Оплодотворение свободное, в воде, моноспермия.

Тема. Понятие, стадии онтогенеза. Эмбриогенез ланцетника и амфибий.

Понятие онтогенез, эмбриологии.

Онтогенез – индивидуальное развитие организма. Включает период от оплодотворения до естественной смерти. Делится на два периода: 1. Эмбриональный или зародышевый, 2. Постэмбриональный.

Эмбриология - это наука, изучающая закономерности развития зародыша.

Эмбриогенез тесно связанс прогенезом - гаметогенезом;

Прогенез

Зрелые половые клетки, в отличие от соматических, содержат одиночный (гаплоидный) набор хромосом. Все хромосомы гаметы, за исключением одной половой, называются аутосомами. В мужских половых клетках у млекопитающих содержатся половые хромосомы либо X, либо Y, в женских половых клетках - только хромосома Х, Дифференцированные гаметы обладают невысоким уровнем метаболизма и неспособны к размножению.

Прогенез включает в себя сперматогенез и овогенез.

Сперматогенез - это развитие и формирование мужских половых клеток. Сперматогенез протекает в семенниках.

Стадии сперматогенеза:

• размножение;
• рост;
• созревание-деление;
• формирование.

Начальной фазой сперматогенеза является размножение сперматогоний путем митоза, большая часть клеток продолжает делится, а меньшая часть вступает в стадию роста. В этот период клетки растут, накапливают питательные вещества, и потом превращаются в сперматоциты 1-го порядка. Следующая фаза созревание-деление, характеризуется двумя редукционными делениями, без интерфазы. В результате 1-го деления 1 сперматоцит 1-го порядка дает начало 2-м сперматоцитам 2-го порядка, а 2-ое деление-созревание приводит к появлению 4 сперматид. В фазу формирования происходит преобразование сперматид всперматозоиды. Ядро сперматиды приобретает видоспецифическую форму, хроматин конденсируется. Комплекс Гольджи мигрирует к верхушке головки сперматозоида и образует чехлик и акросому. Акросома содержит сперматолизины (трипсин, гиалуронидаза).

Центриоли идут к противоположному полюсу, проксимальная центриоль образует колечко в области шейки, а дистальная центриоль дает начало аксонемме - осевой нити сперматозоида. Митохондрии укладываются в промежуточной части хвостика. Микрофиламенты окружают аксонемму в главном отделе хвостика, терминальный отдел хвостика представляет собой ресничку. Сперматозоиды- это мелкие, подвижные клетки, размером 30-60 мкм. В сперматозоиде различают головку и хвост. Головка сперматозоида имеет овоидную форму и включает в себя небольшое плотное ядро, окруженное тонким слоем цитоплазмы. Ядра сперматозоидов характеризуются высоким содержанием нуклеопротаминов и нуклеогистионов. Передняя половина ядра покрыта плоским мешочком, составляющим "чехлик" сперматозоида. В нем у переднего полюса располагается акросома. Чехлик и акросома являются производными комплекса Гольджи. Акросома содержит набор ферментов, среди которых важное место принадлежит гиалуронидазе и протеазам, способным растворять оболочки, покрывающие яйцеклетку. За головкой имеется кольцевидное сужение. Головка так же, как и хвостовой отдел, покрыта клеточной мембраной.

Хвостовой отдел сперматозоида состоит из связующих, промежуточных, главной и терминальной частей.

В связующей части или шейке располагаются центриоли - проксимальная и дистальная, от которой начинается осевая нить (аксонема). Промежуточная часть содержит 2 центральных и 9 пар периферических микротрубочек, окруженных расположенными по спирали митохондриями. Именно митохондрии обеспечивают энергией двигательную активность сперматозоидов, нарушение которой нередко связано с поражением процесса энергообразования в митохондриях. Главная часть по строению напоминает ресничку. Она окружена тонким фибриллярным влагалищем. Терминальная, или конечная часть содержит единичные сократительные филаменты.

Овогенез - это процесс образования и развития женских половых клеток.

Он включает в себя 3 фазы:

- размножение;

- рост;

- созревание.

Фаза размножения. Сущностью фазы размножения является митотическое деление овогоний.

Фаза роста.Овогонии ростут, превращаясь в овоциты 1-го порядка.

Фаза созревания,как и во время сперматогенеза, включает в себя два деления, причем второе следует за первым без интеркинеза, что приводит к уменьшению (редукции) числа хромосом вдвое, и набор из становится гаплоидным. При первом делении созревания овоцит 1-го порядка делится, в результате чего образуются овоцит 2-го порядка и небольшое редукционное тельце. Овоцит 2-го порядка получает почти всю массу накопленного желтка и поэтому остается столь же крупным по объему, как и овоцит 1-го порядка. Редукционное же тельце представляет собой мелкую клетку с небольшим количеством цитоплазмы. При втором делении созревания в результате деления овоцита 2-го порядка образуются одна яйцеклетка и второе редукционное тельце. Первое редукционное тельце иногда тоже делится на две одинаковые мелкие клетки. В результате этих преобразований овоцита 1-го порядка образуются одна яйцеклетка и три редукционных тельца.

Яйцеклетки - это наиболее крупные клетки. В цитоплазме яйцеклетки содержатся все органеллы (за исключением клеточного центра) и включения, основной из них - желток (лецитин). Желток - это включение, которое используется в яйцеклетке в качестве питательного вещества, кроме того под оволеммой содержатся кортикальные гранулы, которые являются производными комплекса Гольджи и образуют оболочку оплодотворения. В ядре яйцеклетки имеется гаплоидный набор хромосом, 22 являются соматическими и 1 (Х) половая.

Акросома содержит сперматолизины (трипсин, гиалуронидаза).

Оволемма снаружи яйцеклетка покрыта слизистой оболочкой:

Классификация яйцеклеток

По количеству желтка в цитоплазме:

- алецитальные - безжелтковые;

- олиголецитальные - маложелтковые;

- полилецитальные - многожелтковые.

По характеру расположения желтка в цитоплазме:

- изолецитальные - с равномерным распределением желтка;

- центролецитальные - желток располагается в центре яйцеклетки;

- телолецитальные - желточные зерна скапливаются у одного полюса яйцеклетки.

Эмбриональный период – эмбриогенез.

Эмбриональный период включает в себя следующие стадии или закономерности. Эти закономерности характерны (одинаковы) для всех классов животных и поэтому называются паленгенетическими признаками.

1.оплодотворение (процесс заканчивается образованием зиготы);

2. дробление (процесс заканчивается образованием морулы);

3. гаструляция (процесс заканчивается образованием 3-х зародышевых листков.

4. формированием осевых органов (зачатков органов);

5.гистогенез и органогенез, системогенез или образование систем органов.

Наряду с этим у разных классов животных проявляются и специфические – ценогенетические признаки (Ц.П.). Ц.П. формируются в процессе адаптации живых организмов к изменяющимся условиям развития, усложнения строения, изменения продолжительности эмбриогенеза. Удачные Ц.П. закреплялись в эмбриогенезах и проявлялись у классов вышеорганизованных животных, т.об. превращались в паленгенетические признаки.

Разберем эмбриогенез на примере простейшего из хордовых – ланцетнике.

Все его стадии развития принимаем за паленгенетические признаки, т.к. они повторяются в эмбриогенезе у всех вышестоящих классов. Отметим и ценогенетические признаки, присущие только ланцетнику.

Ланцетник гидробионт, морское животное: развивается живет в воде, строение простое.

Эмбриогенез 3 суток

1.яйцеклетка – маложелтковая, изолецитальная.

Оплодотворение свободное, в воде, моноспермия.

Оплодотворение -процесс слияния мужской и женской гамет, приводящее к образованию зиготы. При оплодотворении взаимодействуют мужская и женская гаплоидные гаметы, при этом сливаются их ядра (пронуклеусы), объединяются хромосомы, и возникает первая диплоидная клетка нового организма - зигота. Начало оплодотворения - момент слияния мембран сперматозоида и яйцеклетки, окончание оплодотворения - момент объединения материала мужского и женского пронуклеусов.

Оплодотворение происходит по стадиям.

I стадия - дистантное взаимодействие, включает в себя механизмы:

o хемотаксис - направленное движение сперматозидов навстречу к яйцеклетке (гинигамоны 1,2);

o реотаксис - движение сперматозоидов против тока жидкости;

o капацитация - усиление двигательной активности сперматозоидов, под воздействием ряда факторов.

· II стадия - контактное взаимодействие, сперматозоиды приближаются к яйцеклетке, окружают ее и приводят к вращательным движениям, со скоростью 4 оборота в минуту. Одновременно из акросомы сперматозоидов выделяются сперматозилины, которые разрыхляют оболочки яйцеклетки. В том месте, где оболочка яйцеклетки истончается максимально, происходит оплодотворение, оволемма выпячивается и головка сперматозоида проникает в цитоплазму яйцеклетки, занося с собой центриоли, но оставляя снаружи хвостик.

· III стадия - проникновение, самый активный сперматозоид проникает головкой в яйцеклетку, сразу после этого в цитоплазме яйцеклетки образуется оболочка оплодотворения, которая препятствует полиспермии. Затем происходит слияние мужского и женского пронуклеусов, этот процесс носит название синкарион. Этот процесс (сингамия) и есть собственно оплодотворение, появляется диплоидная зигота (новый организм, пока одноклеточный).

Дробление - это последовательно протекающий митоз, без роста образовавшихся клеток до размеров исходной. При дроблении происходит относительно быстрое увеличение количества клеток (бластомеры). Дробление идет до тех пор, пока не восстановится соотношение объема ядра к объему цитоплазмы, характерное для данного вида.

Дробление у ланцетника полное, равномерное, правильное . Борозды дробления: меридиональная, экваториальная, широтные.

Бластуляция – образование однолисткового зародыша. Бластула у ланцетника в виде пузырька, однослойная.Стенка состоит из одного слоя клеток- бластомеров. В стенке выделяется 5 закладок: энтодерма, энтодерма, мезодерма, нервная, хордальная. Закладки состоят из клеток. Закладки являются источником развития тканей.Бластула имее полость - бластоцель.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: