Содержание
-
Очень кратко
Об эмбриологии
-
сперматозоид+яйцеклетка=зигота
Двойственная наследственностьимеет биологическое значение: увеличивает приспособленность организма к условиям жизни И жизнеспособность
-
Половые клетки
мужские - сперматозоидов (sperma— семя, zoo — животное, eidos — вид) женские — яйцеклетки
-
Сперматозоид(живчик, спермий, семенная нить)
Акросома Ядро Проксимальная центриоль Дистальная центриоль Митохондриальная спираль Осевая нить
-
Строение сперматозоида
Сперматозоиды – высокоспециализированные клетки, практически лишенные цитоплазмы и обладающие подвижностью Размеры сперматозоида человека – около 60 мкм, из которых примерно 55 мкм – это хвост Сперматозоид состоит из пяти частей: головки, шейки, вставочной части, хвоста и концевой части аксонемы Ядро содержит высоко конденсированный хроматин, т.к. гистоны заменены протаминами; хроматин устойчив к действию различных факторов К передней поверхности ядерной оболочки прилежит акросома, которая формируется из аппарат Гольджи и представляет собой специализированную лизосому В шейке сперматозоида находится проксимальная центриоль, играющая важнейшую роль в процессах объединения наследственного материала
-
Дистальная центриоль становится базальным тельцем, от которого берет начало аксонема хвоста Аксонема (осевая нить) состоит из двух центральных микротрубочек, окруженных девятью дуплетами В состав аксонемы входят белки тубулин, динеин, спермиозин, флактин, обеспечивающие двигательную функцию. Акрозин! Митохондрии перемещаются под ядро и окружают кольцом или спиралью основание жгутика. У некоторых видов митохондрии сливаются, образуя единую органеллу – хондросому
-
Классификация яйцеклеток
В зависимости от количества желтка в ооплазме различают 4 типа: Алецитальные - практически нет желтка Олиголецитальные - мало желтка Мезолецитальные - умеренное количество желтка (у земноводных) Полилецитальные - много желтка (у рыб, рептилий, птиц)
-
В зависимости от характера распределения желтка различают два типа: Изолецитальные (гомолецитальные) - желток распределен равномерно Анизолецитальные - неравномерно. телолецитальные (рептилии и птицы) центролецитальные (насекомые)
-
Яйцо, или яйцеклетка
Верхняя часть яйца, бедная желтком или совсем его лишенная, называется анимальной Нижняя, где сосредоточена его основная масса, называется вегетативной
-
Оболочки
Первичная оболочка образуется самим яйцом и представляет его поверхностный, уплотненный слой, называют желточной оболочкой. Вторичная оболочка вырабатывается клетками, питающими яйцо. Третичные оболочки служат прочной защитой для яйца, а некоторые из них и пищей для развивающегося зародыша. К этим оболочкам относятся белок и скорлупа птичьих яиц, студенистая оболочка яиц земноводных.
-
Строение яйцеклетки
Яйцеклетка человека имеет диаметр около 130-140 мкм Желточная (вителлиновая, у млекопитающих – блестящая), имеет толщину около 10 мкм и многочисленные отверстия Вторичная оболочка – «лучистый венец» – состоит из нескольких слоев фолликулярных клеток
-
два типа оплодотворения: наружное и внутреннее
слияние половых клеток происходит в морской или пресной воде. развитие зародыша всегда происходит в воде сперматозоид соединяется с яйцом в увлажненных половых путях самки. развитие зародыша внутри материнского организма или вне его
-
Взаимодействие гамет в осеменение - дистантно
Свойства половых клеток: ХЕМОТАКСИС РЕОТАКСИС СТЕРЕОТАКСИС
-
основное условие – зрелость половых клеток
после полного завершения процессов созревания и формирования и сохраняют ее различное время в зависимости от видовой принадлежности и тех условий, в которых они находятся определяется выделением направительных телец
-
Соединение обеспечивается приспособлениями
Фертилизины Антифертилизины Микропиле Акросома Гиалуронидаза Жидкая среда с определенной концентрацией солей
-
Половые клетки и их жизнь
Яйцеклетки беспозвоночных, рыб, амфибий – сразу после овуляции Сперматозоиды (двигаться и оплодотворять): рН, концентрация спермы, температура, концентрация диоксида углерода В семенниках зрелые сперматозоиды неподвижны и только в половых путях - реакция капатации
-
Оплодотворение
амфимиксис (др.-греч. ἀμφι- — приставка со значением обоюдности, двойственности и μῖξις — смешение) — процесс слияния гаплоидных половых клеток, или гамет, приводящий к образованию диплоидной клетки зиготы.
