вузов /под ред. В.Н.Ярыгина. 6-е изд. -М.:Высшая школа,2004.-С.276-365, 409-415

2. Биология/А.А.Слюсарев, С.В.Жукова.- К.: Вища школа. Головное изд-во, 1992.- С.139-154

3. Руководство к практическим занятиям по биологии под ред. акад. РАЕН проф. В.В.Маркиной. Изд. М. «Медицина» 2006 г.

4. Биология. Руководство к практическим занятиям для студентов стоматологических факультетов под ред. акад. РАЕН проф. В.В. Маркиной. Изд. М. «ГЭОТАР- Медиа» 2010 г.

5. Федченко С.М. Молекулярно- генетические основы онтогенеза. -Луганськ:ЛДМУ,2003.-С.205-241

Дополнительная:

1. Медична біологія: Підручник /за ред.В.П. Пішака, Ю.І. Бажори.- Вінниця: Нова книга, 2004.- С.240-258

2. Ченцов Ю.С. Общая цитология: учебник. 2-е изд..- М.: изд-во Моск. Унив-та, 1984. – С. 290-308

Дополнительная

1. Газарян К.Г., Белоусов М.В. Биология индивидуального развития животных. – М.: Высшая школа, 1983.

2. Гилберт С. Биология развития. – М.: Мир, 1996. Георгиев Г.П. Гены высших организмов и их экспрессия.-М.:Наука, 1989.-255с.

3. Конспект лекцій.

ЗАНЯТИЕ №20

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ЗАНЯТИЯ

Постнатальиый онтогенез

После рождения или выхода из яйцевых оболочек начинается постэмбриональный (постнатальный) онтогенез, в течение которого происходит дальнейшее развитие организма. Продолжительность постнатального онтогенеза у организмов разных видов колеблется от нескольких дней до нескольких десятков лет и является видовым признаком, не зависящим от уровня организации.

Постнатальиый онтогенез у всех живых существ подразделяется на следующие периоды: 1) дорепродуктивный (ювеннльный). 2) репродуктивный (зрелый) и 3) пострепродуктивный (старение).

В зависимости от типа онтогенеза ювеннльный период протекает с прямым или непрямым развитием. При прямом развитии появившиеся на свет организмы отличаются от взрослых форм преимущественно размерами, пропорциями тела и недоразвитием ряда систем органов (например, половой). При непрямом развитии (с метаморфозом) между яйцом и взрослым организмом находится одна или несколько промежуточных стадий. Если имеется одна промежуточная стадия (яйцо - личинка - взрослый организм), то такой тип развития называется неполным метаморфозом, если несколько стадий (яйцо - личинка - куколка - взрослый организм), то такой тип развития - полный метаморфоз. Развитие с метаморфозом появилось как одно из приспособлений к условиям обитания и часто связано с переходом личиночных стадий из одной среды обитания в другую (развитие насекомых и земноводных).

В постнатальном периоде, как и в пренатальном, выделяют несколько критических периодов:

новорожденности - первые дни после рождения в связи с перестройкой всех процессов жизнедеятельности (питания, дыхания, выделения, кровообращения и др.);

полового созревания - 12-16 лет, когда происходит гормональная перестройка;

полового увядания - около 50-ти лет, когда происходит угасание функций эндокринных желез (особенно половых).