Онтогенез. Периодизация онтогенеза.

Онтогенез (индивидуальное развитие) – совокупность наследственных, морфологических, физиологических и биохимических преобразований организма от его зарождения до гибели.

Периодизация онтогенеза.

Выделяют два типа классификации: эколого-эмбриональная и биологическая.

Эколого-эмбриональная включает в себя три периода развития:

· Предэмбриональный;

· Эмбриональный;

· Постэмбриональный.

Биологическая классификация является наиболее четкой, в ней представлено 3 периодов:

1. Дорепродуктивный период:

· Предэмбриональный (гаметогенез);

· Эмбриональный;

· Ранний постэмбриональный (ювенальный).

2. Активный репродуктивный период – половая функция.

3. Пострепродуктивный период – полное ослабление или прекращение участия в размножении.

Эмбриональный период начинается после оплодотворения:

· Сначала образуется зигота – одноклеточный зародыш (диплоидная клетка);

· Стадия дробление – морула (16 бластомеров);

· Бластула – однослойный зародыш (бластоцист);

· Гаструляция – образование двух- или трехслойного зародыша(эктодерма, мезодерма и энтодерма);

· Первичный органогенез – образование комплекса осевых органов (хорда, нервная трубка, органа дыхания), сегментация мезодермы на сомиты;

· Вторичный органогенез – формообразовательные процессы и рост организма (с 9 недели – плодный период);

· Ранний постэмбриональный период – с рождения (или с завершения метаморфоза) и завершается половым созреванием и началом размножения.

Существует 3 критических периодов в эмбриогенезе:

1. Период имплантации (6-7 суток после зачатия) – происходит деление нервных клеток, при воздействии неблагоприятных факторов эмбрион погибает;

2. Плацентарный период (конец второй недели беременности) – образование плаценты, происходит первичный органогенез, при воздействии неблагоприятных факторов ребенок может родиться с уродством;

3. Перинатальный период – сами роды.

 

Прогенез. Гаметогенез, его основные этапы. Особенности и ово- и сперматогенеза.

Прогенез - образование и формирование родительских половых клеток, которые сформируют зиготу.

Гаметогенез – процесс развития половых клеток, то есть гамет.

Овогенез – формирование женских половых клеток.

Сперматогенез – формирование мужских половых клеток.

Периоды гаметогенеза:

1. Размножение – происходит в зоне размножения половой железы митотическим путем, образуются гаметогонии с набором 2n2c.

2. Роста – в зоне роста, образуются гемоциты 1 порядка с набором 2n2с.

3. Созревание – происходит два мейотических деления:

· Гаметоциты 2 порядка с набором 1n2c;

· Гаметы с набором 1n1c.

4. Формирование – формирование жгутика у сперматозоидов.

Особенности овогенеза:

· Овогенез заканчивается в начале 3 года

· В профазе-1 на стадии диплотены происходит задержка расхождения хромосом (до полового созревания);

· Формирование зрелой яйцеклетки происходит только после оплодотворения, то есть проникновения в нее сперматозоида;

· В результате гаметогенеза образуются 4 гаплоидные клетки: одна крупная яйцеклетка и три полярных (редукционных) тельца;

· Нет стадии формирования;

· Яйцеклетки образуются в женских половых железах – яичниках;

· В период созревания один ооцит 1 раз в месяц (28-29 дней) окулирует и попадает в маточные трубы;

· Образование зрелой яйцеклетки происходит только после оплодотворения яйцеклетки.

Особенности сперматогенеза:

· Есть зона формирования, в которой из сперматиды образуется сперматозоид;

· Образование сперматозоидов происходит в мужских половых железах – семенниках с начала полового созревания под влиянием гормонов гипофиза;

· За одни сутки может образоваться 100 млн. сперматозоидов;

· Сперматозоид идет в придатки семенника;

· Мужской гормон – тестостерон.

Мейоз. Фазы мейоза, их характеристика и значение. Рекомбинация наследственного материала, её медицинское и эволюционное значение.

Мейоз — деление ядра эукариотической клетки с уменьшением числа хромосом в два раза. Происходит в два этапа (редукционный и эквационный этапы мейоза).

Фазы мейоза:

1 деление - редукционное:

1. Профаза -1:

· Лептотена – стадия длинных тонких слобо спирализированных хромосом, на которых видны утолщения-хромомеры.

· Зиготема – стадия попарно соединенных гомологичных хромосом, при которых хромомеры одной гомологичной хромосомы точно прикладываются к соответствующим хромомерам другой – конъюгация

· Пахинема – стадия толстых нитей. Гомологичные хромосомы соединены в пары- биваленты. Число бивалентов соответствует гаплоидному набору хромосом. НА этой стадии каждая из хромосом, входящих в бивалент, состоит уже из 2 хроматид, поэтому каждый бивалент включает в себя четыре хроматиды. В это время конъюгирующие хромосомы переплетаются, что приводит к обмену участками хромосом, происходит кроссинговер.