-
Фазы процесса оплодотворения
Активация сперматозоида Активация яйцеклетки Слияние ядер в цитоплазме яйцеклетки
-
Активация сперматозоида морских ежей
Апикальная часть головки сперматозоида + оболочка яйца = слипание и растворение плазмалеммы головки и акросомы Протеазы = растворяют оболочку яйца Акросомная нить(микроворсинки) образуется благодаря полимеризации мономеров актина Кальций и натрий приводит к выходу калия и протонов. рН для мономеров Протеиновая АТФ-аза стимулирует митохондриальное дыхание = активность жгутика Бинтин «узнавание»: рецепторы яйца+бинтин сперматозоида – цитологический блок межвидового скрещивания
-
Активация сперматозоида млекопитающих
Найти: Ферменты акросомы растворяют лучистый венец, а ZP3 и ZP2 блестящей оболочки благодаря ZP1 сшиваются с терминальной галактозой, N-ацетилглюкозамином и гликопотеином рецепторами сперматозоидов (боком)– 1 этап. Контакт: Проакрозин + ZP2 = лизирует блестящую оболочку – 2 этап Общее пространство – единая наружная мембрана: ограничивающая канал для движения ядра сперматозоида и проксимальная центриоль в цитоплазму ядра – 3 этап
-
Акросомная реакция сперматозоида
А – В – слияние наружной мембраны акросомы и мембраны сперматозоида 1 – мембрана акросомы; 2 – мембрана сперматозоида; 3 - глобулярный актин; 4 – ферменты акросомы; Г – Д – полимеризация актина и образование акросомного выроста 5 – биндин; 6 – вырост акросомы; 7 – актиновые микрофиламенты; 8 – ядро сперматозоида
-
Активация яйцеклетки
Мембрана Кортекс – G-актин и кортикальные гранулы Проявление реакции активации разнообразны: - Образование бугорка оплодотворения - Быстрый/медленный блок полиспермии - Образование оболочки оплодотворения - пр.
-
Единая мембрана сохраняет проницаемость для натрия: изменяется мембранный потенциал – не проникают другие сперматозоиды – для моноспермного оплодотворения (1 мин) Кортикальная реакция – изменение поверхностного слоя яйца в результате контакта
-
Экзоцитоз обеспечивается
Вителлиноваяделаминаза – протеолитический фермент, отделяющий желточную оболочку Сперматорецепторная гидролаза, освобождает цитоплазму от осевших сперматозоидов Гликопротеид, обеспечивающий перивителлиновое пространство для зародыша Фактор обеспечивающий непроницаемость оболочки Гиалин, обеспечивает правильное расположение бластомеров
-
Оплодотворение морского ежа
А — неоплодотворенное яйцо; Б — оплодотворенное яйцо; 1 —желточная оболочка; 2 — кортикальные гранулы; 3 — пигментные гранулы; 4 — внутренний протоплазматический слой; 5— желток; 6 — оболочка оплодотворения; 7 — перивителлиновое пространство
-
Инозитолфосфатная система
- Основа образующаяся в зиготе и включающаяся рецепцией сперматозоидов
-
Поведение пронуклеусов
Плазмогамия – 1 действие Начинается 2 действие… проксимальная центриоль сперматозоида образует «полярное сияние» Активизируются гистоны, ядро набухает, разрыхляется – мужской пронуклеус + Женский пронуклеус = танец пронуклеусов (n2c) – кариогамия интерфаза/метафаза первого деления дробения зиготы
-
ядра постепенно набухают и увеличиваются, хроматин разрыхляется и из компактного оно превращается в типичное ядро с ясно выраженной структурой, правда, с гаплоидным набором хромосом
-
Оплодотворение изменяет свойства яйца
увеличивается вязкость цитоплазмы и ее проницаемость, резко изменяется обмен аминокислот, возрастает активность ферментов цитоплазмы
-
ооплазматическая агрегация
Кишечнополостных – на эктоплазму и богатую желтком эндоплазму Моллюсков – вегетативная полярная плазма У морского ежа – пигмент в виде экваториального пояска У асцидий и амфибий (билатеральность) желтые гранулы собираются со стороны проникновения сперматозоида, напротив – желток и митохондрии – вегетативное полушарие, на анимальном – безжелтковая цитоплазма
-
Выражает проморфологию раннего зародыша, определяя дальнейшее развитие
-
Искусственное осеменение
Осеменение не следует смешивать с оплодотворением
-
бластула
*пигментированная апикальная часть—крыша (1), *светлая, вегетативная часть — дно (2) *расположенная между ними экваториальная или «краевая» зона (3). *стенка бластулы — бластодерма (4) многослойна; бластомеры расположены на нескольких уровнях, не образуя правильного ряда *бластоцель (5) расположена эксцентрично, ближе к анимальному полюсу *в анимальной части стенка бластулы тонкая - эпителиоподобный пласт *в вегетативной части стенка толстая сжелточным и включениями *в «краевой» зоне стенка бластулы образована всем по чуть-чуть бедные хроматином ядра (6) бластомеров находятся в состоянии биохимической активности; в них происходит репликация ДНК и синтез РНК; фигуры митоза наблюдаются редко, так как большая часть жизненного цикла соответствует интерфазному периоду *митоз при дроблении протекает очень быстро *бластомеры различаются по морфологическим признакам, биохимическим свойствам, функциональным особенностям и потенции к развитию - свидетельство о начале дифференцировки будущих зародышевых листков — эктодермы, хордомезодермы, энтодермы.
-
гаструла
два зародышевых листка — эктодерма (1) и энтодерма (2) и первичная полость тела — бластоцель (3). эктодерма покрывает большую часть наружной поверхности зародыша, многослойна, состоит из пигментированных клеток. энтодерма в основном находится внутри зародыша, представлена крупными клетками, содержащими желточные включения. дорзальная губа (4) бластопора — зародышевое отверстие на спинной стороне вентральная губа (5) бластопора – брюшная сторона между губами бластопора - желточная пробка (6), состоящая из крупных энтодермальных клеток в месте границы серого серпа бывшей зиготы с ее вегетативной частью находится небольшое углубление — зачаток полости первичной кишки (7).
-
на срезе средней гаструлы - полость первичной кишки — гастроцель (7). *крыша гастроцеля (8) образована подвернувшимся через дорсальную губу (4)бластопора материалом серого серпа - зачаток спинной струны или хорды *дно (9) первичной кишки образовано клетками вегетативного полюса бывшей бластулы - тонкая перегородкв (10), отделяющую бластоцель от гастроцели. Таким образом, на этой стадии внутрь зародыша переместился материал серого серпа и непигментированных клеток вегетативной части бластулы.
-
На срезе поздней гаструлы *гастроцель (7)увеличена *бластоцель (3) в виде узкой щели смещена к периферии зачаток хорды (8) свернут в плотный тяж вакуолизированных клеток, вентральная (5) и дорсальная(4) губы бластопора четко обозначены; «краевая» зона бывшей бластулы, подвернувшийся через боковые губы бластопора, распространяется внутрь зародыша и дает — мезодерме (11). материал будущей хорды погружается вглубь зародыша, поэтому первичная кишка некоторое время оказывается незамкнутой на своей дорсальной стороне. бластопор (12) имеет вид узкой щели, расположенной между желточной пробкой и дорсальной губой (4).
-
нейрула
нервные валики (1) и ограниченная ими нервная пластинка (2). Цитоплазма этих клеток содержит пигментные зерна и небольшое число желточных включений; ядра лежат на разных уровнях, бедны хроматином, бледноокрашенные, что свидетельствует об их функциональной активности. остальная часть - кожная (3). Она в основном однослойна, образована мелкими, темноокрашенными клетками кубической формы, цитоплазма которых содержит пигментные зерна; ядра бедны хроматином под нервным желобком находится хорда (4), состоящая из плотнорасположенных клеток с четко выраженными границами первичная кишка замкнута. Ее полость (5) в виде узкой щели расположена эксцентрично; нижняя, более толстая стенка (6) кишки состоит из крупных клеток, цитоплазма которых богата желточными включениями верхняя стенка (7) первичной кишки тонкая, состоит из клеток, относящихся к кишечной энтодерме мезодерма (8), образованная из материала «краевой» зоны бывшей бластулы - плотный пласт однородных клеток в виде двух клиньев, соединяющихся на брюшной стороне зародыша.
-
На срезе поздней нейрулы лягушки: нервные валики (1) срослись, а нервный желобок свернут в нервную трубку (2). Нейруляция индуцируется взаимодействием материала будущей хорды и расположенного над ним участка дорсальной эктодермы. В силу их непосредственного контакта и пространственной взаимосвязи материал хорды сворачивается в плотный тяж клеток, а эктодерма дифференцируется и образует нервную пластинку. Последняя утолщается, становится плоской, затем изгибается в желобок.
-
Все это понятно
Но как определяется «что из чего должно получиться?!»
-
Эмбриональная регуляция и индукционные процессы
ГансШлеман – XIX век – у ранних зародышей амфибий: Трансплантат эктодермы в Дорсальной губы бластопора Презумптивной нервной пластинки Область покровов Зависит от дифференцировки клеток окружения
-
Если, наоборот…
Однако, когда область дорсальной губы бластопора пересаживали, То поведение другое: клетки инвагинировали под эктодерму точно так, как в собственном бластопоре…. 2 вывода: Судьба материала трансплантата определена и не зависит от окружения Пересаженный материал создавал дополнительную структуру
-
Схема опыта Г. Шпемана
-
процессы
1 опыт – эмбриональная регуляция 2 опыт – эмбриональная индукция -явление при котором одна структура развивается в зависимости от присутствия и под влиянием другой. А структура – индуктор или организатор. Дорсальная губа бластопора – первичный организатор или индуктор
-
Свойства первичного организатора
Опыт 1 - Жизненная активность индуктора не обязательна дляиндукции. Опыт 2 - Прямой механический контакт индуктора с индуцируемыми структурами необязателен Нюансы: были обнаружены многочисленные атипичные индукторы
-
Опыт 3 – индуктор – вещество белковой природы Опыт 4 – индуктор имеет два начала – нейтрализующее (исходящим из организатора и направленным во вне) и мезодермализирующее (организатор организатора – вторичный?)
-
Опыты П. Ньюкупа
При удалении пояса экваториальных клеток у шпоровой лягушки на ранней стадии бластулы, оставшиеся анимальная и вегетативная части бластулы не могут создать мезодерму, но…. При соединении (ср. бластула) – ДА! Значит есть – предшественник!
-
1 – ресничный эпидермис; 2 – мезодерма; 3 – энтодерма кишечника; 4 – анимальная чаша; 5 – экваториальные клетки; 6 – вегетативная часть зародыша; 7 – мезодерма, берущая начало от клеток анимальной чаши
-
Мезодермализирующий сигнал исходит из вентральных клеток презумптивной энтодермы и направляет на лежащие над ней клетки в вентральную, боковую и дорсальную мезодерму. А значит, что…
-
Развитие проходит этапы:
Стадия оогенеза – образование переднезадней оси и радиальной симметрии Стадия оплодотворения - формирование билатеральной симметрии и дорзовентральной плоскости вследствие поворота оплодотворения Процесс дробления (ср бластула) – закладка ньюкуповского центра организации Процесс дробления (позд бластула) - образование первичного организатора – штемановского индуктора
-
итог
В филогенезе позвоночных с увеличением числа клеток в раннем зародыше хотя и имеется разметка презумптивных территорий, но оона одна не в состоянии обеспечить нормальное развитие.
-
Провизорные органы
Образуются и функционируют только в эмбриональном периоде Появились как важные эволюционные приспособления Создают благоприятные условия для развития зародыша Обеспечивают питание, газообмен, защиту зародыша, удаление продуктов его метаболизма Благодаря этим органом зародыш наземных позвоночных животных развивается в водной среде – сходной с той, в которой развивались его далекие предки
-
Внезародышевые органы позвоночных
У зародышей позвоночных имеется четыре типа внезародышевых органов: Желточный мешок Амнион Аллантоис Хорион
-
Желточный мешок
Хорошо выражен у животных с телолецитальными яйцеклетками (рыбы, рептилии, птицы) Обеспечивает питание зародыша Стенки состоят из внезародышевой энтодермы и висцерального листка внезародышевой мезодермы У млекопитающих желточный мешок сохраняется и выполняет ряд других важных функций
-
Амнион
Название от греческого – чаша Оболочка, которая создает замкнутое пространство вокруг зародышей Amniota Состоит из внезародышевой эктодермы и париетального листка внезародышевой мезодермы Стенка амниона секретирует жидкость, омывающую зародыш, и предохраняет его от высыхания Функциональный аналог амниона есть и у представителей наземных беспозвоночных – насекомых
-
Аллантоис
Образуется как вырост вентральной стенки ранней задней кишки и состоит из внезародышевый энтодермы и висцерального листка внезародышевой мезодермы Основные функции – накопление и выделение продуктов метаболизма, газообмен, образование внезародышевых сосудов и подведение их к хориону
-
Хорион
Хорион и сероза сильно васкуляризованы за счет аллантоиса Хорион участвует в дыхании, питании зародыша, удалении продуктов обмена, синтезе гормонов У млекопитающих хорион является частью специального органа – плаценты (формирует плодную часть плаценты)
-
Провизорные органы
Время образования зависит: Запасов питательных веществ Условия среды
-
-
А —продольный срез; Б —поперечный срез: 1 —эктодерма, 2 —мезодерма, 3 —зачаток мозга, 4 —глоточная мембрана, 5 —нервная трубка, 6—хорда, 7—клоачная мембрана, 8—хорион, 9—амнион, 10—экзоделом, 11—аллаитоис, 12—область пупка, 13—зачаток сердца,14—энтодерма, 15—закладка кишечника, 16—туловищные складки,17—желточный мешок
-
Куриный зародыш на 6-е сутки инкубации (белок и хорион удалены, аллантоис сдвинут вверх): 1—аллантоис, 2—амнион, 3—зародыш, 4—сосуды желточного мешка
-
Особенности эмбрионального развития амниот
-
Эмбриогенез пресмыкающихся
Дробление - неполное, дискоидальное Оплодотворение яйцеклетки происходит в верхней трети яйцевода, Дробление начинается во время движения яйцеклетки по яйцеводу Гаструляция – деляминация+иммиграция= двуслойный зародышевый щиток – первичная пластинка Пластинка прогибается – гастральная полость Соединяясь образует первичную кишку Мезодерма разрастается между эктодермой и энтодермой, образуя сомиты, нефротомы и спланхтомы
-
Рисунок – Гаструляция у пресмыкающихся I – первая фаза гаструляции; II–IV– вторая фаза гаструляции; 1 – первичная пластинка; 2– гастроцель; 3– энтодерма; 4– клеточный материал хорды; 5 – нервно-кишечный канал
-
Закладка осевых органов как у всех позвоночных Провизорные органы: желточный мешок, серозная оболочка, образованные эктодермой (у рыб 3-мя) 3 зародышевые оболочки: амнион, серозная, аллантоис
-
Эмбриогенез птиц
Дробление неполное, дискоидальное. При откладывании яйца зародыш находится на стадии бластулы или ранней гаструлы. В результате дробления образуется дискобластула. Гаструляция. Первая фаза у птиц осуществляется путем деляминации, при которой возникают эктодерма и энтодерма. Вторая – отличается от пресмыкающихся: зародышевый щиток – первичная полоска с гензеновским узелком. Из мезодермы развивается хордальный отросток. Иммиграция – клеток мезодермы из эктодермы. Инвагинация – первичная полоска укорачивается, первичный узелок – на заднем конце
-
I – зародышевый диск (вид сверху); II – образование мезодермы; 1 – желток; 2 – зародышевый диск; 3–гензеновский узелок; 4–эктодерма; 5 – первичная ямка; 6– первичная полоска; 7 – энтодерма; 8 – клетки мезодермы Рисунок Вторая фаза гаструляции у птиц (ориг.)
-
Эмбриогенез птиц
Зародыш трех-слойный – конец гаструляции Провизорные органы: амниотическая, серозная и аллантоис. Такие же. Но, между зародышем и подскорлупковой оболочкой – толстый слой белка. Зародыш не погружен, а – сверху. Еще, серозная оболочка принимает учатсие в минеральном обмене.
-
Развитие млекопитающих
яйцекладущих сумчатых Яйца содержат желток, в связи с чем их размеры крупнее. Наличием в яйце желтка определяется дискоидальный тип дробления. Яйцеклетка незначительное количество желтка, почему ее размеры намного меньше, чем у яйцекладущих. После оплодотворения яйцо окружается белковой и тонкой скорлуповой оболочками. С началом дробления желток выталкивается из яйцеклетки и остается в виде округлого образования. Яйцеклетка дробится полностью, но при этом проявляются сохраняющиеся еще черты неполного дробления - дискоидальный Возникающие бластомеры обрастают желток и образуют стенку пузырька, внутри которого находится разжижженный желток, смешанный с белком. Однако желточной энтодермы у сумчатых не образуется следствие малого количества желтка. На небольшом участке стенки пузырька появляется зародышевый щиток, в области которого развивается зародыш.
-
Развитие плацентарных млекопитающих
Яйцеклетки практически лишены желтка и дробятся целиком Правильной последовательности в увеличении числа бластомеров не наблюдается - раннее разделением бластомеров на зародышевые и внезародышевые. Деление зародышевых и внезародышевых бластомеров протекает независимо, в связи с чем нарушается его синхронность.
-
Раннее разделение бластомеров
-
Результат дробления
В результате дробления образуется бластодермический, или зародышевый, пузырек, в котором внезародышевые бластомеры располагаются вокруг зародышевых – имплантация в стенку матки
-
I – стадия 2 бластомеров; II – стадия 4 бластомеров; III – морула; IV–V –образование трофобласта; VI– бластоциста и первая фаза гаструляции: 1 – темные бластомеры; 2– светлые бластомеры; 3– трофобласт; 4– эмбриобласт; 5 – эктодерма; 6– энтодерма. Рисунок – Начальные стадии эмбриогенеза млекопитающих животных
-
трофобласт
При помощи слоя клеток (трофобласт) внезародышевой части бластодермического пузырька происходит: 1. укрепление зародыша в слизистой оболочке матки 2. его питание
-
Итог
Следовательно, образование зародышевых листков и весь гаструляционный процесс протекает по тому типу, который свойственен меробластическим яйцам, хотя яйцо млекопитающих по своему строению относится к голобластическим
-
Закладка осевых органов
Нервная пластинка, расположенная над хордой, превращается в нервную трубку. Мезодерма дифференцируется на сомиты и боковые пластинки. Полость, образующаяся между париетальным и висцеральным листками мезодермы, представляет зачаток целома, переходящий в экзоцелом. Из энтодермы формируется кишечная трубка, что, так же как у птиц, совершается одновременно с обособлением тела зародыша от желточного мешка.
-
образование внезародышевых частей
Одновременно: амнион и аллантоис.
-
Рис. Развитие внезародышевых образований у зародышей млекопитающих (схема): 1 - эктодерма; 1' — внезародышевая эктодерма; 2 — энтодерма; 21 — внезародышевая энтодерма; 3 — мезодерма; З1— внезародышевая мезодерма; 4 — амниотическая полость; 5 — амниотические складки; 6 — сероза; 7 — аллантоис; 8 —хорион; 8' — ворсинки хориона; 9 — полость зародышевого пузыря, превращающаяся в полость желточного пешка; 10 — желточный мешок; 11 — зародыш; 12 — пространство между хорионом и амнионом.
-
Таким образом,
и на более поздних стадиях развития млекопитающих проявляются признаки развития животных с меробластическими яйцами. И это происходит несмотря на то, что яйцеклетка млекопитающих не содержит желтка и питание зародыша осуществляется исключительно за счет материнского организма.
-
Нет комментариев для данной презентации
Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.