Эмбриология. Эмбриология 1-1. Сравнительная эмбриология Характеристика половых клеток. Отличие половых клеток от соматических
 Скачать 103.97 Kb.
|
|
11.02.2022 Сравнительная эмбриология Характеристика половых клеток. Отличие половых клеток от соматических: 1.содержат гаплойдный набор хромосом 2. являются высокодифференцированными и специализированными клетками 3. Отсутствует способность к неиндукцированному митозу 4. характериз сниженным уровнем метаболизма (депрессивное состояние у женских полов клеток. Мужские почти не имеют цитоплазмы и органойдов. Выходя за пределы полов системы муж сперматоз(некоторые) погибают в течении 30 сек. Искл у летучих мышей спаривание по осени. Оплодотворение происходит после спячки) 5. способны к мейотическому делению 6.обладают тотипотентностью (способны формировать целый организм во время оплодотворения. Дают начало всем тканям и органам) 7. Имеют измененное ядерно-цитоплазматическое отношение. (объем цитоплазы превышает объем ядра. В цитоплазме есть пит в-ва в яйцеклетке) ( в сперметаз высокое содерж ядра и мало цитоплазмы, важная роль транспортировка ген инф) Открытие яйцеклеток: 1672 – голландский анатом и физиолог Ранье де Грааф изуч яичники млекопит 1826 – Карл Бэр Граафовы пузырьки Женские половые клетки – самые крупные ( лягушка 1.5 – 2 мм, акула 20-25 см, человек 120-140 мкм). Почти всегда неподвижны. Передвигаются под действием факторов ( у примитив многоклеточ могут амебойдно двигаться). Образуют в ограниченно количестве, относит мужских, но имею диапозон колебания ( человек – 1,живатные до 10) Морфологические особ женская рис 1: Форма округлая или овальная Ядро округлое, располож эксцентрично. Гаплойдный набор хромосом. Цитоплазма – есть органойды ( степень развития зависит от степени развития яйцеклетки). Теряет клеточный центр. Есть включения ( кортикальные гранулы – мембр пузырьки, в которых есть электроноплотное в-во и ферменты, и учавств в блокаде полиспермии ( образ оболочки оплодотворения. . В кортикальных гранулах есть ферменты. Разрушающие рецепторы ответственные за связь яйцеклетки со сперматозоидом. Кортикальные гранулы наиболее развиты у рыб), у амфибий есть пигментные включения – притяг солнца, трофические включения (жиры, углеводы и желток(фофсфопротеиды). Желток представляет собой кристаллы в виде фосфопротеидов, количество желтка в яйцеклетке генетически детерминировано и не зависит от условий питания самки..) Характерно полярное строение( есть полюса) А. Анимальный пояс – располагается ядро и концентрируются органоиды с пигментными включениями Б. Вегетативный пояс – основ масса желтка. Трофич включения. Воображаемая ось – анимальновегетативная ось соответствует главной оси тела зародыша. Анимальный полюс – передний(головной) отдел тела зарод, вегетатив – задний(каудальный) отдел.  Оболочки яйцеклеток: Первичная ( желточная) – образ в процессе овогенеза за счет уплотнения поверх слоя цитоплазым. Финкция – трофическая. У млекопит её нет. Вторичные оболочки – формир за счет клеток, которые окруж яйцектетку и обеспеч её питание ( блестящая оболочка у млекопит, хитиновая оболочка у насекомых). Функция – защитная. Третичная оболочка является продуктом жизнедеятельности желез половых путей самки – белочная, подскорлуповая, скорлуповая оболочки у птиц, коконы у червей, студенистая у лягушек. У млекопитающих третичной оболочки отсутствуют, роль вторичных и третичных оболочек – защитная. Классификация женских половых клеток по количеству и характеру распределения желтка в яйцеклетке. Выделяют Алецитальные яйцектетки(нет желтка) – свойств некоторым беспозвоноч, ведущ паразитич образ жизни (плоские черви, печеноч сосальщик) Олиго(изолец)лицитальные ( маложелтковые яйцеклетки) – желток распред равномерно по клетке. Первичноизолецитальные – характерны для беспозвоночных и примитивных хордовых Вторично изолецитальные – для млекопит и человека. Характер для живот с внутриутробным развитием. Относит небольш колич желтка. В обоих желтка мало, но деление связано с эволюционным развитием представителей. Полилицетальные ( телолецитальные) – характер неравномер располож желтка в клетке, желток в данных яйцеклетках сконцентрирован на вегетативном полюсе (телолецитальные) Умеренно телолецитальные (амфибии и рыбы) Резко телолецитальные (птицы) Цетролецитальные - большое количество желтка располагается в центре вокруг ядра. У насекомых. Открытие сперматозоидов: 1677 – Антони ван Левенгук описал в сперме «современные зверьки» Термин «сперматозоид» ввел в начале 20 века академик Петер академ наук Карл Бэр. Альберт Келликер – считал, что спер не имею значения для орг,только семенная жидкость Оскар Гертвиг – в 1875г заметил, что при оплодотвор яиц морск ежа происхожд оплодотвор сперматозоидомю Содержание в эякуляте: Собака 60 млн Лошади 10 миллиард Петух 4 млдр Баран 6 млдр Человек 50 миллионов Строение(рис 2): Жгутикообразная форма – должны принести ген инф отца в яйцеклетку Выделяют 4 части: головка, шейку, тело и хвост. Содерж гаплойдный набор В головке крупное ядро (может быть различной формы, весь объем головки. Передний конец ядра содержит акросому ( мембранный пузырек, содерж ферменты :акразин,трипсин- спермолизины), учавств в процессе разруш оболочек женской клетки в ходе оплодотвор.( аналог кортикальных гранул) эта структура – видоизмененная лизосома и покрывает 2/3 объема ядра. Внутри ферменты акрозин, трипсин, гиалуронидаза – спермолизины, для разрушения, размягчения женской половой клетки. С поверхности они покрываются плазмолеммой – передний отдел головки, все сперматозоиды отличаются по форме головки. Шейка – это связующий фрагмент .1 -1.5 мкм. Располог клеточный центр -2 центриоли (проксимальная и дистальная). Значение: сперм могут менять направ движения, могут поворачивать головкой.) Из дистальной «растет» осевая нить из микротрубочек. Участок между 2 дистальными центриолями называют – тело сперматозоида, в котором располог компактно по спирали митохондрии, формир митохондриальную нить. У человека 28 митохонд в теле сперм. Есть гликоген и макронергические соедю Хвостик (жгутик) рис 3 – состоит из осевой нити – аксонемы покрытой плазмолеммой. 10 пар микротрубочек. Одна центральная пара, которые окружены 9 дуплетами микротрубочек, они образованы особыми белками обладают АТФ-фазной активностью спермазин (напоминающий миозин) и спактин, центральная пара – направление движения, периферические - обеспечение процесса движения. Обеспеч двигательную активность. Денеиновые ручки, гидролизуя атф он обеспееч движение хвостика. По переферии небольшой ободок цитоплазы.  Периоды эмбриогенеза: Оплодотворение Дробление Имплантация ( у млекопит) Гаструляция Образ осевых и внезародышевых органов Гистогенез Органогенез Системогенез Процесс оплодотворения Оплодотворение- это процесс слияние муж и жен клеток, с образованием одноклеточ организма- зиготы, в котором происходит восстановление диплоидного набора хромоссом. Функции: Половая – передача наслед инф от родителей потомкам Репродуктивную – сперматозоид проникая в яйцеклетку инициирует в ее цитоплазме реакции которые позволяют реализовать программу нового организма. Роль сперматоз: Внесение в яйцеклетку генетического материала отца (специфическая) Неспецифическая активация яйца, ПОБУЖДЕНИЕ К ДАЛЬНЕЙШЕМУ РАЗВИТИЮ. Процесс оплодотвор Осемение – включает в себя все процессы, направ на сближение и активацию половых клеток. Био смысл – подготовка или активация половых клет к оплодотворению. Признаки осеменения: А. участие в осеменении большого колличнсво сперматозоидов по срав с жен клетками ( значение – больш кол необх для создания вокруг яйцеклетки большого количества ферментов спермолизинов, длля растоврения оболочек яйцеклетки.) в ходе облодотвор погибает много по пути и природа все рассчитала, чтобы было оптимальное число. Но большое колличество тоже плохо. Напр будет не 500 млн, а 1 милд. тогда на всех не хватит спер жидкости и сперма не сможет дойти 1) фактор большая часть сперматозоидов гибнет на пути движения к женской половой клетке. 2) высокая концентрация сперматозоидов необходима для создания высокой концентрации протеолитических ферментов (спермолизинов) необходимых для разрушения и размягчения женской половой клетки. Избыточное количество сперматозоидов тоже неблагоприятно влияет на оплодотворение, избыточное количество ферментов может привести к нарушению оплодотворения и большое количество сперматозоидов может привести раннему истощению энергетического материала, и сперматозоиды не смогут дойти до женской половой клетки. 3) Без осеменения половые клетки не могут вступить в процесс оплодотворения, это необходимый этап, осеменение является видонеспецийфическим процессом, т.е. подготовить половую клетку с к осеменению могут сперматозоиды другого организма. Б. Обязательный этап перед оплодотвор В. Водонеспецифичность Классификация: А. Наружное – половые клетки выделяются во внешнюю среду (водные виды живых организмов) для пиявок характерна разновидность наружного осеменения – кожное осеменение, при спаривании сперматозоиды прикрепляются к коже на спинной стороне самки и затем через стенки кожи и матки пробираются в полость матки. У саламандр имеется особенность при спаривании самец откладывает мешочек – сперматофор, в нем располагаются сперматозоиды, и самка сама помещает сперматофор в клоаку, где происходит растворение оболочки сперматофора. Б. Внутреннее – сперматозоид вводятся в половые пути женского организма (самки) характерно для млекопитающих) В ходе осеменения взаимодействие половых клеток можно разделить на 2 фазы А. Дистантное взаимодействие – осущ на некотором расстоянии, до соприкос гамет. Смысл сближение и контакт полов клеток. Факторы для сближ: Подвижность половых клеток (преимущественно сперматозоидов) Разноименность мембранных электрических зарядов половых клеток Хемотаксис (движение половых клеток по градиенту химических веществ выделяемых сперматозоидом) он указывается для многих представителей живого мира, но не для всех представителей он доказан. Сперматозоиды папоротникообразных движутся по градиенту концентрации яблочной кислоты, у кишечнополостных сперматозоиды резко меняют свое движение в близи почек со зрелыми яйцеклетками. Химические вещества в ходе осеменения опред явлением хемотаксиса, выделяются как сперматозоидами так и яйцеклетками. По аналогии с гормонами данные вещества называются гамоны, яйцеклетки вырабатывают гиногамоны, я мужские плов клетки – андрогамоны. Гиногамоны – выделяют гиногамон 1 и 2. Гиногамон 1 – низкомолекулярное вещество небелковой природы вырабатываемое оболочками яйцеклетки, роль состоит в том что эти вещества повышает двигательную активность сперматозоидов и тем самым вероятность встречи половых клеток. Гиногамоны 2 – фиртилизины или изаглютинины – это белковые вещества которые вызывают связывание сперматозоидов в ходе иммунной реакции с комплементарным им андрогамоном 2молекулы которого встроены в плазмолемму сперматозоида. Биологический смысл данного явления – тем самым яйцеклетка защищает себя от проникновения в ее цитоплазму избыточного числа сперматозоидов. Андрогомоны – вещества которые синтезируются сперматозоидами. Андрогамон1 – вещ небелковой природы который подавляет двигательную активность сперматозоидов. Андрогамон 2 – лизин, ассоциируя его с гиалуронидазой участвует в растворении оболочки яйцеклетки. Б. Контанктное взаимодействие – – происходит при контакте половых клеток, смысл это активация половых клеток. При контакте сперматозоидов с яйцеклеткой под влиянием многочисленных сперматозоидов которые окружают яйцеклетку наблюдаются физикохимические изменения в цитоплазме жпк которые свидетельствуют об усилении метаболической активности, повышении проницаемости плазмолеммы, вязкости цитоплазмы При контанкте со спермтаоз в жен полов клетке происход физико хим извен: Повыш прониц плазмалеммы Повыш потреб яйцеклеткой кисллрода Поввш синтез атф Повыш вязкость цитаплазымы и активность ферментов Активация сперматозоидов может вызвана рядом факторов: Контант с поверхностью с женской клеткой, как и другой тверд поверх Компоненты оболочек женской полов клетки Секрет половых путей самки Активация сперматозоида состоит из двух стадий: 1. Капоцитация – стимул к ней контакт сперматозоида с поверхностью яйцеклетки, при этом капоцитация может возникнуть при контакте с любой твёрдой поверхностью, не только это событие имеет значение, но и факторы внутренней среды. Капоцитация заключается: в сперматозоиде повышается двигательная активность, происходит слияние плазмолеммы головки сперматозоида с плазмолеммой акросомы, повышение проницаемости плазмолеммы акросомы для ферментов. 2. Акросомальная реакция – смысл: выделение и-з акросомы ее ферментов гиалуронидаза, акросина,, трипсина, которые выделяются в переовороцитарное пространство эти ферменты разрушают оболочку жпк. У некоторых беспозвоночных и некоторых рыб имеется особенность акросомальной реакции – из акросомы растет в направлении женской половой клетки акросомалькая нить, по ней в направлении оболочек яйцеклетки происходит выброс ферментов который разрушает оболочку яйцеклетки, после ферментов и локального разрушения оболочки яйцеклетки, из нее растут тонкие нити плазмолеммы - акросомальные нити, которые подходят к оболочке яйцеклетки, создавая входные ворота для сперматозоида и оплодотворения. 2 собственно оплодотворение - |