· Диплонема - стадия, когда гомологичные хромосомы начинают отталкиваться друг от друга, но в ряде участков, где происходит кроссинговер, они продолжают быть еще связанными.

· Диакинез, стадия, на которой отталкивание гомологичных хромосом продолжается, но они еще не остаются связанными в биваленты своими концами, образуя характерные структуры- кольца и кресты. На этой стадии хромосомы максимально спирализованы, укорочены и утолщены. Непосредственно после диакинеза ядерная оболочка растворяется.

2. Метофаза-1 – формирование веретена деления, биваленты располагаются на экваторе клетки;

3. Анафаза-1 – диады расходятся к полюсам веретена деления;

4. Телофаза-1 – диады скапливаются у полюсов клетки (1n2c – в конце первого деления).

Второе деление мейоза (эквационное) проходит как митоз, в результате получаются клетки с гаплоидным набором хромосом (1n1c).

Значение мейоза:

· В результате образуются клетки с гаплоидным набором хромосом;

· Мейоз обеспечивает генетическое разнообразие гамет, образуемых организмам за счет:

1. Кроссинговера;

2. Расхождения гомологичных хромосом в разные гаметы;

3. Независимого поведения бивалентов в мейозе-1.

 

Морфология половых клеток.

Яйцеклетка – женская половая клетка, которой свойственна оогамия.

Оболочки яйцеклеток:

· Первичные — производные цитоплазматической мембраны. В частности, у млекопитающих эта оболочка называется блестящей.

· Вторичные (хорион) — продукт выделения фолликулярных клеток.

· Третичные — выделяются железами яйцевода. Особенно хорошо развиты у птиц.

Сперматозоид – мужская половая клетка, мужская гамета, которая служит для оплодотворения женской гаметы, яйцеклетки.

Сперматозоид мужчины имеет типичное строение и состоит из головки, средней части и хвоста.

 

Головка сперматозоида человека имеет форму эллипсоида. В головке сперматозоида располагаются следующие клеточные структуры:

1) Ядро, несущее одинарный набор хромосом. Такое ядро называют гаплоидным;

2) Акросома — видоизмененная лизосома — мембранный пузырек, несущий литические ферменты — вещества, растворяющие оболочку яйцеклетки;

3) Центросома — центр организации микротрубочек, обеспечивает движение хвоста сперматозоида.

Позади головки располагается так называемая «средняя часть» сперматозоида. От головки среднюю часть отделяет небольшое сужение — «шейка». Позади средней части располагается хвост. Через всю среднюю часть сперматозоида проходит цитоскелет жгутика, который состоит из микротрубочек. В средней части вокруг цитоскелета жгутика располагается митохондрион. Митохондрион выполняет функцию синтеза АТФ и тем самым обеспечивает движение жгутика.

Хвост, или жгутик, расположен за средней частью. Он тоньше средней части и значительно длиннее её. Хвост — орган движения сперматозоида. Его строение типично для клеточных жгутиков эукариот.

21.Эволюционные преобразования яйцеклеток хордовых. Типы яйцеклеток в зависимости от количества желтка и его распределения в цитоплазме. Овоплазматическая сегрегация.

По количеству желтка:

· Полилецитальные — содержат большое количество желтка (членистоногие, рептилии, птицы, рыбы, кроме осетровых);

· Мезолецитальные — содержат среднее количество желтка (осетровые рыбы, амфибии);

· Олиголецитальные — содержат мало желтка (моллюски, иглокожие);

· Алецитальные — не содержат желтка (млекопитающие, некоторые паразитические перепончатокрылые).

По расположению желтка:

· Телолецитальные — желток смещён к вегетативному полюсу яйцеклетки. Сюда относятся некоторые полилецитальные (рыбы, кроме осетровых, рептилии, птицы) и все мезолецитальные яйца (осетровые рыбы, амфибии);

· Изолецитальные — желток распределён равномерно (низшие хордовые, млекопитающие);

· Центролецитальные — желток расположен в центре яйцеклетки. Сюда относятся некоторые полилецитальные яйца (членистоногие);

· Анизолецетальные – у вегетативного полюса больше желтка (позвоночные).

Овоплазматическая сегрегация – возникновение локальных различий в свойствах цитоплазмы яйцеклетки, осуществляющееся в периоды роста и созревания ооцита, при оплодотворении яйца.

Сегрегация — основа для начальной дифференцировки зародыша: в процессе дробления яйца участки цитоплазмы попадают в разные бластомеры; их взаимодействие с одинаковыми по своим потенциям ядрами приводит к дифференциальной активации генома.

Примеры сегрегации: образование полярных плазм в яйцах кольчатых червей и моллюсков, концентрирование РНК в будущем спинном полушарии яйца млекопитающих.