Lektsii-biologia

вую нить жгутика. Хвостовая часть сперматозоида образована 9 парами периферических микротрубочек, окружающих пару цен - тральных «9+2»).

Продолжительность сперматогенеза у человека около 80 суток. Мужские половые клетки образуются в очень большом количе - стве. Так, в 3 см 3 эякулята содержится 120-150 млн. сперматозои - дов. За время половой жизни мужчина продуцирует не менее 500 млр.сперматозоидов.

Овогенез (оогенез)

Cellules germinales primordialesпервичная зачатковая клетка; Ovogonieовогонии; Ovocyte de premier ordre – овоцит первого порядка; Meiose 1 – мейоз 1; Ovocyte de deuxieme ordre –овоцит второго порядка; Premier globule polaire-первое направительное тельце; Meiose 11мейоз 11; Second globule polaireвторое напра -

вительное тельце; Ovule (haploide)– яйцеклетка (гаплоидная); Ovaire-яичник; Follicule primaire-растущий фолликул; Follicule a

31D

maturite –зрелый фолликул; Ovulationовуляция; Follicule rompu-

разорвавшийся фолликул; Corps jauneжелтое тело.

Овогенез протекает в яичнике и включает периоды размноже - ния, роста, созревания. В период размножения из зачатковых кле - ток гонобластов путем митозов увеличивается число диплоидных половых клеток – овогоний. Этот период завершается до рожде - ния. Большая часть клеток гибнет.

Период роста – объем клеток увеличивается в сотни раз за счет накопления желтка и образуется овоцит I порядка. Происходит репликация ДНК (4с 2n).

Овоциты I порядка вступают в профазу I деления мейоза. Эта фаза у человека длится до полового созревания. С момента поло -

вого созревания происходит завершение первого деления мейоза
и образуется маленькая клетка – направительное тельце и круп	-
ный овоцит II порядка (2с 1n). После второго деления мейоза
овоцит II порядка снова делится и образуется 1 овотида (гапло	-
идная яйцеклетка) и направительное тельце. Первое направи	-

тельное тельце тоже делится на два. Образующиеся направитель - ные клетки затем исчезают.

У позвоночных рост овоцитов сопровождается образованием вокруг него фолликулярных клеток, которые регулируют синтез желтка в клетке, а на поздних стадиях овогенеза секретируются гормоны, индуцирующие созревание овоцита, фолликулярный слой выполняет защитную функцию. У человека мейоз заверша - ется после оплодотворения.

Особенности овогенеза по сравнению со сперматогенезом:

-отсутствие периода формирования,

-протекание периода размножения в эмбриогенезе,

-длительная фаза роста,

-образование при созревании неодинаковых клеток,

- прекращение после менопаузы с полным исчезновением поло - вых клеток.

Гермафродитизм – наличие органов мужского и женского пола у одной и той же особи. Различают гермафродитизм естествен - ный и аномальный.

32D

Естественный гермафродитизм широко распространен у жи - вотных (плоские черви). Организм продуцирует как яйцеклетки так и сперматозоиды.

Аномальный гермафродитизм наблюдается как у животных, так и у человека. Он может быть истинным, когда у одной особи имеются либо одновременно мужские и женские половые желе - зы, либо одна половая железа, содержащая как женские, так и мужские половые клетки. Или ложным, когда у особи имеются половые железы одного пола, а наружные половые органы и вто - ричные половые признаки полностью или частично соответству - ют признакам другого пола. Например, мужеподобные самки и женоподобные самцы.

Мейоз

Мейоз – особый способ деления клеток, в результате которого происходит редукция (уменьшение) числа хромосом и переход клеток из диплоидного состояния в гаплоидное. Мейоз открыт немецким. ученым В.Флемингом у животных (1882 г.).

33D

Мейоз состоит из двух последовательных делений, в процессе которых удвоение количества ДНК происходит только 1 раз – в интерфазе, предшествующей 1 делению мейоза (4с 2п). Отличи - тельной особенностью 1 деления мейоза является сложная и про - должительная по времени профаза 1, в которой выделяют следу - ющие стадии:

Профаза 1

Лептотена – начинают конденсироваться хромосомы, имеют вид тонких длинных нитей.

Зиготена – попарное соединение гомологичных хромосом за счёт взаимодействия комплементарных участков ДНК – конъюгация. Пары конъюгирующих хромосом называются бивалентами. Число бивалентов соответствует гаплоидному набору хромосом

(23).

Пахитена – в результате усиливающей спирализации хромосо - мы, происходит тесное взаимное закручивание их в составе каж - дого бивалента. Хорошо видна её двухроматидная структура. В пахитене происходит кроссинговер – взаимный обмен генетиче - ским материалом между гомологичными хромосомами.

Диплотена – начинается процесс расхождения и отталкивания гомологичных хромосом, но они остаются соединенными в неко - торых местах, т.е. там где произошел кроссинговер, мостиками – хиазмами.

При образовании овоцита ( в овогенезе) появляется ещё одна стадия –диктиотена. На этой стадии образуются копии генов, идёт активный синтез р-РНК, происходит «разрыхление» хромо - сом, они приобретают вид «ламповых щеток». В таком состоянии хромосомы остаются до полового созревания женского организ - ма, когда под воздействием гормона происходит завершение мей - оза.

Диакинез – происходит дальнейшая спирализация и ещё боль - шее отталкивание хромосом, исчезают ядерная оболочка, ядрыш - ко, образуется веретено деления – 4с 2п.

Метафаза 1.

Происходит выстраивание бивалентов по экватору, они образуют экваториальную пластинку -4с 2п.

Анафаза 1.

34D

К полюсам расходятся гомологичные хромосомы, а не хромати - ды, как при митозе, причём расхождение носит случайный харак - тер.-4с 2п.

Телофаза 1

Происходит деление цитоплазмы и образование двух клеток – 2с п.

Интерфаза11

Очень не продолжительна и редупликации ДНК не происходит. Профаза 11 и метафаза 11 происходят так же, как и при митозе.

Анафаза 11

К полюсам расходятся хроматиды, из которых состоят хромосо - мы2с 2п. Причём, хроматиды могут быть различны по генетиче - ским свойствам вследствие произошедшего кроссинговера.

Телофаза11

Происходит образование двух дочерних гаплоидных клеток 1с 1п

Значение мейоза

1.Редукция числа хромосом и количества ДНК в ядре половых клеток.

2.Перекомбинация генетического материала в результате крос - синговера приводит к генетической изменчивости будущего потомства. Перекомбинация – источник комбинативной изменчи - вости организма, дающий материал для отбора, который действу - ет в ходе эволюции.

35D

Лекция 5

Онтогенез

План

1.Типы и периоды онтогенеза.

2.Особенности строения и типы яйцеклеток.

3.Эмбриональный период, его этапы: а) образование зиготы б) дробление

в) образование бластулы, презумптивные зачатки органов у ланцетника г) гаструляция

д) гисто - и органогенез 4.Процессы, влияющие на развитие организма. Эмбриональная индукция.

Типы и периоды онтогенеза

Онтогенез – процесс индивидуального развития особи от зиго - ты при половом размножении (или появлении дочерней особи при бесполом) до конца жизни. Термин «онтогенез» в 1866г. предложил немецкий ученый Э. Геккель. В основе онтогенеза ле - жит реализация наследственной информации на всех этапах раз - вития.

Различают 3 типа онтогенеза:

1.Прямое развитие (неличиночное) характерно для рыб, реп - тилий, птиц.

2.Непрямое развитие (личиночное). Личиночный тип развития сопровождается метаморфозом, который характеризуется структурными преобразованиями особи. Различают развитие

36D

с неполным метаморфозом: 3 стадии (земноводные, прямо - крылые) и с полным метаморфозом: 4 стадии (двукрылые, чешуекрылые).

3.Внутриутробное развитие (млекопитающие, человек). Онтогенез многоклеточных организмов подразделяют на 3 пе - риода:

-Прогенез (предэмбриональный) – формирование гамет, их слияние и образование зиготы.

-Эмбриогенез (эмбриональный) – начинается с момента обра - зования зиготы и заканчивается рождением или выходом из яйцевых оболочек.

-Постэмбриональный период начинается после рождения или выхода из яйцевых оболочек и завершается старением и смер - тью.

Для плацентарных млекопитающих и человека онтогенез принято делить на:

-Пренатальный (до рождения)

-Постнатальный (после рождения)

Особенности строения и типы яйцеклеток

Яйцеклетки (или яйца ) – женские половые клетки высокоспе - циализированные относительно крупные и неподвижные. Принципиальных различий в строении яйцеклетки и соматиче - ских клеток не существует: они имеют ядро, цитоплазму, органо -

иды, включения.
Вместе с тем, яйцеклетка имеет ряд особенностей, отличаю	-
щих её от соматических клеток. К ним относятся:
а) содержат гаплоидный набор хромосом;
б) яйцеклетки крупнее, чем соматические клетки;
в)наличие оболочек, расположенных поверх ЦПМ (Яйца мле	-
копитающих имеют желточную оболочку, которая называется

прозрачной. Снаружи она окружена слоем фолликулярных кле - ток. Они выполняют защитную и ряд других функций);

