Мiнiстерство Освiти i Наyки України
Реферат
«Розвиток статевих клітин. Ранні стадії ембріогенезу»
Виконав роботy
Стyдент 1 кyрсy
Перевiрив викладач
2020
Зміст
Ембріогенез або ембріональний період
Дроблення
Статеве розмноження
Життєвий цикл
Систематика організмів
Джерела
Ембріогенез або ембріональний період.
Ембріональний період, або ембріогенез (гр. embryon - зародок), починається з утворення зиготи. Закінчення цього періоду онтогенезу пов'язане з різними моментами розвитку: при личинковому типі - з виходом із яйцевих оболонок, при не личинковому - з виходом із зародкових оболонок, при внутрішньоутробному - з моментом народження
Ембріональний період ділиться на стадії зиготи, дробіння, бластули, утворення зародкових листків, гісто- і органогенезу. Зародки ссавців і людини до утворення зачаткових органів прийнято називати ембріоном, а потім плодом.
Зигота, яка утворюється у результаті злиття жіночої і чоловічої гамет, являє собою одноклітинну стадію розвитку багатоклітинного організму. Ділянки цитоплазми яйця, які містять зерна жовтка, мітохондрії, пігменти, добре видно на живих об'єктах, тому у зиготі вдалося прослідкувати значні переміщення цитоплазми та визначити ділянки, із яких згодом розвиваються ті чи інші органи і тканини. У цей же час з'являється яскраво виражена двобічна симетрія.
Встановлено, що в зиготі ссавців і людини також до початку дроблення відбувається диференціювання і переміщення ділянок цитоплазми і з'являється двобічна симетрія яйця.
У ряду видів тварин вже в зиготі здійснюється інтенсивний синтез білка, матрицею для якого на початкових стадіях розвитку є іРНК, яка синтезована під час овогенезу, але одночасно синтезується і нова РНК.
Дробіння - початковий етап розвитку заплідненого яйця (зиготи), який являє собою ряд послідовних поділів зиготи на бластомери. При цьому кількість бластомерів збільшується, але їх розміри не досягають розмірів вихідної клітини і з кожним наступним поділом стають все дрібнішими.
Це пояснюється тим, що мітотичні цикли у процесі дроблення зиготи не мають типової інтерфази: пресинтетичний період (G1) відсутній, а синтетичний (S) починається ще у телофазі попереднього мітозу. Під час дроблення мітози швидко ідуть один за одним, і на кінець періоду увесь зародок тільки трошки більший від зиготи. У цей час бластомери вже відрізняються за характером цитоплазми і можуть відрізнятися за вмістом жовтка і розмірами, що накладає відбиток на подальший розвиток і диференціювання їх.
Характер процесу дроблення обумовлюється типом яйцеклітини. Наприклад, у ізолецитальній, бідній на жовток заплідненій яйцеклітині ланцетника дроблення повне і рівномірне.
У телолецитальних яйцях, у яких багато жовтка, дроблення може бути повним (рівномірним і нерівномірним) і неповним. Бластомери вегетативного полюса через велику кількість інертного жовтка завжди відстають у темпі дроблення від бластомерів анімального полюса. Повне, але нерівномірне дроблення характерне для яєць амфібій. У риб, птахів та деяких інших тварин дробиться тільки частина яйця, яка розташована на анімальному полюсі; відбувається неповне, часткове, або дискоїдальне дроблення.
У ссавців жовтка у яйцях мало, тому дроблення повне, але також нерівномірне. Одні бластомери (світлі) розташовуються по периферії, інші (темні) знаходяться у центрі. Із світлих клітин утворюється трофобласт, який оточує зародок і його клітини виконують додаткову функцію і безпосередньо у формуванні тіла зародка участі не беруть. Клітини трофобласта мають здатність розчиняти тканини, завдяки чому зародок занурюється у стінку матки. Згодом клітини трофобласта відшаровуються від клітин зародка і утворюють порожнистий міхурець.
Порожнина трофобласта заповнюється рідиною, яка дифундує у неї із тканин матки. Зародок у цей час має вигляд вузлика, який розташований на внутрішній стінці трофобласта. У результаті подальшого дробіння зародок набуває форми диска, розпластаного на внутрішній поверхні трофобласта.
Дроблення яйця закінчується утворенням бластули (гр. blastos - зачаток, проросток). Починаючи з бластули, клітини зародка прийнято називати не бластомерами, а ембріональними клітинами. З нагромадженням продуктів життєдіяльності бластомерів між ними з'являється порожнина (бластоцель, або первинна порожнина). При повному рівномірному дробленні бластула має форму міхурця із стінкою у один шар клітин, який називають бластодермою. Стадію бластули проходять зародки всіх типів тварин.
Гаструляція (гр. gaster - шлунок). У всіх багатоклітинних тварин наступним за бластулою етапом розвитку є гаструляція, яка являє собою складний процес переміщення ембріонального матеріалу з утворенням двох або трьох шарів тіла зародка, які називають зародковими листками.
У процесі гаструляції необхідно розрізняти два етапи:
а) утворення екто- і ентодерми (двошаровий зародок);
б) утворення мезодерми (тришаровий зародок).
У тварин з ізолецитальними яйцями гаструляція іде шляхом інвагінації, тобто впинання. Вегетативний полюс бластули впинається всередину, протилежні полюси бластодерми майже змикаються, бластоцель або зникає зовсім, або залишається у вигляді незначної порожнини, а із кулі виникає двошаровий зародок.
Зовнішній шар клітин носить назву зовнішнього листка, або ектодерми (гр. ectos - зовні, derma - шкіра), внутрішній шар - внутрішнього листка, або ентодерми (гр. entos - всередині). Порожнина називається гастроцелем, або первинною кишкою, а вхід у кишку називається бластопором, або первинним ротом, його краї зближуються, утворюючи верхню і нижню губи.
