• План лекции:

• 1. Общие закономерности онтогенеза.

• 2. Периодизация онтогенеза.

• 3. Биологические основы репродукции человека.

• 4. Старение как закономерный этап онтогенеза.

• 1. Общие закономерности онтогенеза.

Жизненный цикл многоклеточного организма, размножающегося половым путем, включает:

• образование зиготы,

• рост и развитие организма,

• зрелость,

• старость и смерть.

• Совокупность последовательных морфологических, физиологических и биохимических преобразований организма от его зарождения до смерти, называется индивидуальным развитием или

онтогенезом (от греч. Ontos – существо; genesis – развитие)

• Наука, изучающая наследственные, молекулярные, структурные основы, а также механизмы регуляции онтогенетических изменений на всех этапах жизненного цикла особи, называется биологией развития.

• В основе онтогенеза лежит реализация наследственной информации, полученной потомками от родителей.

Типы онтогенеза:

• непрямое развитие

(с метаморфозом),

• прямое развитие.

• Непрямой тип развития характеризуется наличием особой стадии развития – личинки.

• Непрямое развитие характерно для многих членистоногих (мухи, вши, комары, блохи), паразитических червей (сосальщики, ленточные черви), низших позвоночных (рыбы, земноводные) и др. Их яйца бедны желтком.

• При полном метаморфозе цикл развития включает стадии:

яйца – личинки - куколки - имаго.

Например, комары, блохи, мухи и др.

• При неполном метаморфозе выпадает стадия куколки. Например, развитие рыб, земноводных, вшей, тараканов происходит с неполным метаморфозом:

яйцо – личинка – взрослая особь.

• При прямом развитии зародышевый период заканчивается рождением нового организма, сходного по плану строения, набору органов и систем со взрослыми особями, но отличающегося меньшими размерами и незрелостью основных систем организма.

Различают:

• неличиночное прямое развитие и

• внутриутробное прямое развитие.

• Неличиночное прямое развитие встречается у животных, откладывающих яйца с большим содержанием желтка (пресмыкающиеся, птицы).

• Внутриутробное развитие характерно для человека и высших млекопитающих.

• Яйцеклетки этих организмов очень бедны питательными веществами, поэтому все жизненные функции зародышей обеспечиваются материнским организмом посредством образования плаценты.

• 2. Периодизация онтогенеза

Эколого-эмбриологическая схема периодизации онтогенеза

Выделяют периоды:

• предэмбриональный (гаметогенез);

• эмбриональный;

• постэмбриональный.

Биологическая схема периодизации онтогенеза:

1. дорепродуктивный – развитие дифинитивного фенотипа в соответствии с полученной наследственной информацией от родителей.

Он включает:

• предэмбриональный (гаметогенез, или прогенез);

• эмбриональный;

• ранний постэмбриональный (ювенильный).

2. активный репродуктивный – особь осуществляет функцию полового размножения;

3. пострепродуктивный – характеризуется старением и ослаблением или полным прекращением участия в размножении.

Эмбриональный (зародышевый) период начинается после оплодотворения и включает стадии:

• зиготы - одноклеточного зародыша;

• дробления (до образования морулы – зародыш 16 бластомеров);

• бластулы – однослойного зародыша - бластоцисты;

• гаструлы - образование двух – или трехслойного зародыша (эктодермы, мезодермы и энтодермы);

• первичного органогенеза – образование комплекса осевых органов, сегментации мезодермы на сомиты;

• вторичного органогенеза – формообразовательные процессы и рост организма.

• Ранний постэмбриональный (ювенильный) период

начинается с рождения, или завершения метаморфоза и завершается половым созреванием и началом размножения.

Процессы эмбриогенеза во многом зависят от содержания и распределения желтка в яйцеклетке.

По содержанию желтка все яйца делят на следующие типы:

• алецитальные – с очень малым количеством желтка (плацентарные млекопитающие и человек);

• олиголецитальные – с малым количеством желтка (низшие хордовые, напр., ланцетник);

• мезолецитальные – со средним количеством желтка (низшие позвоночные - круглоротые, рыбы, амфибии);

• полилецитальные – с большим количеством желтка (высшие позвоночные – рептилии, птицы).

По распределению желтка в цитоплазме яйцеклетки разделяют на:

• изолецитальные – желтка мало и он распределен равномерно (низшие хордовые, иглокожие);

• анизолецитальные – желток распределен неравно-мерно, больше его скапливается у вегетативного полюса (большинство позвоночных животных);

• телолецитальные – яйцеклетки с большим содержанием желтка, который скапливается у вегетативного полюса. Если желток не обособлен от цитоплазмы, то такую яйцеклетку называют умеренно телолецитальной (рыбы, земноводные), а если отделен от цитоплазмы, то резко телолецитальной (большинство амниот);

• центролецитальные – желтка немного, но он находится в центре яйцеклетки (членистоногие).

• Типы дробления

• Типы дробления

• Дробление яйца лягушки

• Поверхностное дробление

• При полном дроблении внутри яйца между бластомерами появляется первичная полость – бластоцель. С этого времени эту стадию развития зародыша называют бластулой.

• У млекопитающих в результате дробления образуется полый клеточный пузырек – бластоцист.

• Большая часть его стенок в последствии образует трофобласт – область контакта со стенкой матки, и лишь небольшая группа клеток – зародышевый узелок (эмбриобласт) – дает начало собственно зародышу.

• Формирование амниона у зародыша человека

• Типы бластул

• 1. Целобластула

• 2. Стерробластула

• 3. Перибластула

• 4. Амфибластула

• 5. Дискобластула

• Гаструляция - разделение клеток зародыша на 2 (кишечно-полостные, губки) или три клеточных пласта – зародышевых листка.

Снаружи зародыш окружает эктодерма, под ней располагается мезодерма, а внутренний листок – энтодерма.

• Гаструляция Зародыш ланцетника

• Типы гаструляции

3. Биологические основы репродукции человека.

Особенности эмбриогенеза у человека:

• яйца алецитального и изолецитального типа,

• дробление полное с образованием морулы;

• внутренняя группа бластомеров (эмбриобласт) дает начало развитию зародыша, амниона и желточного мешка;

• периферические бластомеры (трофобласты) обеспечивают связь зародыша с тканями матки;

• формируется специальный орган – плацента (детское место).

Существует четыре типа плаценты у млекопитающих:

• Эпителиохориальная – ворсинки хориона проникают в углубления эпителия слизистой матки, не разрушая его; встречается у сумчатых, свиней, лошадей и др.;

• Десмохориальная (соединительнотканная) – ворсинки хориона внедряются в стенку матки, разрушая эпителий слизистой оболочки, и ткани зародыша оказываются в контакте с соединительной тканью стенки матки, через которую он питается; встречается у жвачных животных;

• Вазохориальная (эндохориальная) –разрушение эпителия слизистой оболочки матки и нарушение структуры соединительной ткани.

- Трофобласты ворсинок хориона оказываются в непосредственном контакте с эндотелием сосудов. Это обеспечивает более совершенное снабжение зародыша питательными веществыами. Встречается у хищных млекопитающих.

• Гемохориальная – при ее образовании разрушается эпителий слизистой оболочки матки, участки соединительной ткани и часть сосудов матки. В результате трофобласт непосредственно соприкасается с кровью матери. Такой тип плаценты развивается у некоторых насекомоядных, летучих мышей, грызунов, обезьян и человека.

Провизорные (временные) органы:

- желточный мешок и

- зародышевые оболочки:

- амнион

- хорион

- аллантоис.

• Зародышевые оболочки

• Органогенез – совокупность процессов дифференцировки и изменения формы частей организма на основе реализации генетической информации.

• Гаструляция у позвоночных животных сменяется нейруляцией (стадия нейрулы), в результате которой закладывается основа будущей нервной системы и органов чувств.

Детерминация (обусловленность) отделов нервной системы: