Оплодотворение и эмбриогенез у человека.

Онтогенез, его этапы и периоды у человека.

Онтогенез – индивидуальное развитие от оплодотворения до смерти.

2 этапа:

А)Пренатальный (40±2недели, водная среда) 2 периода:

Эмбриональный (первые 8 недель, стадия эмбриона) - закладка органов и систем.

Плодный (с 9 недели) – рост и развитие всех органов, их совершенств-ние, формир. внешн. признаков, к концу периода (L≈50см m≈3,5кг).

Б) Постнатальный (воздушная среда, длительн.≈80лет, в РФ≈60) периоды:

Новорожденный (неонатальн.), адаптация к воздушн.среде, первые 10 дней.

Грудной, до 1 года.

Раннее детство, 1-3 года.

1-е детство, до7 лет

2-е детство, ♂до12,♀до11.

подрастковое,♂ 13-16, ♀12-15, пубертатное половое созревание.

Юношеский ♂17-21, ♀16-20.

Зрелость: 1-ая зрелость (до35), 2-ая зрелость (♀до55, ♂до60)

Пожилой (до74)

Старческий (75-90)

Долгожитель (90+)

3 фазы постнатального этапа: Дорепродуктивная, Репродуктивная (от полов созрев. до климакса), Пострепродуктивная.

Характеристика гамет.

Половые клетки. Зрелые половые клетки гаметы, в отличие от соматических содержат гаплоидный набор хромосом (23 хромосомы у человека). Мужские половые клетки называются сперматозоидами или спермиями, женские - яйцеклетками. Все хромосомы гамет называются аутосомами за исключением одной - половой. В женских половых клетках содержатся Х-хромосомы. Мужские половые клетки бывают двух типов - одни спермии содержат Х-хромосому, а другие У-хромосому, Мужские половые клетки человека имеют размеры 70 мкм. Развиваются и созревают они в яичках мужчины в больших количествах. В 3 мл эиякулята в среднем содержится 350 млн. спермиев. Мужские половые клетки очень подвижны, особенно с У-хромосомой. За 1,5-2 часа они могут достигать маточной трубы, где происходит созревание женской половой клетки и оплодотворение. Спермии сохраняют оплодотворяющую способность в половых путях женщины двое суток.

Яицеклетка. – специально дифференц клетка, приспособленная к оплодотворению и дальнейшему развитию. У большинсва животных имеют округлую форму, ядро повторяет форму яицеклетки и отличается структурой. В яицеклетке большое количество цитоплазмы которое помимо органойдов содержит особое белковое включение – желток. Размеры сильно варьируются.

Различают типы:

Алецитальные (нет желточных зерен)

Гомолецитальные ( небольшое кол-во желтка равномерно распределено в ЦП)

Телолецитальные (среднее кол-во желтка располаг в ЦП полярно)

Центролецитальные (большое кол-ва желтка располаг в центре).

Части: аминальная (не содержит желтка), вегетативная (содержит основн массу желтка). Характерная особенность яицеклеток это их яицевая обочка кот способствует сохранению формы и строения, предохраняя от высыхания, мезанич и многих других воздействий внешн среды.

Оболочки пожразделяют: 1)Первичная – образована самим яицом предствал поверхностный, уплотненный слой. Она образуется до оплодотворения в процессе оогенеза, желточная оболочка трёхслойна. 2) Вторичная (хорион) – вырабатыв-ся клетками питающими яйцо (продукт фолликулярных клеток). В яицах многих животных в первичной и вторичной оболочках имеется 1 или несколько микропиле (через который проходят сперматозойды). 3) Третичная – выделяется железами яицевода (развито у птиц).

Оплодотворение и эмбриогенез у человека.

Оплодотворение –процесс слияния гамет (гаплойдна), приводящий к образованию диплойдной клетки – зиготы.

Формы: 1)изогамия (гаметы одинак по всем параметрам). 2)анизогамия (гаметы отлич-ся размерами но подвижны и имеют жгутики). 3) оогамия – одна из гамет (яицеклетка) значительно крупнее другой (сперматозойд), неподвижна, деления мейоза приводящие в её образованию резко ассиметричны (вместо 4 влеток формир-ся 1 яйцеклетка и 2 абортивных «полярных тельца»); другая (сперматозойд) подвижна, жгутиковая.