У первинноротих (до них відноситься більшість типів безхребетних) бластопор перетворюється у дефінітивний (остаточний) рот, у вторинноротих (голкошкірі і хордові) із нього формується анальний отвір, або він заростає, а рот утворюється на протилежному кінці тіла.
Гаструляція відбувається й іншими способами: деламінацією (розшаруванням), епіболією (обростанням) та імміграцією (прониканням всередину; див. Гістологію). Частіше всього спостерігається змішаний тип гаструляції, коли одночасно відбувається і впинання, і обростання, і міграція клітин.
Третій, або середній, зародковий листок називається мезодермою (гр. mesos - середній), бо він утворюється між зовнішнім і внутрішнім листками. У хордових з двох боків від первинної кишки утворюються випини - кишені (целомічні мішки). Всередині кишень знаходиться порожнина. Целомічні мішки відшнуровуються від первинної кишки і розростаються між екто- і ентодермою. Клітинний матеріал цих ділянок дає початок мезодермі.
Дорзальний відділ мезодерми, який лежить по боках нервової трубки і хорди, розчленований на сегменти - соміти. Вентральний її відділ утворює суцільну бокову пластинку, яка знаходиться з боків кишкової трубки.
Соміти диференціюються на три відділи - медіальний (склеротом), центральний (міотом) і латеральний (дерматом). У вентральній частині мезодермальної закладки прийнято розрізняти нефротом (ніжка соміта) та спланхнотом. Закладка спланхнотома поділяється на два листки: парієтальний (соматоплевра) і вісцеральний (спланхноплевра), між якими утворюється вторинна порожнина (целом).
Першим відомостям про зародкові листки наука зобов'язана російським академікам К. Ф. Вольфу, X. І. Пандеру і К. М. Беру. Численні дослідження з метою вивчення ранніх стадій розвитку тварин, які відносяться до різних типів, були виконані у 70-80-х роках XIX ст. творцями еволюційної ембріології О. О. Ковалевським та І. І. Мечниковим. Вони прослідкували утворення зародкових листків у безхребетних тварин. У 1901 р. О. О. Ковалевський висунув теорію зародкових листків, у якій обґрунтував їх тотожність у всіх систематичних групах тварин.
Статеве розмноження тварин відбувається за участі спеціалізованих статевих клітин (гамет). При злитті чоловічої та жіночої статевих клітин утворюється запліднена яйцеклітина, або зигота. Запліднення у тварин може бути зовнішнім, якщо статеві клітини зливаються поза органами жіночої статевої системи, і внутрішнім - якщо вони зливаються в органах статевої системи.
Життєвий цикл - це сукупність усіх фаз розвитку, що забезпечують безперервність існування виду. В одних тварин він простий (наприклад, у амеби протея триває від одного поділу клітини до іншого), в інших - складний. Складний життєвий цикл характеризується чергуванням поколінь, що розмножуються різними способами: нестатевим і статевим, статевим способом і вегетативно тощо.
Кожен організм тварин послідовно проходить певні стадії індивідуального розвитку. Індивідуальний розвиток починається з моменту зародження і триває до природної смерті.
У багатоклітинних тварин його поділяють на такі періоди:
період зародкового розвитку - починається з моменту запліднення яйцеклітини чи іншого способу зародження і триває до народження;
нестатевозрілий період - з моменту народження до настання статевої зрілості;
період дорослої тварини, що характеризується статевою зрілістю і здатністю до розмноження;
період старіння, який завершується природною смертю організму.
Під час зародкового розвитку запліднена яйцеклітина, або зигота, ділиться на дві, потім - на чотири, а тоді - на вісім клітин і так далі. Згодом утворюються зародкові тканини та органи майбутнього організму.
У багатьох тварин зародковий розвиток закінчується утворенням личинок, які відрізняються від дорослих форм будовою та способом життя. Наприклад, з яєць метеликів вилуплюється гусінь, з ікри жаб -пуголовки. Такий тип розвитку називають непрямим. Він знижує конкуренцію між личинками і дорослими особинами, наприклад за їжу. Крім того, личинки тварин, що ведуть прикріплений або малорухливий спосіб життя (таких, як коралових поліпів, двостулкових молюсків), часто слугують для розселення виду.
В інших організмів молоді особини, які народжуються, схожі на дорослих. Наприклад, пташенята, ягнята, телята, цуценята з моменту появи на світ схожі на своїх батьків. Такий тип розвитку називають прямим.
Систематика класифікує описані організми, тобто визначає їхнє місце у системі царства Тварини. Для цього вчені-систематики використовують систематичні одиниці, які запровадив видатний шведський учений Карл Лінней та його послідовники. Основною систематичною одиницею і в ботаніці, і в зоології є вид - сукупність особин, які мають спільні спадкові особливості будови та життєвих функцій, здатні до вільного схрещування та дають плодюче потомство.
Література
Біологія: Навч. посібник / А. О. Слюсарєв, В. М. Мухін; За ред. та пер. з рос. В. О. Мотузтою. – 3-тє видання, випр. і допов. – К.: Вища шк., 2002. – 52-54.
Біологічний словник. / Педколегія. 2-е вид. К. Головна редакція УРС 1986. ст. 121-122; 186-188.
А. М. Охріменко, Е. В. Шухова "Хрестоматія із зоології".
Е. Т. Горовкина, Н. И. Кузьмина "Уроки зоологии".
Ю. Т. Вервес, П. Г. Балан, В. В. Серебряков. "Зоологія".
О. С. Батуєв, М. А. Гуленкова, Т. В. Іванова "Зоологія для школярів та абітурієнтів".