Основные отличия половых клеток от соматических клеток.

Основные отличия половых клеток от соматических клеток.

1. Соматические клетки имеют диплоидный набор хромосом 2n, половые гаплоидный.

2. У половых резко измененное ядерноплазменное соотношение.

3. В гаметах процессы ассимиляции и диссимиляции минимальны. Ассимиляция – синтез веществ, диссимиляция – распад веществ.

4. Яйцеклетки и сперматозоиды – это высокодифференцированные клетки, обладающие специальными выработавшимися в процессе эволюции специальными приспособлениями для обеспечения, плодотворения и защиты зародыша.

5. Половые клетки тотипотентны то есть способны формировать все органы и ткани.

6. Зрелый сперматозоид не способен к митозу, а яйцеклетка делится под воздействием внешних факторов(сперматозоидов)

7. Яйцеклетка имеет яйцевые оболочки.

 

3. Классицикация яйцеклеток. Существует 3 классификации яйцеклеток:

По количеству желтка яйцеклетки делятся на:

1. алицетальные или безжелтковые (яйцеклетка содержит отдельные малочисленные гранулы желтка), характерны для плацентарных млекопитающих и отднльных позвоночных.

2. олиголецитальные или маложелтковые, характерны для моллюсков, иглокожих и большинства червей.

3. мезолицетальные или среднежелтковые, характерны для осетровых рыб и амфибий.

4. полилицетальные или многожелтковые, характерны для птиц,рептилий,костистые рыбы и членистоногие.

По распределению желтка яйцеклетки делятся на:

1. гомолицетальные или изолицетальные (желток равномерно распределен по геалоплазме,ядро занимает центральное положение), характерны для моллюсков,иглокожих и ланцетников.

2. телолицетальные (имеют достаточно большое количество желтка, который находится на одном из полюсов клетки-вегетативный полюс) ядро будет расположенно на полюсе лешенном желтка (анимальный полюс). -умереннотелолицетальные (амфибии). -резкотелолицетальные – сильно перегруженны желтком (рептилии,птицы).

3. центролицетальные (имеют большое количество равномерно расположенного желтка, но имеют две области свободные от желтка: область вокруг ядра и область под плазмаической мембраной), характерны для членистоногих.

По способу образования желтка:

1. экзогенный желток – строится на основе белка-предшественника – вителогенина, поступающего в ооцит извне. У позвоночных синтезируется в печени матери и находится под гормональным контролем, гипоталамус выделяет гормон – люлеберин, под влияянием которого гипофиз выделяет гонадотропные гормоны в кровь ФСГ – фоликулостимулирующий гормон, ЛГ – лютеинизирующий гормон → клетки фоликулов синтезируют эстроген, регулирующий синтез вителогенина клетками печени, на уровне транскрипции и трансляции.

2. эндогенный желток – синтезируется из низкомолекулярного предшественника внутри ооцита.

 

Мужские и женские гонады.

Гонады — органы животных, продуцирующие половые клетки — гаметы.

♀ гонады называются яичниками, ♂ — семенниками.

Гонады также обладают эндокринной активностью, вырабатывая половые гормоны — андрогены и эстрогены. Половые железы – семенники и яичники

Для них характерна смешанная секреция. Яичники выделяют во внешнюю среду яйцеклетки, а во внутреннюю гормоны эстрогены и прогестины. Семенники выделяют во внешнюю среду сперматозоиды, а во внутреннюю гормоны андрогены. Образование и секреция этих гормонов регулируется гонадотропными гормонами гипофиза – ФСГ и ЛГ, которые, в свою очередь, находятся под контролем гипоталамуса. Семенники – парные органы, расположенные у человека не в полости тела, а в мошонке. Основной ♂ гормон – тестостерон. Он стимулирует образование сперматозоидов и секрецию компонентов спермы, обеспечивающих их жизнеспособность, отвечает за развитие организма по ♂ типу, формирует и поддерживает половое влечение, а также обеспечивает половое поведение. Избыток гормонов приводит к гипергонадизму, недостаток – к гипогонадизму. Яичники располагаются в брюшной полости. Основные гормоны – эстрадиол, прогестерон и релаксин. Они контролируют менструальный цикл и роды, отвечают за развитие вторичных половых признаков, формирование скелета и ОВ по ♀ типу. Эстрогены обладают также анаболическими эффектами, снижают уровень холестерина в крови, способствуют свертыванию крови. Нарушения в гормональной регуляции приводят к аменорее, опухолям, бесплодию.