Встреча сперматозоида с яйцом обычно обеспечивается плавательными движениями мужских гамет после того, как они выметаны в воду или введены в половые пути самки. После того как спермий концом головки коснётся яйцевой оболочки, происходит акросомная реакция: акросома раскрывается, выделяя содержимое акросомной гранулы и заключённые в грануле ферменты растворяют яйцевые оболочки. В том месте где раскрылась акросома, её мембрана сливается с плазматической мембраной спермия; у основания акросомы акросомная мембрана выгибается и образует один или несколько выростов которые заполняются расположенным между акросомой и ядром (субакросомальным) материалом, удлиняются и превращаются в акросомные нити или трубочки. Длина этих нитей у разных животных варьирует от 1 до 90 мкм (в зависимости от толщины барьера, который спермию приходится преодолевать). Акросомная нить проходит через растворённую зону яйцевой оболочки, вступает в контакт с плазматической мембраной яйца и сливается с ней. Овулировавшее яйцо, кроме оболочки, окружено несколькими слоями фолликулярных клеток яйценосного бугорка. Чтобы проникнуть через этот барьер, спермии выделяют фермент гиалуронидазу, который растворяет вещество, связывающее фолликулярные клетки между собой. Гиалуронидаза, как и фермент, растворяющий яйцевую оболочку, заключена в акросоме. Сразу после эякуляции спермии неспособны к выделению этих ферментов; такая способность возникает под действием содержимого женских половых путей, вызывающего определённые физиологические изменения спермиев (процесс капацитации).

С момента слияния плазматических мембран гамет в месте контакта акросомной нити с поверхностью ооплазмы яйцо и спермий — уже единая клетка — зигота. Вскоре обнаруживаются первые признаки активации яйца: кортикальная реакия и стягивание ооплазмы в месте контакта с акросомной нитью спермия, приводящее к образованию воспринимающего бугорка. Ооплазма этого бугорка обтекает ядро, центриоли и митохондрии сперматозоида, а иногда и осевой стержень его хвоста, вовлекая их в глубь яйца, тогда как плазматическая мембрана спермия остаётся на поверхности и встраивается в плазматическую мембрану яйца, так что поверхностная мембрана зиготы имеет мозаичное строение. Погрузившись в ооплазму, головка спермия поворачивается на 180°, и у её основания формируется сперматическая звезда. Постепенно головка набухает и преобразуется в пузыревидный мужской пронуклеус, перемещающийся вслед за сперматической звездой, которая как бы увлекает его за собой. Мужской пронуклеус сближается с женским, а сперматическая звезда делится на две, участвующие затем в образовании веретена 1-го деления дробления. Одновременно с этими изменениями в яйце повышается интенсивность обмена веществ: увеличивается проницаемость клеточной мембраны, активируется синтез белка и др.

Эмбриогенез человека - это часть его индивидуального развития, онтогенеза. Он тесно связан с прогенезом (образование половых клеток и раннее постэмбриональное развитие). Эмбриогенез homo s.s. продолжается в среднем 280 суток, подразделяется на три периода: начальный (первая неделя развития), зародышевый (вторая-восьмая недели), и плодный (с девятой недели до рождения ребенка).

В процессе эмбриогенеза можно выделить следующие основные стадии:

1. Оплодотворение ~ слияние женской и мужской половых клеток. В результате образуется новый одноклеточный организм-зигота.

2. Дробление. Серия быстро следующих друг за другом делений зиготы. Эта стадия заканчивается образованием многоклеточного зародыша, имеющего у человека форму пузырька-бластоцисты, соответствующей бластуле других позвоночных.

3. Гаструляция. В результате деления, дифференцировки, взаимодействия и перемещения клеток зародыш становится многослойным. Появляются зародышевые листки эктодерма, энтодерма и мезодерма, несущие в себе накладки различных тканей и органов.

4. Гистогенез, органогенез, системогенез. В ходе дифференцировки зародышевых листков образуются зачатки тканей, формирующие органы и системы организма человека.

Старение –универсальный и закономерный биологический процесс, характеризующийся постепенностью, неодновременностью и необратимостью, ведущий к снижению адаптационных возможностей и жизнеспособности индивида и определяющий продолжительность его жизни.

Проявления старения многообразны и затрагивают все уровни организации – от молекулярного до систем саморегуляции организма. внешние проявления: уменьшение роста, изменение формы и состава тела, сглаживание контуров, перераспределение жира, снижение амплитуды движений грудной клетки, уменьшение размеров лица в связи с потерей зубов и редукцией альвеолярных отростков челюстей, увеличение объема мозговой части черепа, ширины носа и рта, утончение губ, разнообразные изменения эктодермальных органов (уменьшение количества сальных желез, толщины эпидермиса и сосочкового слоя кожи, поседение) и др.

