Эмбриология-развитие зародыша.Заслуги К.Бэра

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Октября 2013 в 23:48, доклад

Краткое описание

Эмбриология занимает важное место в комплексе наук, на которых строится изучение и управление индивидуальным развитием животных и человека. Исторически Россия явилась родиной эмбриологии – крупнейшие из обобщений этой науки в Х1Х веке сделаны учеными, работавшими в нашей стране. Наиболее существенные для человечества приложения эмбриологии относятся к области медицины. В центре внимания медиков – лечение и профилактика врожденных и наследственных заболеваний, решение проблем бесплодия, трансплантации органов и тканей, злокачественного роста и другие.

Содержимое работы - 1 файл

Элективный курс по биологи1.doc

— 596.50 Кб (Скачать файл)

Полярность яйцеклеток.  При малом количестве желтка в  яйцеклетке он обычно распределен в  цитоплазме равномерно и ядро располагается  примерно в центре. Такие яйцеклетки называются изолецитальными. У большинства позвоночных желтка много  и он распределен в цитоплазме неравномерно. Это анизолецитальные клетки. Основнваая масса желтка скапливается у одного из полюсов клетки – вегетативного полюса. Такие яйцеклетки называют телолецительными. Противоположный полюс, к которому оттесняется свободная от желтка активная цитоплазма, называют анимальным.

 

Типы яйцеклеток, встречающиеся  у хордовых

 

Представители типа

По количеству желтка

По распределению желтка

Ланцетник

Олиголецитальная

Изолецитальная – желток распределен равномерно и ядро располагается в центре

Лягушка

Мезолецитальная

Умеренно телолецитальная  – желток погружен в цитоплазму и не обособлен от нее в виде отдельной фракции.

Птица

Полилецитальная

Резко телолецитальная  – желток полностью отделен от цитоплазмы

Плацентарные и человек

Алецитальная 

Изолецитальная


 

     

Распределение желтка имеет решающее значение для всех последующих процессов эмбриогенеза, так как определяет будущую пространственную организацию зародыша. Вместе с тем необходимо отметить, что распределение желтка – это как бы внешнее проявление процессов поляризации клеток, осуществляющийся, по-видимому, в кортикальном слое и прилежащих к нему цитоскелетных структурах.

     Кортикальный  слой – это поверхностный слой цитоплазмы яйца вместе с плазматической мембраной. В нем находятся микрофиламенты  и кортикальные гранулы. Он играет важную роль при оплодотворении.

   Полярность яйцеклеток  намечается еще на стадии накопления  желтка в овоцитах во время  их быстрого роста и закрепляется при выделении полярных телец именно на анимальном полюсе. Внутреннюю разнокачественность участков яйца называют овоплазматической сегрегацией.

     Яйцевые  оболочки. различают первичную оболочку, образуемую самой яйцеклеткой, вторичную оболочку, являющуюся продуктом деятельности фолликулярных клеток, и третичные оболочки, которыми яйцо окружается во время прохождения по яйцеводу.

Первичная оболочка, называемая желточной, имеется у всех животных. У позвоночных, в том числе  млекопитающих и человека, первичная оболочка входит в состав плотной оболочки, образуя ее внутреннюю часть. Внешняя часть плотной оболочки продуцируется фолликулярными клетками и является вторичной оболочкой. Плотная оболочка изнутри пронизана микроворсинками яйцеклетки, а снаружи микроворсинками фолликулярных клеток, отчего при большом увеличении она выглядит исчерченной и названа лучистой оболочкой (corona radiata).за свои оптические свойства у млекопитающих она получила название блестящей оболочки. Таким образом, эта оболочка совмещает в себе первичную и вторичную оболочки.

      Третичные  оболочки выделяются железами  яйцевода. Они хорошо развиты  у рептилий и птиц. У птиц  третичные оболочки представлены  белковым слоем, двумя слоями  подскорлуповой пергаментной оболочки  и скорлупой. Эти компоненты, не имеющие клеточного строения, формируются последовательно по мере продвижения яйца по яйцеводу. У всех позвоночных они выполняют функции защиты зародыша от механических повреждений и действия вредных биотических факторов (бактериальных, грибковых и протозойных). Кроме того, у наземных позвоночных появляются принципиально новые функции запаса воды и питательных веществ для обеспечения нужд зародыша. У пресмыкающихся скорлуповая оболочка действует как насос, забирая воду из почвы и воздуха. У птиц запас воды находится в белковой оболочке. Поглощение и испарение воды регулируется порами в скорлуповой оболочке. Скорлупа содержит множество минеральных солей, необходимых для развития скелета зародыша.