♀ Женские гонады: Яичник Ovarium. Строение связано с питанием яйцеклетки и наиболее сложно устроено у млекопитающих и человека. Яичник состоит из соединительнотканной основы – стромы, в которой различают мозговое и корковое вещество. Снаружи строма покрыта зачатковым эпителием. В корковом веществе располагаются многочисленные фаликулы, находящиеся на разных стадиях развития, в мозговом веществе проходят сосуды и нервы.

♂ Мужские гонады: Яички Функция формирование и созревание сперматозоидов и выделение ♂ половых гармонов. Отделены друг от друга мошенкой, оболочкой, подвешены на семенном канатике. В толще каждой дольки – 2-3 извитых семенных канальца, окруженные рыхлой соединительной тканью, в которой располагаются клетки Лейдига и клетки Сертоли. Семявыносящий проток – 50 см. Семенной пузырек 10-12 см, выделяет секрет, который входит в состав спермы, влияет на подвижность сперматозоидов. Предстательная железа – непарный орган, выделяет секрет → спермы, влияет на жизнеспособность сперматозоидов. Мышечные пучки образуют непроизвольный сфинктер мочеиспускательного канала и способствует сужению мик и выдавливанию секрета из железы (удерживают мочу в мочевом пузыре по прохождении спермы по мик). Бульбауретральная железа, луковичная, Купера – парный орган, сзади в толще перепончатой части ♂ мик, вырабатывает вязкую жидкость, защищает слизистую оболочку стенки мик от раздражения ее мочой.

 

Слияние генетического материала. Синкариогамия.

После слияния мембран яйцеклетки и сперматозоида сперматическое ядро и центриоль отделяется от митохондрий, жгутика и хроматин начинает деконденсироватся и преобразуется в ♂ пронуклеус. Ядро яйца после завершения созревания завершает стадию мейоза, приобретает пузыревидную форму – ♀ пронуклеус. Пронуклеусы сливаются, формируется веретено деления образуется стадия синкариона. Когда пронуклеусы приходит в контакт, их ядерная оболочка разрушается, происходит конденсация хромантина в хромосому, которые у большинства животных располагаются на общем митотическом веретене первого деления, дробления. Митохондрии зародышу передаются только от материнского организма.

Механизмы гаструляции.

По мере созревания бластулы ее деятельность направляется на подготовку к гаструляции. Эта подготовка проявляется не только в изменении характера синтеза, но и в изменении свойства плазматических мембран клеток и их взаимодействии, а также в перемещении клеток относительно друг друга.

Гаструляция – процесс, при котором клетки приобретают способность направленным морфокинетическим перемещением приводить к резкому перераспределению содержимого бластулы. В ходе этих перестроек из однослойной бластулы образуется зародыш, состоящий из 2-х зародышевых листков: наружный, эктодерма и внутренний, энтодерма. Во всех живых, кроме губок и кишечнополостных, формируется третий средний зародышевый лист – мезодерма, располагается между эктодермой и энтодермой. При этом создаются условия для взаимодействия между ними.

Гаструляция сопряжена с экспрессией генов в зародыше. Дифференцировочная активность генов в процессе гаструляции отражает понятия компетенция – способность клеток дифференцироваться в нескольких направлениях; детерминация – состояние, при котором клетка уже вступила на путь определенной дифференциации и находится в самом ее начале.

На основе этих процессов составляющих бластулу лежат изменение свойств клеток:

1. способность клетки изменять форму, что вызывает изменение кривизны слоя бластодермы.

