Дробление, механизмы и значение.
Модуль по биологии «Онтогенез»
Онтогенез, определение, периодизация, типы постнатального онтогенеза.
Онтогенез-индивидуальное развитие организма, совокупность последовательных морфологических, физиологических и биохимических преобразований, претерпеваемых организмом от момента оплодотворения (при половом размножении) до его гибели.
Периодизация онтогенеза:
По одной из периодизаций онтогенез делится на два основных периода:
• Эмбриональный (пренатальный)- от образования зиготы до рождения или выхода из яйцевых оболочек;
(a) Дробление
(b) Гаструляция
(c) Гисто- и органогенез
• Постэмбриональный (постнатальный)- от выхода из яйцевых оболочек или рождения до смерти организма.
Различают два вида постнатального развития: прямое и непрямое.
Прямое развитие- развитие, при котором появившийся организм идентичен по строению взрослому организму, т.е. морфологически зрелый, но имеет меньшие размеры и не обладает половой зрелостью. Прямой постэмбриогенез характерен для млекопитающих, пресмыкающихся, птиц, хрящевых рыб, пауков, скорпионов, ресничных и малощетинковых червей и др.
Выделяют следующие разновидности прямого развития: настоящее живорождение, яйцеживорождение, яйцерождение.
Непрямое развитие- появившийся организм отличается по строению от взрослого организма.
Различают следующие виды непрямого развития: с полным метаморфозом (яйцо, личинка, куколка, имаго) и с неполным метаморфозом (яйцо, личинка, имаго).
|
|
|
В основу другой периодизации периодизации онтогенеза положена возможность осуществления особью основной биологической функции- полового размножения. По этому принципу онтогенез делят на три периода:
• Дорепродуктивный -неспособность особи к половому размножению, в связи с ее незрелостью. В этот период происходят основные анатомические и физиологические преобразования, формируя зрелый в половом отношении организм. Особь наиболее уязвима для влияний неблагоприятных факторов окружающей среды.
• Репродуктивный- особь реализует свою способность к размножению. В этот период развития она окончательно сформирована и устойчива к действию неблагоприятных внешних факторов.
• Пострепродуктивный- связан с прогрессирующим старением организма. Характерно снижение, а затем полное исчезновение функции размножения. Снижается устойчивость к неблагоприятным воздействиям
Оплодотворение, определение, биологическая сущность.
Оплодотворение- процесс слияния половых клеток, в результате чего восстанавливается диплоидный набор хромосом, характерный для данного вида организмов, и возникает первая клетка нового организма- зигота (оплодотворенная яйцеклетка, или одноклеточный зародыш).
|
|
|
Биологическое значение оплодотворения состоит в том, что при слиянии мужских и женских половых клеток, происходящих обычно из разных организмов, образуется новый организм, несущий признаки отца и матери.
Виды оплодотворения.
Наружное - свойственно большинству животных, обитающих или размножающихся в воде (многие беспозвоночные, большинство рыб, бесхвостые земноводные). При этом сперматозоиды и яйцеклетки выделяются в воду, где и происходит их слияние (оплодотворение). Для такого типа осеменения необходимо большое количество гамет, так как значительная их часть гибнет во внешней среде по различным причинам.
• Внутреннее - характерно для обитателей суши (членистоногие, черви, моллюски, рептилий, птиц, млекопитающих), где отсутствуют условия для сохранения и встречи гамет во внешней среде. При таком типе осеменения сперматозоиды вводятся в половые пути самки.
• Встречается промежуточный тип осеменения — наружно-внутренний, при котором отсутствует непосредственный контакт между особями, а самка захватывает половые продукты, специально оставленные самцом на каком-либо субстрате. Наружно-внутреннее оплодотворение может рассматриваться как переходное от внешнего к внутреннему.
|
|
|
Стадии оплодотворения.
Оплодотворение происходит в дистальном отделе маточной трубы и проходит 3 стадии.
1 стадия- дистантное взаимодействие, включает в себя 3 механизма:
1)хемотаксис- направленное движение сперматозоидов навстречу к яйцеклетке
2)реотаксис- движение сперматозоидов в половых путях против тока жидкости
3)капацитация- усиление двигательной активности сперматозоидов, под воздействием факторов женского организма(рН, слизь и др.)
2стадия- контактное взаимодействие, за 1,5-2 ч 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, образуется бугорок оплодотворения и головка сперматозоида проникает в цитоплазму яйцеклетки, занося с собой центриоли, но оставляя снаружи хвостик.
3 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).
|
|
|
Типы яйцевых клеток.
В зависимости от количества желтка, накопленного в яйцеклетке, различают следующие типы яйцеклеток:
• Алецитальные – практически не содержат желтка. Такие яйцеклетки характерны для плацентарных млекопитающих. Отсутствие желтка у них является вторичным, что связано с переходом к внутриутробному развитию и питанию зародыша через плаценту.
• Олиголецитальные – содержат малое количество желтка. Такие яйцеклетки характерны для ланцетника, моллюсков, иглокожих, характеризующихся коротким и несложным эмбриогенезом.
• Мезолецитальные - содержат среднее количество желтка. Характерны для амфибий и осетровых рыб.
• Полилецитальные - крупные яйцеклетки с большим количеством желтка. Такие яйцеклетки есть у костистых рыб, птиц, рептилий и яйцекладущих млекопитающих и членистоногих.
В зависимости от распределения желтка в ооплазме различаются следующие яйцеклетки:
• Изолецитальные — желток располагается в ооплазме более или менее диффузно и равномерно. Обычно это яйца с малым содержанием желтка (олиголецитальные яйцеклетки).
• Анизолецитальные — желток располагается неравномерно.
o Телолецитальные - большая его часть концентрируется в области одного полюса яйцеклетки (вегетативного), в то время как на противоположном (анимальном) полюсе желтка гораздо меньше.
▪ Умеренно телолецитальные – при таком распределении желтка он умеренно смещен на вегетативным полюс. Такое распределение характерно для мезолецитальных яйцеклеток.
▪ Резко телолецитальные – желток сильно смещен на вегетативный полюс, отделен от цитоплазмы, которая занимает лишь небольшой участок анимального полюса. Такое распределение желтка характерно для полилецитальных яйцеклеток.
o Центролецитальные - в центре яйца расположено ядро, а по периферии — ободок свободной от желтка цитоплазмы. Оба этих района — центр и периферия яйца — связаны тонкими цитоплазматическими мостиками, а всё промежуточное пространство заполнено желтком. Такое распределение желтка характерно для полилецитальных яйцеклеток насекомых.
Дробление, механизмы и значение.
Дробление – процесс последовательных делений зиготы и далее бластомеров, в результате которого из одноклеточного зародыша (зиготы) формируется многоклеточный однослойный зародыш – бластула.
Дробление зиготы и бластомеров осуществляется путем митотического деления. Однако митотический цикл при дроблении несколько отличается от такового при делении соматических клеток. Так, отмечается отсутствие G1-периода (во время которого происходил рост клетки), а также резко укорочен G2-период. Эти особенности интерфазы приводят к тому, что бластомеры не растут, и с каждым последующим делением становятся все меньше и меньше, в результате чего постепенно восстанавливается ядерно-цитоплазматическое соотношение, характерное для соматических клеток данного вида.
Таким образом, результатом периода дробления становится:
• превращение одноклеточной зиготы в многоклеточный однослойный зародыш - бластулу;
• образование межклеточных контактов и увеличение их площади
• распределение различных участков цитоплазмы с различным составом локальных детерминант зиготы между разными бластомерами зародыша
• постепенная активация собственного генома зародыша (под регулирующим влиянием локальных детерминант)
• восстановление ядерно-цитоплазматического соотношения, характерного для соматических клеток.
Дробление начинается сразу после объединения геномов родительских гамет. Первая борозда при полном дроблении проходит в меридиональной плоскости, в результате чего образуются 2 бластомера. Вторая борозда дробления проходит также в меридиональной плоскости, но перпендикулярно первой. Так образуются 4 бластомера. Следующая борозда дробления проходит в экваториальной плоскости. Затем чередуется деление клеток в меридиональной и экваториальной плоскостях.
По мере увеличения числа бластомеров в результате компактизации происходит уменьшение размеров межклеточных пространств между бластомерами, они сближаются, и формируется морула. Морула — эмбриологический термин, введённый Геккелем для обозначения заключительной стадии дробления, когда зародыш представляет собой компактное скопление бластомеров перед формированием бластулы.
Затем в моруле начинает формироваться полость, оттесняющая бластомеры к периферии, и зародыш становится бластулой.
Бластула состоит из одного слоя клеток – бластодермы, состоящей из бластомеров. В бластуле образуется полость – бластоцель.
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 2404; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!