Изменения в нервной системе с возрастом затрагивают как структурные (уменьшение массы мозга, величины и плотности нейронов и т.п.), так и функциональные параметры (снижение активности нервных клеток, изменения в электроэнцефалограмме, и т.д.). Для стареющих людей характерны уменьшение остроты зрения и аккомодационной способности глаза, ухудшение слуха, возможно, также вкусовой и некоторых видов кожной чувствительности. Изменяются масса тела, снижается активность ряда эндокринных желез ( щитовидной и половых). Снижается интенсивность биосинтеза белков, повыш-ся содержание жира в различн тканях и в крови, измен-ся соотн-ие липидных фракций, снижается толерантность к углеводам и инсулиновой регуляции углеводного обмена. Значит-ые структурные и функциональные измен-я наблюд-ся в систем организма (пищеварительная, дыхательная, выделительная, сердечно-сосудистая, иммунная).

Как и процессы роста, будучи одной из стадий развития, старение протекает гетерохронно. В костной системе отдельные сдвиги могут проявляться очень рано, но развиваться медленно, тогда как в нервной системе изменения могут долго оставаться незамеченными, но затем развиваются очень быстро. Нужно, следовательно, разграничивать старение как длительный гетерохронный процесс и старость как его заключительную фазу, характер и время наступления которой определяется многими причинами.

Основные теории старения:

МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ТЕОРИИ(причиной старения являются изменения генетического аппарата клетки, наиболее признана в современной геронтологии). 2группы:

1возрастные изменения генома явл-ся наследственно запрограммированными.

2старение – результат накопления случайных ошибок в системе хранения и передачи генетической информации.

Теломерная теория(при каждом клеточном делении хромосомы немного укорачиваются. У хромосом имеются особые концевые участки – теломеры, которые после каждого удвоения хромосом становятся немного короче, и в какой-то момент укорачиваются настолько, что клетка уже не может делиться. Тогда она постепенно теряет жизнеспособность – именно в этом, согласно теломерной теории, и состоит старение клеток.

Элевационная (онтогенетическая) теория старения(главная причина старения – это возрастное снижение чувствительности гипоталамуса к регуляторным сигналам, поступающим от нервной системы и желез внутренней секреции. Старение и связанные с ним болезни – это побочный продукт реализации генетической программы онтогенеза – развития организма.

Адаптационно-регуляторная теорияоснована на широко распространенном представлении о том, что старость и смерть генетически запрограммированы. особенность - возрастное развитие и продолжительность жизни определяются балансом двух процессов: наряду с разрушительным процессом старения развертывается процесс «антистарения», этот процесс направлен на поддержание жизнеспособности организма, его адаптацию, увеличение продолжительности жизни.

СТОХАСТИЧЕСКИЕ (ВЕРОЯТНОСТНЫЕ) ТЕОРИИ,старение – результат случайных процессов на молекулярном уровне, тоесть следствие накопления случайных мутаций в хромосомах в результате изнашивания механизмов репарации ДНК – исправления ошибок при ее копировании во время деления клеток.

Теория свободных радикаловпричиной нарушения функционирования клеток являются необходимые для многих биохимических процессов свободные радикалы – активные формы кислорода, синтезируемые главным образом в митохондриях – энергетических фабриках клеток.Если химически активный свободный радикал случайно покидает то место, где он нужен, он может повредить и ДНК, и РНК, и белки, и липиды.

Старение – это ошибка( 1954 г. М. Сциллардом (физик)). Под воздействием радиации происходят многочисленные мутации в молекуле ДНК и инициируются некоторые симптомы старения (седина, раковые опухоли). Т.о. мутации являются непосредственной причиной старения живых организмов. Мутации же в генетическом аппарате клетки могут быть спонтанными, или возникать в ответ на воздействие агрессивных факторов (ионизирующей радиации, ультрафиолета, воздействия вирусов и токсических (мутагенных) веществ и т.п.), с течением времени система репарации ДНК изнашивается, в результате чего происходит старение организма.

Теория апоптоза (самоубийства клеток) (Академик В.П. Скулачев)– процесс запрограммированной гибели клетки. Если клетка заразится вирусом, или в ней произойдет мутация, ведущая к озлокачествлению, или просто истечет срок ее существования, то, чтобы не подвергать опасности весь организм, она должна умереть. В отличие от некроза (насильственной гибели клеток из-за травмы, ожога, отравления и т.д.), при апоптозе клетка аккуратно саморазбирается на части, и соседние клетки используют ее фрагменты в качестве строительного материала. Самоликвидации подвергаются и митохондрии если в них образуется слишком много свободных радикалов. Когда погибших митохондрий велико, продукты их распада отравляют клетку и приводят к ее апоптозу. Согласно теории старение - результат того, что в организме гибнет больше клеток, чем рождается, а отмирающие функциональные клетки заменяются соединительной тканью.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: