Индивидуальное развитие организмов. Общая характеристика эмбрионального развития.

208. Каким образом присходит образование осевых органов зародыша (нервной трубки и хорды).

стадия нейруляции – образование осевых органов (нервная трубка и хорда), зародыш на этой стадии называется нейрула. Нервная трубка образуется из эктодермы, полость внутри нервной трубки называется невроцель. Хорда образуется из энтодермы и мезодермы, расположенных ниже нервной трубки.

209. В чем сущность первичной эмбриональной индукции и какое значение она имеет в эмбриогенезе.

Эмбриональная индукция - это влияние одной ткани (индуктора) на другую ткань, в результате влияния в месте контакта образуется новая дифференцировка ( А—>В —>С ). Иногда индуктор делает индуцируемую ткань похожей на себя (А—>В —>А). Предполагают, что индукторы выделяет особые вещества - эмбриональные индукторы - это белки, которые вызывают изменения функциональной активности генов в клетке, они могут действовать при контакте и на расстоянии (дистантное влияние). Выделяют первичную эмбриональную индукцию - это влияние хорды и прилежащей к ней мезодерме (хорда мезодермы) на лежащую над ней эктодерму и образование из нее нервной пластинки.

210. Дать определение дифференцировки клеток. Объяснить роль генов в этом процессе.

Дифференцировка клеток - это процессы, которые приводят к морфологическим, физиологическим, функциональным различиям клеток. Различия между специализированными клетками связаны с различиями в наборе белков. Белки - это продукт функциональной активности генов, поэтому разная активность генов приводит к различиям в наборе белков. Это есть гипотеза дифференциальной активности генов. Причиной дифференциальной активности генов является ооплазматическая сегрегация. Она приводит к химической неоднородности цитоплазмы, поэтому бластомеры будут получать цитоплазму с разным химическим составом. Эти факторы цитоплазмы по-разному влияют на активность генов

- это эпигенетическая (надгенетическая) регуляция активности генов. На более поздних этапахна дифференциальную активность генов влияет взаимодействие клеток друг с другом.

211. Представить классификацию типов дробления.

. Типы дробления:

А) Голобластическое (полное)- полное равномерное дробление изолецитальных яиц (ланцетник). Бластула называется – целобластула. Клетки называются - бластомеры, имеют одинаковые размеры. Слой клеток называется – бластодерма.Полость внутри бластулы называется - бластоцель

- полное неравномерное дробление умеренно телолецитальных яиц (амфибии).Бластула называется – амфибластула. Клетки называются - микромеры и макромеры, имеют разные размеры. Слой клеток называется – бластодерма. Полость внутри бластулы называется - бластоцель

Б) Меробластическое (неполное)- неполное дискоидальное дробление резко телолецитальных яиц (рептилии, птицы)

дробление происходит только на анимальном полюсе. Бластула называется – дискобластула. Клетки называются - микромеры и макромеры, имеют разные размеры. Слой клеток называется - бластодерма. Полость внутри бластулы называется - бластоцель, имеет форму диска- неполное поверхностное дробление центролецитальных яиц (членистоногие).дробление происходит только снаружи, внутри дробление не происходит.

212. К чему сводится и чем заканчивается дробление у плацентарных млекопитающих.

Особенности дробления у млекопитающих и человека: Дробление полное неравномерное, с первых этапов асинхронное, на определенной стадии развития зародыш представляет собой морулу (комочек клеток). Затем к периферии отделяются более крупные клетки, образуя трофобласт, а в центр более мелкие клетки образуя эмбриобласт. Бластула называется - бластоциста. Бластоцель имеет очень малые размеры. Трофобласт способствует внедрению зародыша в слизистую матки. Этот процесс называется - имплантация. Эмбриобласт дает начало самому зародышу и некоторым провизорным органам.

213. Перечислить, какие производные образуются из эктодермы, энтодермы и мезодермы.

Эктодерма формирует нервную систему, органы чувств, эпидермис кожи, эпителий передней и задней кишки, кожные и молочные железы, производные кожи.

Энтодерма образует эпителий средней кишки, пищеварительные железы, дыхательную систему

Мезодерма опорно-двигательную систему, кровеносную и лимфатическую системы, мочеполовую систему, соединительную ткань.

214. В чем сущность энтероцельного способа образования мезодермы. Для каких животных он характерен.

энтероцельный способ образования мезодермы– мезодерма образуется из участков стенки первичной кишки, которые внедряются в бластоцель, образуются мезодермальные карманы, которые затем отделяются. Этот способ характерен для вторичноротых (иглокожие, хордовые).

215. Перечислить стадии оплодотворения. В чем проявляются особенности оплодотворения у млекопитающих и человека.

Стадия оплодотворения - это слияние мужской (сперматозоид) и женской (яйцеклетка) половых клеток. В этой стадии выделяют 3 периода:

-сближение гамет

-активация гамет

-слияние гамет (сингамия)

У млекопитающих и человека синкарион не образуется, а происходит формирование метафазной пластинки

216. Перечислить способы образования эктодермы и энтодермы. Какие способы характерны для амфибий, птиц и млекопитающих.

Инвагинация - происходит впячивание стенки бластулы в бластоцель, при этом наружный слой образует эктодерму, а внутренний - энтодерму, полость внутри энтодермы называется гастроцель или полость первичной кишки. Гастроцель открывается наружу отверстием, которое называется бластопор или первичный рот, края бластопора называются губы бластопора. Инвагинация характерна для ланцетника.

Деляминация – расслоение клеток бластодермы на два слоя, характерно для кишечнополостных.

Иммиграция – внедрение отдельных клеток бластодермы в полость.

Эпиболия – происходит перемещение клеток боковых стенок бластулы в направлении вегетативного полюса.

Для амфибий характерны эпиболия и иммиграция, для птиц и человека - деляминация и иммиграция.

217. Охарактеризовать особенности оогенеза (накопление питательных веществ, амплификация генов, ооплазматическая сегрегация).

Оогенез – совокупность последовательных процессов развития женской половой клетки. Оогенез включает периоды размножения, роста и созревания. В процессе гаметогенеза в яйцеклетке происходят:

- амплификация генов - увеличение копий генов, которые отвечают за р-РНК, т-РНК, это необходимо для ранней дифференцировки зародыша;

- накопление питательных веществ в цитоплазме яйцеклетки (гликоген, лецитин и др.)

- ооплазматическая сегрегация - это перемещение химических компонентов по цитоплазме яйцеклетки.

218. Назвать факторы, способствующие сближению и слиянию сперматозоида и яйцеклетки.

219. Дать название процессам активации сперматозоида и яйцеклетки при оплодотворении. В чем сущность этих процессов.

Сближение гамет происходит за счет большого количества сперматозоидов и больших размеров яйцеклетки, за счет наличия соответствующих половых органов у самцов и самок за счет одновременных процессов сперматогенеза и оогенеза.

Активация гамет происходит за счет реакции сперматозоида и яйцеклетки. Реакция сперматозоида называется акросомная реакция - при соприкосновении с яйцеклеткой выделяются ферменты (сперматолизины), которые содержались в акросоме, они нужны для растворения защитных оболочек яйцеклетки. Реакция яйцеклетки называется кортикальная реакция - в яйцеклетке накапливаются ионы Са +, которые активируют биохимические процессы.

Слияние гамет происходит после проникновения сперматозоида в яйцеклетку и образования одной диплоидной клетки, называемой зигота — это и есть сингамия.

220. Какие механизмы препятствуют полиспермии у морского ежа и человека.

у морского ежа - после проникновения сперматозоида изменяется электрический потенциал плазматической мембраны и образуется оболочка оплодотворения, которая препятствует полиспермии.

221. Какие общие свойства характерны для всех делений дробления зиготы.

Зигота делится митозом

- Делящиеся клетки не растут

- После каждого деления происходит репликация ДНК

- Деление происходит асинхронно

В результате дробления образуется однослойный зародыш – бластула.

222. Как происходит и чем заканчивается дробление зиготы ланцетника.

Полное равномерное дробление у ланцетника: Первая борозда дробления проходит вертикально, образуется два бластомера. Вторая борозда также идет вертикально и образуется четыре бластомера. Третья борозда проходит горизонтально, образуется восемь бластомеров, а затем вертикальные и горизонтальные борозды чередуются. Спустя 12 циклов дробление становится асинхронным. На определенной стадии развития зародыш представляет собой комочек клеток или морула. Затем между клетками появляются промежутки, и образуется полость – бластоцель. У ланцетника в ходе дробления образуется бластула, которая называется целобластула, то есть однослойный шар.

223. Охарактеризовать инвагинацию и эпиболию как способы гаструляции. Для каких животных они характерны.

Инвагинация - происходит впячивание стенки бластулы в бластоцель, при этом наружный слой образует эктодерму, а внутренний - энтодерму, полость внутри энтодермы называется гастроцель или полость первичной кишки. Гастроцель открывается наружу отверстием, которое называется бластопор или первичный рот, края бластопора называются губы бластопора. Инвагинация характерна для ланцетника.

Эпиболия – происходит перемещение клеток боковых стенок бластулы в направлении вегетативного полюса. Характерна для амфибий.

224. Охарактеризовать иммиграцию и деляминацию как способы гаструляции. Для каких животных они характерны.

Деляминация – расслоение клеток бластодермы на два слоя. Характерно для кишечнополостных.

Иммиграция – внедрение отдельных клеток бластодермы в полость. Характерно для птиц и человека.

225. Объяснить какое значение имеет ооплазматическая сегрегация для дифференцировки зародыша.

226. Охарактеризовать молекулярно-генетические изменения раннего развития.

Молекулярно-генетическое изменения раннего развития происходят на стадии зиготы и дробления. На ранних этапах развития транскрипция генов очень низкая, это происходит из-за прочной связи ДНК и белков-гистонов. Первыми начинают работать гены, которые отвечают за

пролиферацию. В настоящее время доказано, что нет качественных различий между РНК и белками в разных частях зародыша, они отличаются только количеством.

Пролиферация клеток - этот процесс лежит в основе роста и развития зародыша. Все клетки делятся митозом.

Дифференцировка клеток и тканей зародыша - это процессы, которые приводят к морфологическим, физиологическим, функциональным различиям клеток.

227. Определить сущность понятия “морфогенез” при эмбриональном развитии. Назвать процессы, которые его обуславливают.

Морфогенез это совокупность процессов, в результате которых зародыш приобретает характерное внешнее и внутреннее строение. В свою очередь морфогенез связан с:

а) морфогенетическое перемещение клеток; б) эмбриональная индукция; в) межклеточные взаимодействия; г) адгезия.

228. Объяснить роль морфогенетического перемещения клеток в процессах морфогенеза.

В ходе эмбриогенеза перемещаются отдельные клетки или группы клеток. Клетки перемещаются по поверхности других клеток (благодаря механизму амебоидного движения), где находятся особые молекулы, указывающие направление перемещения. Некоторые типы клеток перемещаются по градиенту концентрации химических веществ (хемотаксис), но этот механизм встречается значительно реже. Нарушение миграции клеток в ходе эмбриогенеза приводит к недоразвитию органов или к изменению его нормальной локализации. То и другое представляет собой врожденные пороки развития. Например, при нарушении миграции клеток – нейробластов, возникают островки серого вещества в белом веществе, и при этом клетки утрачивают способность к дифференцировке. Таким образом, миграция клеток находится под генетическим контролем, с одной стороны, и влиянием окружающих клеток и тканей – с другой.

229. В чем сущность первичной эмбриональной индукции. Ее роль в эмбриогенезе (морфогенезе).

эмбриональная индукция-это воздействие одной ткани (индуктора) на другую ткань, в результате развитие индуцируемой ткани становится качественно новым. Первой и наиболее значимой индукцией является воздействие хорды и мезодермы на эктодерму, в результате чего образуется нервная трубка. Без нервной трубки вся эктодерма будет преобразовываться в эпидермис. Это первичная эмбриональная индукция, первый шаг в цепи последовательных (вторичных, третичных) индукционных процессов в дальнейшем развитии.

230. Что собой представляют и какую роль играют межклеточные взаимодействия в морфогенезе.

Межклеточные взаимодействуя - это взаимодействие клеток или слоев при контакте или на расстоянии. Взаимодействие на расстоянии идет с участием биологически активных веществ (БАВ). Это могут быть белки, гормоны и др. На ранних этапах эмбрионального развития это гормоны

матери, так как у эмбриона не образованы собственные эндокринные железы. Гормоны не вызывают новую дифференцировку, они усиливают ее.

Благодаря межклеточным взаимодействиям осуществляются такие явления как морфогенетическое перемещение клеток, эмбриональная индукция, адгезия клеток.

231. Сущность и значение гибели и адгезии клеток в процессах морфогенеза.

Адгезия клеток - это прикрепление клеток друг к другу. В этом процессе принимают участие особые белковые молекулы, они называются молекулы адгезии клеток (МАК), их около 100 видов. Избирательная адгезия клеток определенного зародышевого листка друг с другом является необходимым условием нормального развития.

Гибель клеток - это необходимый процесс, потому что для образования отдельных структур (протоки, каналы, отверстия и др.) нужно разрушение части клеток.

232. Какие периоды эмбрионального периода относят к критическим. Тератогенные факторы и их влияние на эмбриональное развитие.

При внутриутробном развитии огромное значение играют факторы внешней среды. Если эти факторы приводят к формированию аномалий или дефектов развития, то они называются тератогенными. Тератогенные факторы могут быть физическими (высокая температура, ионизирующее излучение, рентген и др.), химическими (лекарственные препараты, соли тяжелых металлов и др.) и биологическими (вирусы, бактерии). Тератогенные факторы приводят к развитию аномалий в определенные периоды эмбрионального развития, которые называются критическими. К ним относятся:

— период образования половых клеток (гаметогенез),

— стадия оплодотворение,

— стадия зиготы,

— имплантация зародыша в стенку матки,

— образование плаценты,

— период гистогенеза и органогенеза,

— роды.

233. В чем сущность телобластического способа образования мезодермы. Для каких животных он характерен.

телобластический способ образования мезодермы –способ образования мезодермы у первичноротых животных(моллюсков, червей, членистоногих) отделением двух мезодермальных полосок от двух первичных клеток зародышей (телобластов).

234. Что понимают под эмбриональной индукцией. Ее роль в эмбриогенезе.

Эмбриональная индукция - это влияние одной ткани (индуктора) на другую ткань, в результате влияния в месте контакта образуется новая дифференцировка ( А—>В —>С ). Иногда индуктор делает индуцируемую ткань похожей на себя (А—>В —>А). Предполагают, что индукторы выделяет особые вещества - эмбриональные индукторы - это белки, которые вызывают изменения функциональной активности генов в клетке, они могут действовать при контакте и на расстоянии (дистантное влияние).