Контрольные вопросы:
Понятие об эмбриогенезе, онтогенезе, филогенезе.
Виды половых клеток, строение, функции, оотипическая дифференцировка,
Принципы классификации яйцеклеток,
Оплодотворение, его биологическая сущность.
Значение периода зиготы,
Основные этапы эмбрионального развития, присущие всем видам животных.
Назовите части - отделы в сперматозоиде и структуры, которые они содержат.
Какие структурные и химические компоненты содержит яйцеклетка млекопитающих?
Что такое акросома и какую роль она играет?
По каким признакам классифицируют яйцеклетки и какие типы яйцеклеток существуют?
Тема 2. Ранние периоды эмбриогенеза
Цель: Изучить первую неделю эмбриогенеза.
Задачи:
1. Получить представление о понятии зигота и активации внутриклеточных процессах в момент оплодотворения.
2. Получить представление о специфике дробления у человека и хронологии процесса.
3. Получить представление об имплантации, хронологии процесса, дифференцировке трофобласта.
4. Получить представление о процессе гаструляции, ее фазах
Ранние периоды эмбриогенеза включают образование зиготы, концептус, образование бластоцисты и первую фазу гаструляции. Эти процессы схематично изображены на рисунке 7.
|
1 - примордиальные фолликулы в яичнике, 2, 3 - растущие фолликулы, 4 - Граафов пузырек, 5 - овуляция, 6 - овоцит второго порядка, 7 - сперматозоиды, 8 - яйцеклетка, 9 - зигота в метафазе 1 деления дробления, 10, 11, 12, 13 - дробление, 14 - морула, 15 - бластоциста, 16 - имплантация (стадия адгезии, 17 - имплантация (стадия инвазии), 18 - маточная железа
|
Рис.7 Развитие зародыша в первые периоды эмбриогенеза (с диапозитивов 1980 г. Е.Ф. Котовский, М.И. Пекарский, А.Н. Яцковский, Г.В. Харчевникова, К.К. Рогажинская)
Период зиготы – Zygota
Это первый и самый кратковременный период эмбриогенеза, он продолжается около 30 часов и длится с момента оплодотворения до начала дробления. Рис 8.
После слияния ядер мужской и женской половых клеток, формируется новая клетка - зигота («зи»- двойственный, «готос» - наследие). Основу зиготы образует цитоплазма яйцеклетки, а ядро содержит новый, несуществовавший до этого генотип нового человека. Начинает осуществляться презумпция яйцеклетки, во время которой каждый участок шифрует построение определенного органа и ткани.
В течение первых 12 часов в синкарионе зиготы происходит объединение гомологичных пар хромосом и активный процесс кроссинговера. После завершения создания нового генотипа, который у человека содержит 70 тысяч генов, все гены в хромосомах блокируются и только в конце первых суток около 20 часов после оплодотворения в зиготе начинается активизация генов гомеобокса.
Гены гомеобокса
эволюционно
более
консервативны и ответственны за
пространственную организацию организма.
Они объединяют 38 родственных генов,
получивших название гомейозисных.
Гомейозисные гены экспрессируют
ядерные белки – индукторы, которые в
дальнейшем активизируют гены в новых
клетках эмбриона. Таким образом, включение
гомейозисных генов создает программу
построения организма; т. е. определяет
пол, симметрию, размеры будущего
организма, и даже цвет глаз.
Рис. 8 Зигота человека в стадии сближения мужского и женского пронуклеусов (по Б.П.Хватову)
В период зиготы в цитоплазме резко повышается обмен веществ, который происходит на базе ферментов яйцеклетки и поэтому протекает по материнскому типу. В клетке начинают активно работать органоиды, преимущественно, также материнские, так как сперматозоид приносит в зиготу только один органоид - клеточный центр. Под влиянием материнских ферментов идет активный синтез белка
Начинается интенсивная работа митохондрии, что сопровождается «энергетическим взрывом», так как количество выделяемой энергии увеличивается в 70 – 100 раз. В этот момент оболочка зиготы резко меняет свою проницаемость, и через нее выходят мельчайшие капельки воды, растекающиеся по поверхности клетки. Вместе с водой уходят ионы натрия, а количество ионов калия по сравнению с окружающей средой возрастает, что нарушает ионное равновесие. В результате этого, оболочка зиготы получает электрический заряд, повышается ее поверхностное натяжение и подвижность.
Оболочка начинает прогибаться, углубляться по направлению от анимального к вегетативному полюсу. Вследствие этого возникает первая перетяжка или борозда дробления и зигота к 30 часам своего существования начинает делиться на две дочерние клетки. Эмбрион вступает в качественно новый период, в результате которого происходит переход от одноклеточного в многоклеточный организм.
Следует учитывать, что зигота, особенно к 20 – 24 часу своего существования, очень чувствительна ко всем внешним влияниям, таким как алкоголь, радиация, температура и др. Установлено, что до 30% образованных зигот погибают, поэтому треть всех беременностей не осуществляется.