Лекция по эмбриологии - прогенез
.pdf
Волгоградский государственный медицинский университет Кафедра гистологии, эмбриологии, цитологии
ПРОГЕНЕЗ. ПОЛОВЫЕ КЛЕТКИ. ОПЛОДОТВОРЕНИЕ. ДРОБЛЕНИЕ.
Лекция для студентов I-II курса
всех факультетов
Волгоград
Задачи:
1.Оценить различия в строении мужских и женских гамет.
2.Охарактеризовать мейоз. Показать его отличия от митоза.
3.Рассмотреть процесс оплодотворения и показать значение его стадий.
4.Описать дробление зиготы как начальной стадии развития зародыша.
5.Рассмотреть некоторые вопросы практической эмбриологии (бесплодие и методы борьбы с ним, контрацепция и ее виды, и проч.).
Эмбриология – наука о закономерностях развития зародыша
Embryon – зародыш, logos – учение (греч.)
Эмбриогенез – часть онтогенеза.
Эмбриогенез тесно связан с прогенезом (развитие и созревание половых клеток) и ранним постнатальным онтогенезом.
Для понимания онтогенеза необходимо знание филогенеза (биогенетический закон Эрнста Геккеля (середина XIX века) о повторении онтогенезом филогенеза в сжатой форме).
Развитие зародыша человека начинается с оплодотворения – процесса, при котором мужская и женская гаметы сливаются с образованием нового организма - зиготы.
перивителлиновое
пространство
ОПЛОДОТВОРЕНИЕ
|
|
полярные тельца |
женский пронуклеус |
|
|
|
|
|
ПРОГЕНЕЗ
Подготавливаясь к оплодотворению, мужские и женские гаметы проходят стадии мейоза и цитодифференцировки.
Цель у них двойственная:
1. Уменьшение числа хромосом с диплоидного (2n, как в соматических клетках) до гаплоидного (1n, как в зрелых половых клетках) (плоидия – это число копий одной хромосомы). Это достигается через деления созревания (мейотические деления), которые необходимы для того, чтобы после слияния мужской и женской гамет восстановился диплоидный набор хромосом.
Подготавливаясь к оплодотворению, мужские и женские гаметы проходят стадии мейоза и цитодифференцировки.
Цель у них двойственная:
ООЦИТ
СПЕРМАТОЗОИД
2.Изменение формы половых клеток в ходе подготовки к оплодотворению.
Мужские половые клетки первоначально крупные и округлые, теряют почти всю цитоплазму и приобретают головку и хвостик.
Женские половые клетки, напротив, увеличиваются в размере за счет накопления цитоплазмы, достигая диаметра свыше 120 мкм.
При мейозе диплоидная клетка, содержащая пары гомологичных хромосом (одна из которых – отцовская, а другая – материнская) осуществляет рекомбинацию (C,D) генетической информации, полученной от матери и от отца, в пределах каждой пары хромосом.
МЕЙОЗ
В мейозе выделяют 2 фазы:
1) Во время 1-го деления созревания происходит кроссинговер и обмен отцовским и материнским генетическим материалом в каждой паре гомологичных хромосом. (C,D). Эта фаза мейоза предполагает четкое распознавание и образование пар гомологичных хромосом (A,B) с формированием ими синаптонемного комплекса для обмена генетическим материалом.
|
|
хиазма |
|
|
|
|
разделе- |
||
образование пар |
. |
|||
(кроссин- |
||||
ние пары |
||||
|
|
|||
гомологичных |
|
говер) |
||
|
|
|||
|
|
хромосом |
|
|
анафаза 1-го |
||
|
||
|
мейотического |
|
|
деления |
|
|
|
|
клетка с 23- |
|
|
|
|
|
|
|
клетка после |
||||
|
мя удвоен- |
|
||||
|
|
1-го деления |
||||
|
ными хромо- |
|
||||
|
|
|
|
|
||
|
сомами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
клетка с 23- |
|
|
|
клетки |
|
|
|
|
|
|
|||
мя одинар- |
|
|
|
после 2- |
|
|
ными хро- |
|
|
|
го деле- |
|
|
мосомами |
|
|
|
ния |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Синапсис – процесс образования пар гомологичных хромосом, в ходе которого обе хромосомы из каждой гомологичной пары выстраиваются друг
вдоль друга (А,В).
МЕЙОЗ
При этом образуется синаптонемный комплекс, с помощью которого происходит обмен участками отцовской и материнской хроматид (С,D), т.е. - кроссинговер. Cинаптонемный комплекс содержит рекомбинантные узелки (крупные мультипротеиновые комплексы), реализующие обмен отцовским и материнским генетическим материалом в каждой паре хромосом.
|
|
хиазма |
|
|
|
|
разделе- |
||
образование пар |
. |
|||
(кроссин- |
||||
ние пары |
||||
|
|
|||
гомологичных |
|
говер) |
||
|
|
|||
|
|
хромосом |
|
|
анафаза 1-го |
||
|
||
|
мейотического |
|
|
деления |
|
|
|
|
клетка с 23- |
|
|
|
|
|
|
|
клетка после |
||||
|
мя удвоен- |
|
||||
|
|
1-го деления |
||||
|
ными хромо- |
|
||||
|
|
|
|
|
||
|
сомами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
клетка с 23- |
|
|
|
клетки |
|
|
|
|
|
|
|||
мя одинар- |
|
|
|
после 2- |
|
|
ными хро- |
|
|
|
го деле- |
|
|
мосомами |
|
|
|
ния |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I фаза мейоза
Первая фаза мейоза включает интерфазу, профазу, анафазу и телофазу.
1.В интерфазе есть G1, S, и G2 фазы, как и при митозе. Во время S фазы происходит удвоение ДНК исходной диплоидной клетки так, что каждая хромосома становится представленной двумя сестринскими хроматидами.
2.Профаза 1-го мейотического деления включает лептотену, зиготену, пахитену, диплотену и диакинез. Во время этой профазы гомологичные хромосомы образуют пары и претерпевают рекомбинацию генетического материала с переходом от разделенных отцовской и материнской хромосом к синаптонемному комплексу, облегчающему обмен (кроссинговер) участками между сестринскими хроматидами отцовской и материнской хромосом.
Стадии профазы 1-го деления созревания
стадии |
события |
лептотена |
первоначальная конденсация хромосом, начало |
|
сборки центральной части синаптонемного |
|
комплекса |
зиготена |
продолжение формирования синаптонемного |
|
комплекса, образование пар гомологичных |
|
хромосом (синапсис) |
пахитена |
образование синапсиса закончено, начинается |
|
рекомбинация, благодаря которой НЕ происходит |
|
клонирования человека и животных. |
диплотена |
начало распада синаптонемного комплекса |
|
(десинапсис); транскрипция РНК |
диакинез |
полный десинапсис, конденсация завершена |