    Удивительная  клетка – сперматозоид, своей способностью передвигаться напоминающая жгутиковых простейших, была открыта Антонии Левенгуком в 1677 г. Каждое достижение в технике микроскопии расширяло знания о структуре и функции мужской гаметы. У разных животных форма и размеры ее различны: от 40 мкм в длину у морского ежа до 12 мм у некоторых насекомых. Однако есть черты строения, общие для большинства сперматозоидов. В них различают три главных отдела: головку, среднюю часть и хвост. Чрезвычайно сложна организация сперматозоида млекопитающих. Вот неполный перечень его составных частей: ядро, чехлик головки, акросома, шейка, цитоплазматическая оболочка, осевой пучок волокон основной части, осевой пучок волокон концевой части.

      Головка  активирует яйцо и несет генетическую  информацию, так как в ней находится ядро. Ядро зрелого сперматозоида имеет кристаллическое строение, которое обусловлено параллельным расположением молекул ДНК, связанных с основными белками.

   Средняя часть  сперматозоида содержит митохондрии  и состоит из осевого пучка  волокон – фибрилл, окруженных их спиральным слоем. Митохондрии вырабатывают энергию за счет гликогена и фосфолипидов. Средняя часть обеспечивает обмен веществ, а хвост осуществляет движение.

    В головке  сперматозоида впереди ядра, под  тонким чехликом (мембраной, характерной для сперматозоидов млекопитающих), находится плотная гранула акросомы, расположенная внутри вакуоли. Акросома обеспечивает начальный контакт сперматозоида с яйцеклеткой. При контакте с яйцом мембрана на вершине акросомы разрывается, и происходит слияние мембран сперматозоида и яйцеклетки.

       Следом  за головкой расположена шейка. В шейке расположены две центриоли: более близко расположенная к ядру центриоль участвует в образовании веретена деления, другая  - в образовании осевой нити хвоста. В этой части начинаются тонкие нити – фибриллы, образующие среднюю часть и хвост. Хвост состоит из двух осевых белковых фибрилл, окруженных девятью двойными фибриллами, прикрепленными к базальному тельцу, находящемуся в шейке. Хвост покрыт волокнистой оболочкой. Две центральные фибриллы, возможно, несут функцию передачи раздражения (как нервные волокна), а от наружных фибрилл зависит движение хвоста, то есть они работают наподобие мышц.

          Благодаря своему строению и  особенностям обмена веществ, сперматозоид чрезвычайно подвижен, но в течение короткого времени. Причем оказалось, что он теряет подвижность не потому, что расходует энергию. Так было установлено, что в течение трех часов содержание АТФ в сперматозоидах морского ежа не уменьшалось, несмотря на то, что за это время они теряли свою подвижность. В чем причина этого явления пока не известно.

      Количество  цитоплазмы в сперматозоиде по  сравнению с яйцом незначительно,  и он не имеет резервных  питательных веществ. Главная  задача мужской гаметы – побуждать яйцо к развитию и снабдить его ядром, содержащим половину хромосомного набора будущего зародыша.

 Яйцеклетка и сперматозоид  являются высоко специализированными  клетками организма, обеспечивающими  передачу свойств родительских  организмов своему потомству. Яйцеклетки и сперматозоиды развиваются из первичых половых клеток – гоноцитов, которые обособляются на ранних стадиях эмбриогенеза. Процесс образования яйцеклеток и сперматозоидов называется гаметогенезом. В мужских организмах сперматогенез происходит в мужских половых железах – семенниках, или яичках; в женском организме яйцеклетки образуются (овогенез) в женских половых железах – яичниках.

     Яйцеклетки  человека представляют собой  сферические клетки размером  окло 130 – 140 мкм. Они развиваются в двух яичниках, расположенных в складках брюшины. В яичниках к моменту рождения содержится примерно миллион незрелых яйцеклеток. Однако до наступления менопаузы (окончание репродуктивного периода) только 350 – 400 из них созревают и выходят из яичников. Этот процесс называется овуляцией.. каждая яйцеклетка окружена клетками фолликулярного эпителия, которые по мере созревания яйцеклетки размножаются и выделяют фолликулярную жидкость, накапливающуюся в области первичных, или примордиальных, фолликулов. Яйцеклетка отделена от фолликулярного эпителия узкой щелью – периоцитарным пространством. Оно пронизано отростками фолликулярных клеток, по которым перемещаются питательные вещества и продукции женских половых гормонов. Зрелый фолликул, называемый граафовым пузырьком, достигает в диаметре 2 см и выступает под поверхностью яичника в виде бугорка. В момент овуляции стенка граафова пузырька разрывается, и яйцеклетка, способная к оплодотворению, выходит в брюшную полость и попадает в фаллопиеву трубу, по которой движется в полость матки. Обычно каждый месяц освобождается только одна яйцеклетка в одном из яичников. Таким образом, образование половых клеток в женском организме является циклическим процессом, повторяющимся примерно каждые 28 дней. Он связан с изменениями в функционировании и строении всей репродуктивной системы женского организма.

        Сперматозоиды образуются в извитых  канальцах семенников после достижения  полового созревания. Их количество  исчисляется миллионами. Стенки  канальцев состоят из ряда соединительнотканных клеток и фолликулярных клеток (клеток Сертолли), образующих углубления. В этих углублениях располагаются мужские половые клетки на различных стадиях сперматогенеза.

Лабораторная работа. Рассматривание под микроскопом  яйцеклетки животных.

Цель работы: рассмотреть  под микроскопом готовый микропрепарат  яйцеклетки, уметь находить части  яйцеклетки и фолликулярные клетки.

 

                                              Ход работы.

  1. Рассмотрите предложенный микропрепарат. Найдите ядро, цитоплазму, запасные питательные вещества, оболочки яйцеклетки, фолликулярные клетки.
  2. Зарисуйте рассмотренную яйцеклетку в тетрадь и сделайте соответствующие подписи к рисунку.
  3. Ответьте на вопросы:

 Каково значение яйцеклетки?

 Какие бывают яйцеклетки?

К какому типу относиться рассмотренная вами яйцеклетка?

Каково значение всех, указанных вами частей яйцеклетки?

  1. Зарисуйте строение сперматозоида и сделайте подписи к рисунку.
  2. Ответьте на вопросы:

Каково значение сперматозоида?

Какую роль выполняют ядро сперматозоида, акросома, митохондрии, фибриллы?

 

 

 

Тема 3. Как начинается новая жизнь (оплодотворение).

После созревания яйцеклетка живет недолго, как правило, несколько  часов. В организме женщины она  может быть оплодотворена спустя 24 часа. Сперматозоид жизнеспособен примерно такое же время. Число сперматозоидов намного превышает число яиц, чем увеличивается вероятность оплодотворения.

  Нормальная оплодотворяющая  способность спермы обеспечивается  при содержании 40 – 50 млн сперматозоидов  в 1 мл. если в этом объеме их остается меньше 20 млн,  оплодотворяющая способность падает, так как из огромного числа мужских гамет, поступающих в организм женщины (200 – 300 млн), лишь 300 – 500, двигаясь со скоростью 7,5 см/ч, достигают яйцеклетки. И только один из них внедряется в ее оболочку, остальные погибают.

   Почему именно  этот оказался избранником? Чем  он лучше остальных? До сих  пор это одна из биологических  загадок. Несомненно, успех оплодотворения  зависит от многих внутренних и внешних причин. Например, доказано, что иногда между яйцом и сперматозоидом существует биологическая несовместимость. Известны случаи, когда в семье долго не было детей, но после того как супруги расстались, дети появлялись в новых семьях и у мужа и у жены.

 Слиянию ядер двух  гамет предшествуют биохимические реакции. Биохимические исследования процессов оплодотворения начались с открытия американского ученого Ф. Лили. В начале ХХ века в студенистой оболочке яйца он обнаружил вещество, которое назвал фертилизином. Открытие Лили долгое время подвергалось сомнению, но позже подтвердилось. Дальнейшие исследования показали, что фертилизин оказывает различного рода воздействия на сперматозоиды: вызывает реакцию акросомы, активизирует и поддерживает активность, склеивает головки тех из них, которые «остались за бортом», ускоряя их гибель.

  Общая функция  оболочки яйцеклетки заключается  в снижении оплодотворяющей способности  сперматозоидов и тем самым  предотвращении полиспермии –  проникновения лишних мужских  гамет.

   Оплодотворение  – процесс гораздо более сложный, чем совсем недавно представляли биохимики и генетики. Его нельзя уложить в рамки единой простой теории. Оно вызывается многими факторами и сопровождается морфологическими, физиологическими и биохимическими изменениями в гаметах.

Информация о работе Эмбриология-развитие зародыша.Заслуги К.Бэра