2. возможность морфогенетического движения – приобретение клеткой способности вытягиваться, прикрепляться, сокращаться, образовывать псевдоподии.

3. сохранять способности деления и роста клеток в разных участках зародыша с разными скоростями.

Процесс расслоения на зародышевые листки называется гаструляцией, а сам зародыш на стадии расслоения – гаструлой.

Способы гаструляции:

1) иммиграция (выселение) – способ открыт в 1884 году И. Мечниковым у гидромедуз и считается эволюционно наиболее древним. Сводится к выселению (иммиграции) в полость бластоцеля отдельных клеток из стенки бластулы. Клетки, мигрирующие внутрь, становятся энтодермой, а оставшиеся наружи – эктодермой;

2) деламинация – наблюдается у кишечнополостных, дробление которых заканчивается сплошной морулой без полости. Деламинация сопровождается расслоением клеток бластодермы при помощи плазматической мембраны на два слоя: экто- и энтодерму;

3) инвагинация (впячивание) – внутрь бластоцеля входят не отдельные клетки, а целый участок клеточного пласта. Впячивание образует первичный кишечник – архентерон (гастроцель, гастральная полость), который сообщается с окружающей средой первичным ртом – бластопором. Края бластопора называются губами. Судьба бластопора у разных животных различна. У червей, моллюсков и членистоногих первичный рот развивается, дифференцируется и превращается в рот взрослого организма. Эти животные называются первичноротыми. У иглокожих и хордовых бластопор превращается в анальное отверстие, а рот возникает на противоположном конце тела в результате особых формообразовательных процессов – это вторичноротые животные;

4) э пиболия (обрастание) – характерна для телолецитальных яиц. При эпиболии быстро дробящиеся бластомеры анимального полюса обрастают медленно дробящиеся бластомеры вегетативного полюса. Из микромеров таким образом формируется эктодерма, а из макромеров – энтодерма;

5) инволюция (вворачивание)

6) смешанный – содержит элементы 4-х названных типов.

Производные энтодермы.

Из энтодермы образуется первичная кишка. → Пищеварительная, дыхательная системы, железы.

Энтодермальная часть пищевой трубки начинается в глотке, здесь у зародыша млекопитающих образуется 4 пары глоточных карманов: 1 пара – слуховые полости среднего уха, евстахиевы трубы. 2 пара – стенки миндалин. 3 – тимус. 3 и 4 – паращитовидные железы. Между 2 парой глоточных карманов формируются дивертикулы щитовидной железы, которые мигрируют в область шеи.

Позади глотки пищеварительная трубка сужается, переходя в пищевод, за которым следует желудок, тонкий кишечник и толстый кишечник. Энтодермальные клетки образуют только выстилку пищеварительной трубки и ее желез.

Энтодерма образует выстилку 3-х дополнительных органов: печеночный дивертикул (вырост), поджелудочная железа (слияние четко выражено дорзального и вентрального дивертикулов).

Легкие являются производными пищеварительной трубки, в центре задней области глотки появляется ларинготрахеальная борозда, которая дает две главные ветви, образующие легкие – эволюционное новшество, последними из органов млекопитающих завершают свою дифференцировку. Для созревания легких альвеолярные клетки секретируют ПАВ – сурфактант, не дает слипаться альвеолам.

 

20. Внезародышевые образования.

В процессе эмбриогенеза человека формируются следующие внезародышевые органы: амнион, желточный мешок, аллантоис, хорион и плацента. В их образовании участвуют все три зародышевых листка, а также ткани материнского организма (материнская часть плаценты).

Трофобласт. В результате первого деления дробления зиготы формируются неравнозначные бластомеры. В частности, мелкие светлые бластомеры активно пролиферируют и сравнительно быстро создают для темных бластомеров внешнее покрытие, именуемое трофэктодермой бластоцисты. Последняя является источником развития трофобласта, который возникает в процессе взаимодействия зародыша со слизистой оболочкой матки. Трофэктодерма из одного слоя клеток превращается в трофобласт. Наружная его часть преобразуется в симпласт (симпластотрофобласт) — в этой части исчезают межклеточные границы, и ядра клеток оказываются в общей симпластической плазме. Внутренняя часть трофобласта сохраняет клеточное строение, в связи с чем называется цитотрофобластом (или слоем Лангганса). Цито- и симпластотрофобласт структурно и метаболически связаны и совместно с мезенхимой формируют ворсинки хориона, создавая для них внешнее клеточно-симпластическое покрытие. Трофобласт обеспечивает имплантацию зародыша и формирование важнейшего внезародышевого (провизорного) органа — плаценты. Имплантация зародыша активизирует пролиферативные и миграционные процессы в эмбриобласте. Это приводит к развитию других внезародышевых органов — амниона, желточного мешка, аллантоиса и хориона (в период с 7-х по 14-е сутки эмбриогенеза).

Амнион (водная, амниотическая оболочка), представляет собой полый орган (мешок), заполненный жидкостью (околоплодными водами), в которой находится и развивается зародыш. Основная функция амниона — выработка околоплодных вод, которые обеспечивают оптимальную среду для развития зародыша и предохраняют его от высыхания и механических воздействий. Амнион возникает из материала эпибласта путем образования в его толще полости — амниотического пузырька. В процессе развития эпителий амниона (сначала однослойный плоский) на 3-м месяце эмбриогенеза преобразуется в призматический. Располагается эпителий на базальной мембране, под которой находится более плотный слой соединительной ткани. Далее располагается губчатый слой рыхлой волокнистой соединительной ткани, пространственно связанный со стромой гладкого и ворсинчатого хориона. Эпителиоциты амниона обладают секреторной (в плацентарной части) и всасывающей (во внеплацентарной части) активностью. Амниотическая жидкость постоянно обменивается, имеет сложный химический состав, изменяющийся в ходе развития плода. Помимо указанных выше функций, амниотическая жидкость имеет важное значение для формообразовательных процессов — развития ротовой и носовой полостей, органов дыхания, пищеварения. Количество вод с течением беременности увеличивается и к родам достигает 0,5-1,5 л, коррелируя с длиной и массой плода и сроком беременности. В околоплодных водах могут определяться клетки эпидермиса, эпителия ротовой полости и вагинального эпителия плода, эпителия пуповины и амниона, продукты секреции сальных желез, пушковые волосы. Желточный мешок у человека (пупочный, или пуповинный пузырек) — рудиментарное образование, утратившее функцию вместилища питательных веществ. До 7-8-й недели эмбриогенеза основная его функция — кроветворная. Кроме того, в стенке желточного мешка появляются первичные половые клетки — гонобласты, которые мигрируют в него из области первичной полоски. Источниками развития тканей желточного мешка являются внезародышевая энтодерма и внезародышевая мезенхима. Стенка желточного мешка выстлана желточным эпителием — особым подтипом эпителия кишечного типа. Эпителий состоит из одного слоя кубических или плоских клеток энтодермального происхождения со светлой цитоплазмой и круглыми интенсивно красящимися ядрами. После формирования туловищной складки желточный мешок связывается с полостью средней кишки посредством желточного стебелька. Позднее желточный мешок обнаруживается в составе пупочного канатика в виде узкой трубочки.

Пупочный канатик образуется в основном из мезенхимы, находящейся в амниотической ножке и желточном стебельке. В его формировании принимают участие также аллантоис и растущие по нему сосуды. С поверхности все эти образования окружены амниотической оболочкой. Желточный стебелек и аллантоис быстро редуцируются, и в пупочном канатике новорожденного обнаруживаются лишь их остатки. Сформированный пупочный канатик — упругое соединительно-тканное образование, в котором проходят две пупочные артерии и пупочная вена. Он образован типичной студенистой (слизистой) тканью, в которой содержится огромное количество гиалуроновой кислоты. Именно эта ткань, получившая название вартонова студня, обеспечивает тургор и упругость канатика. Покрывающая поверхность канатика амниотическая оболочка срастается с его студенистой тканью. Значение этой ткани чрезвычайно велико. Она предохраняет пупочные сосуды от сжатия, обеспечивая тем самым непрерывное снабжение эмбриона питательными веществами, кислородом. Наряду с этим студенистая ткань препятствует проникновению вредоносных агентов из плаценты к эмбриону внесосудистым путем и выполняет, таким образом, защитную функцию.

Аллантоис представляет собой небольшой пальцевидный отросток энтодермы, врастающий в амниотическую ножку. У человека аллантоис не достигает большого развития, но его значение в обеспечении питания и дыхания зародыша всё же велико, так как по нему к хориону растут сосуды, конечные разветвления которых залегают в строме ворсин. На 2-м месяце эмбриогенеза аллантоис редуцируется.

Хорион. Ворсинчатые разрастания трофобласта, именуемые позднее хорионом, состоят из двух структурных компонентов — эпителия и внезародышевой мезенхимы. Слизистая оболочка в той части, которая после имплантации войдет в состав плаценты — основная отпадающая оболочка, разрастается сильнее, чем в других участках — пристеночная отпадающая оболочка и сумочная отпадающая оболочка, отделяющая зародыш от полости матки. В дальнейшем это различие выступает все более отчетливо, причем ворсины в области пристеночной и сумочной оболочек вообще исчезают, а в области основной отпадающей оболочки заменяются сильно разветвленными вторичными ворсинами, строму которых образует соединительная ткань с кровеносными сосудами. С этого момента хорион разделяется на два отдела — ветвистый и гладкий. В области расположения ветвистого хориона формируется плацента. За счет основной отпадающей оболочки образуется материнская часть плаценты, а за счет ветвистого хориона — ее плодная часть. Ветвистый хорион к 3 месяцам приобретает вместе с основной отпадающей оболочкой типичную для сформированной плаценты дискоидальную форму.

Плацента. (см24)

 

Основные отличия половых клеток от соматических клеток.

1. Соматические клетки имеют диплоидный набор хромосом 2n, половые гаплоидный.

2. У половых резко измененное ядерноплазменное соотношение.

3. В гаметах процессы ассимиляции и диссимиляции минимальны. Ассимиляция – синтез веществ, диссимиляция – распад веществ.

4. Яйцеклетки и сперматозоиды – это высокодифференцированные клетки, обладающие специальными выработавшимися в процессе эволюции специальными приспособлениями для обеспечения, плодотворения и защиты зародыша.

5. Половые клетки тотипотентны то есть способны формировать все органы и ткани.

6. Зрелый сперматозоид не способен к митозу, а яйцеклетка делится под воздействием внешних факторов(сперматозоидов)

7. Яйцеклетка имеет яйцевые оболочки.

 

3. Классицикация яйцеклеток. Существует 3 классификации яйцеклеток:

По количеству желтка яйцеклетки делятся на:

1. алицетальные или безжелтковые (яйцеклетка содержит отдельные малочисленные гранулы желтка), характерны для плацентарных млекопитающих и отднльных позвоночных.

2. олиголецитальные или маложелтковые, характерны для моллюсков, иглокожих и большинства червей.

3. мезолицетальные или среднежелтковые, характерны для осетровых рыб и амфибий.

4. полилицетальные или многожелтковые, характерны для птиц,рептилий,костистые рыбы и членистоногие.

По распределению желтка яйцеклетки делятся на:

1. гомолицетальные или изолицетальные (желток равномерно распределен по геалоплазме,ядро занимает центральное положение), характерны для моллюсков,иглокожих и ланцетников.

2. телолицетальные (имеют достаточно большое количество желтка, который находится на одном из полюсов клетки-вегетативный полюс) ядро будет расположенно на полюсе лешенном желтка (анимальный полюс). -умереннотелолицетальные (амфибии). -резкотелолицетальные – сильно перегруженны желтком (рептилии,птицы).

3. центролицетальные (имеют большое количество равномерно расположенного желтка, но имеют две области свободные от желтка: область вокруг ядра и область под плазмаической мембраной), характерны для членистоногих.

По способу образования желтка:

1. экзогенный желток – строится на основе белка-предшественника – вителогенина, поступающего в ооцит извне. У позвоночных синтезируется в печени матери и находится под гормональным контролем, гипоталамус выделяет гормон – люлеберин, под влияянием которого гипофиз выделяет гонадотропные гормоны в кровь ФСГ – фоликулостимулирующий гормон, ЛГ – лютеинизирующий гормон → клетки фоликулов синтезируют эстроген, регулирующий синтез вителогенина клетками печени, на уровне транскрипции и трансляции.

2. эндогенный желток – синтезируется из низкомолекулярного предшественника внутри ооцита.

 

Мужские и женские гонады.

Гонады — органы животных, продуцирующие половые клетки — гаметы.

♀ гонады называются яичниками, ♂ — семенниками.

Гонады также обладают эндокринной активностью, вырабатывая половые гормоны — андрогены и эстрогены. Половые железы – семенники и яичники

Для них характерна смешанная секреция. Яичники выделяют во внешнюю среду яйцеклетки, а во внутреннюю гормоны эстрогены и прогестины. Семенники выделяют во внешнюю среду сперматозоиды, а во внутреннюю гормоны андрогены. Образование и секреция этих гормонов регулируется гонадотропными гормонами гипофиза – ФСГ и ЛГ, которые, в свою очередь, находятся под контролем гипоталамуса. Семенники – парные органы, расположенные у человека не в полости тела, а в мошонке. Основной ♂ гормон – тестостерон. Он стимулирует образование сперматозоидов и секрецию компонентов спермы, обеспечивающих их жизнеспособность, отвечает за развитие организма по ♂ типу, формирует и поддерживает половое влечение, а также обеспечивает половое поведение. Избыток гормонов приводит к гипергонадизму, недостаток – к гипогонадизму. Яичники располагаются в брюшной полости. Основные гормоны – эстрадиол, прогестерон и релаксин. Они контролируют менструальный цикл и роды, отвечают за развитие вторичных половых признаков, формирование скелета и ОВ по ♀ типу. Эстрогены обладают также анаболическими эффектами, снижают уровень холестерина в крови, способствуют свертыванию крови. Нарушения в гормональной регуляции приводят к аменорее, опухолям, бесплодию.

♀ Женские гонады: Яичник Ovarium. Строение связано с питанием яйцеклетки и наиболее сложно устроено у млекопитающих и человека. Яичник состоит из соединительнотканной основы – стромы, в которой различают мозговое и корковое вещество. Снаружи строма покрыта зачатковым эпителием. В корковом веществе располагаются многочисленные фаликулы, находящиеся на разных стадиях развития, в мозговом веществе проходят сосуды и нервы.

♂ Мужские гонады: Яички Функция формирование и созревание сперматозоидов и выделение ♂ половых гармонов. Отделены друг от друга мошенкой, оболочкой, подвешены на семенном канатике. В толще каждой дольки – 2-3 извитых семенных канальца, окруженные рыхлой соединительной тканью, в которой располагаются клетки Лейдига и клетки Сертоли. Семявыносящий проток – 50 см. Семенной пузырек 10-12 см, выделяет секрет, который входит в состав спермы, влияет на подвижность сперматозоидов. Предстательная железа – непарный орган, выделяет секрет → спермы, влияет на жизнеспособность сперматозоидов. Мышечные пучки образуют непроизвольный сфинктер мочеиспускательного канала и способствует сужению мик и выдавливанию секрета из железы (удерживают мочу в мочевом пузыре по прохождении спермы по мик). Бульбауретральная железа, луковичная, Купера – парный орган, сзади в толще перепончатой части ♂ мик, вырабатывает вязкую жидкость, защищает слизистую оболочку стенки мик от раздражения ее мочой.