21.10.2024 Индивидуальное развитие организма (онтогенез)
Онтогенез - процесс индивидуального развития особи от начала ее выделения в самостоятельный организм до конца жизни.
Онтогенез одноклеточных организмов:
В возникших при делении материнской клетки двух дочерних особях происходит не просто пополнение половинного набора органелл до исходного состояния, но и разрушение органоидов материнского происхождения и замена их на вновь образованные. В ходе онтогенеза одноклеточные организмы растут, у них наблюдаются изменения в синтезе белков, меняется чувствительность к различным факторам внешней среды.
Онтогенез многоклеточных организмов
предзародышевый период развития - образование половых клеток и их слияние
зародышевый или эмбриональный период развития
стадия взрослого организма
Заканчивается онтогенез старением и смертью организма.
Различные периоды онтогенеза по-разному выражены у разных многоклеточных, например, у грибов, водорослей и лишайников зародыш отсутствует.
Относительная продолжительность различных периодов онтогенеза у разных видов также может отличаться. Так, у млекопитающих наиболее продолжительной является стадия взрослого организма. У многих насекомых, наоборот, стадия взрослого организма самая короткая, всего несколько часов(например бабочки: мотыльки, поденки).
Эмбриональное развитие
процессе оплодотворения в результате слияния мужской и женской половых клеток образуется одноклеточный зародыш - зигота. Размер зиготы равен размеру яйцеклетки
Процесс - дробление. В процессе многочисленных митотических делений зиготы — дробления - образуется многоклеточный зародыш - бластула. Клетки, образующиеся в период дробления называют бластомерами. У большинства видов в период дробления объем зародыша не увеличивается. Это связано с тем, что изначально огромная масса цитоплазмы зиготы делиться на все более мелкие клетки. Это деление цитоплазмы не сопровождается ростом характеризуется выпадением интерфазного периода роста между делениями (отсутствие G1 и укорочен G2), тогда как деление ядер следуют одно за другим. Для удвоения хромосом и деления бластомеров используется энергия и вещества, накопленные ранее в цитоплазме.
Виды дробления:
полное - все участки зиготы подвергаются делению
неполное - не все участки зиготы подвергаются делению
равномерное - образуются клетки одинаковой формы
неравномерное - образуются клетки неодинаковой формы и размеров
синхронное - все участки зиготы дробятся с одинаковой скоростью
а
синхронное
- не все участки зиготы дробятся с
одинаковой скоростью
Полное, равномерное, синхронное дробление - ланцетник
В центре бластулы в результате деления образуется полость- бластоцель. По краю бластоцели располагается один слой клеток. Если бластоцели нет, то бластула называется морулой.
П
олное,
неравномерное, асинхронное дробление
(для клеток со средним содержанием
желтка)- земноводные. Одна борозда
при делении проходит выше экватора
бластула многослойна. По размерам
бластула не отличается от зиготы!
Процесс - гаструляция (перераспределение клеток). В процессе дальнейшего деления, дифференцировки и пространственного перемещения клеток образуется многослойный зародыш - гаструла. В период гаструляции устанавливается план строения многослойного тела животного.
Типы
гаструляции:
Инвагинация (ланцетник) часть бластулы впячивается вовнутрь, в полость бластоцели. Из нее формируется внутренний зародышевый листок- энтодерма, снаружи – эктодерма.
Эпиболия (обрастание)- земноводные- клетки верхней (наружной) части бластулы интенсивно делятся и обрастают клетки дна. Из них формируется наружный зародышевый листок- эктодерма, из внутренних клеток- энтодерма.
Ингрессия (миграция)- почти для всех животных мира -клетки бластодермы интенсивно делятся и мигрируют в бластоцель или на поверхность зародыша. Образуется экто-энто-и мезодерма между ними.
Деламинация (у птиц)- расщепление единого клеточного пласта на два более или менее параллельных. Таким образом, в процессе гаструляции впервые формируются три зародышевых листка: наружный- эктодерма, внутренний — энтодерма, между ними- мезодерма. Кроме того, в это период создаются условия для взаимодействия между ними. В период гаструляции роста клеток тоже не происходит.
Эмбриональное развитие
Гисто-и органогенез-стадия нейрулы о происходит обособление части клеток эктодермы в виде длинной пластинки, о края пластинки сближаются, образуя вначале желобок с нервными валиками затем о сомкнувшись по будущей срединной линии, складки образуют наружный слой- покровный эпителий — и лежащую внутри трубку.
Органы и ткани организма образуются из определенных частей зародыша:
Из эктодермы: нервная система, клетки эпидермиса и кожи
Из мезодермы: хорда (ось тела - костная и хрящевая ткань), мышцы, органы выделительной системы, сердце и кровеносные сосуды, мезенхима головы
Из энтодермы: органы пищеварительной системы, железы, органы дыхания
Взаимное влияние частей зародыша
Первые этапы дифференцировки клеток определяются распределением веществ в цитоплазме зиготы
Эти первичные различия определяют начальные этапы клеточной дифференцировки
Однако наибольшее влияние на развитие зародыша оказывает взаимодействие самих клеток, входящих в его состав
Уже при возникновении двух первых бластомеров, каждый из них становиться неразрывной частью новой биологической системы, и его поведение определяется этой системой.