37D

г) присутствие в цитоплазме запасных питательных веществ в
виде желтка.
Желток содержит белки, жиры, углеводы, минеральные ве		-
щества, основную массу составляют липопротеины и гликопро		-
теины.
В зависимости от количества желтка и распределения желт		-
ка в цитоплазме яйцеклеток выделяют разные типы яйцеклеток:
I	Алецитальные
II	Изолецитальные
III	Полилецитальные
	1.телолецитальные
	а) умеренно-телолецитальные
	б) резко-телолецитальные
	2.центролецитальные
I. Алецитальные яйцеклетки практически не содержат желтка или
имеют незначительное количества желтка. У плацентарных мле		-
копитающих и человека мало желтка, но это явление вторичное,
поскольку их предки, как и все амниоты, имели достаточное ко		-
личества желтка. Поэтому яйцеклетка плацентарных млекопита		-
ющих и человека относится к вторично-изолецитальным.
II.Изолецитальные яйцеклетки мелкие, с небольшим количе		-

ством равномерно распределённого желтка. Такие яйцеклетки ха -

рактерны для ланцетника (низшее хордовое животное), моллюс	-
ков, иглокожих.
III. Полилецитальные (много желтка)
1.Телолецитальные-могут быть с умеренным или большим со	-
держанием желтка
а) умеренно-телолецитальные, желтка много и он неравномерно

распределён, желток сконцентрирован на одном полюсе, который называется вегетативным. Полюс, не содержащий желток, назван

– анимальным. Такие яйцеклетки характерны для земноводных, рыб, круглоротых.

б) резко-телолецитальные имеют очень большое содержание желтка на вегетативном полюсе. Характерно для птиц, репти - лий.

2.Центролецитальные яйцеклетки. В них желток находится в центре, по периферии расположена цитоплазма. Эти яйцеклет -

38D

ки характерны для большинства членистоногих (в частности насекомых).

Эмбриональный период развития, его этапы

Период эмбрионального развития наиболее сложен у высших жи - вотных и состоит из нескольких этапов:

1.Образование зиготы

2.Дробление

3.Образование бластулы

4.Гаструляция

5.Гисто- и органогенез

Первый этап эмбрионального периода - образование зиготы . Зигота-одноклеточный зародыш или одноклеточная стадия разви - тия организма.

В зиготе происходит ряд процессов:

а) перемещение цитоплазмы (цитоплазматических структур) – это ведёт к образованию двусторонней симметрии и полярности.

б) перестройка ЦПМ. Появляется поверхностный (кортикальный)

слой.Это исключает слияние зиготы с другими мужскими поло	-
выми клетками.
в) образование ядерной оболочки вокруг слившихся пронукле	-
усов (синкариона)
г) осуществляется синтез РНК, синтез белка.

Дробление сопровождается митозом, в результате которого од - ноклеточный зародыш становится многоклеточным. Однако заро - дыш не увеличивается в размерах, нет роста клеток, объем заро - дыша не изменяется, очень короткая интерфаза, отсутствует G1.

Клетки, образующиеся в процессе дробления, называются бла -

стомерами. Размер клеток с каждым делением становится всё
мельче.
Характер дробления не одинаков Различают полное дробление –
когда цитоплазма зиготы полностью разделяется на бластомеры.
Полное дробление может быть:
у разных животных и зависит от количества желтка и распреде	-
ления его в цитоплазме. Чем больше желтка, тем медленнее де	-
лится эта часть цитоплазмы.

39D

Равномерным , при котором все образовавшиеся бластомеры имеют почти одинаковые размеры и форму. Оно характерно для изолецитальных яиц (ланцетник).

Неравномерным, при котором образуются неравные по разме - рам бластомеры, оно свойственно умеренно-телолецитальным яйцам (амфибиям)при этом мелкие бластомеры возникают у ани - мального полюса, крупные – у вегетативного полюса зародыша.

Полное неравномерное дробление характерно и для вторичноизолецитальных яйцеклеток плацентарных млекопитающих и че - ловека.

В результате полного дробления образуется многоклеточные за - родыши, сначала в виде плотного скопления клеток, не содержа - щих полости, и называется морула (это вид бластулы), а затем в виде однослойного зародыша с небольшой полостью – бластула.

Неполное дробление, когда цитоплазма зиготы не полностью разделяется на бластомеры. Это характерно для яйцеклеток пере - груженных желтками. Неполное дробление может быть:

Дискоидальным, при котором дробление происходит на участке цитоплазмы, лишенное желтков, у анимального полюса, где нахо - дится ядро. Этот участок называется зародышевый диск. Такой тип дробления характерен для яиц с большим содержанием желт - ка (рептилий, птиц).

Поверхностным – делится вся поверхность зиготы. Оно харак - терно для центролецитальных яиц (у членистоногих)

Дробление у хордовых животных

40D