ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.03.2024
Просмотров: 50
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
гермафродитизм.
3.2) Затем в ходе эволюции произошло разделение полов на мужской (имеет мужские половые железы семенники) и женский (имеет женские половые железы яичники).
Формируется половой диморфизм – различия между самцами и самками.
4) Переход от внешнего оплодотворения к
внутреннему. Развитие внутренних и наружных половых органов.
Мейоз – это особый вид деления клеток, в результате которого формируются половые клетки (гаметы), содержащие гаплоидное количество хромосом и наследственного материала.
Он происходит в половых железах. Мейоз состоит из двух делений, следующих друг за другом.
Первое мейотическое деление (I) –
редукционное, когда происходит редукция
(сокращение) количества хромосом в два раза.
Второе мейотическое деление (II) –
эквационное, оно аналогично митозу.
Каждое деление, в свою очередь, состоит из ряда последовательных фаз: профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Первому делению предшествует интерфаза, где происходит редупликация ДНК.
Лекция
№3 (13.09.2021)
Биология размножения
Биология лекции Стр.7
Профаза(2n4c) первого деления занимает 90% мейоза и включает несколько стадий: лептотена, зиготена, пахитена, диплотена, диакинез.
Основные стадии(слайд презентации лекции)
Более точная схема:
Лептотена – характеризуется спирализацией хромосом, хромосомы имеют вид длинных и тонких нитей, собранных в ядре в виде рыхлого клубка.
Зиготена – происходит конъюгация (попарное соединение) гомологичных хромосом между собой, образование синаптонимального комплекса.
Он состоит из двух боковых элементов, образованных белковыми осевыми нитями гомологичных хромосом, и белков, соединяющих эти боковые элементы. Кнаружи от боковых элементов ДНК сестринских хроматид образуют многочисленные петли. Пары конъюгировавших гомологичных хромосом называются бивалентами.
Пахитена – гомологичные хромосомы, соединенные в биваленты укорачиваются и утолщаются. Каждый бивалент состоит из четырех хроматид, образуя тетрады. В области синаптонимального комплекса формируются рекомбинационные узелки. В их области находятся ферменты рекомбинации, обеспечивающие
кроссинговер – обмен одинаковыми участками между гомологичными хромосомами.
Диплотена – начинается разделение конъюгированных хромосом (разрушение синаптонимального комплекса). Процесс расхождения начинается с отталкивания центромерных участков гомологичных хромосом. При этом хромосомы все еще соединены между собой в нескольких точках (области рекомбинационных узелков). Эти точки называются хиазмами.
Особенностью мейоза в овогенезе является наличие специальной стадии – диктиотены (между диплотеной и диакинезом, длится от 12 до 50 лет), отсутствующей в сперматогенезе. Хромосомы образуют боковые петли или “ламповые щетки”, прекращают какие-либо структурные изменения на многие годы.
Диакинез – гомологичные хромосомы расходятся, но остаются связаны в области узелков. Хиазмы удерживают друг около друга гомологичные хромосомы до анафазы 1 мейоза. Хромосомы сильно утолщаются и укорачиваются, растворяется ядерная оболочка, исчезает ядрышко, образуется веретено деления.
Метафаза I (2n4c) Биваленты выстраиваются в экваториальной плоскости, образуя метафазную пластинку.
Анафаза I (2n4c)Хиазмы разрушаются и гомологичные хромосомы из бивалента расходятся к полюсам.
Телофаза I (1n2c) Образуются 2 клетки.
Затем следует короткая Интерфаза II. Эта стадия наблюдается только в животных клетках. Отсутствует синтетический период (S), то есть репликации ДНК не происходит.
Процессы, происходящие во втором делении мейоза, по своему механизму сходны с процессами, происходящими в митозе
(1n2c - 1n2c -2n2c -1n1c)
Биология лекции Стр.8
Биологическое значение мейоза
1) Происходит редукция числа хромосом и наследственного материала, что обусловливает формирование половых клеток с гаплоидным набором хромосом и ДНК (nc). При последующем оплодотворении, когда осуществляется слияние 2 гамет, организм нового поколения будет иметь диплоидное количество хромосом и диплоидное количество ДНК, что обеспечивает постоянство кариотипа в ряду поколений у организмов данного биологического вида.
2) При мейозе происходит перекомбинация генетического материала. Новые комбинации генов возникают в результате случайного расхождения хромосом (независимое распределение) и обмена генетическим материалом между гомологичными хромосомами (кроссинговер).
3) Мейоз – один из ключевых механизмов наследственности и наследственной изменчивости будущего потомства.
Гаметогенез – процесс образования половых клеток
Сперматогенез – процесс образование мужских половых клеток, который происходит в извитых канальцах семенников
Сперматозоиды – это очень мелкие подвижные мужские гаметы; их количество исчисляется миллионами. Форма спермиев у разных животных различна, однако строение их однотипно. В каждом сперматозоиде можно выделить: головку, шейку, хвост.
В головке находится ядро с гаплоидным числом хромосом и акросома. Акросома содержит гидролитические ферменты, способствующие проникновению спермия в ооцит при оплодотворении.
В шейке сперматозоида расположена пара центриолей и многочисленные митохондрии, собранные в спираль.
Эти митохондрии синтезируют энергию, обеспечивающую движение хвоста.
Овогенез – процесс образования женских половых клеток, который происходит яичниках
Зрелая яйцеклетка имеет большие размеры, неподвижна, покрыта несколькими оболочками(у большинства млекопитающих и у человека у нас имеется помимо плазмолеммы ещё и плотная оболочка яйцеклетки, которая является остатком фолликулярных клеток, такая оболочка получила название чистая оболочка).
В ходе овогенеза в цитоплазме яйцеклетки, где располагается ядро, резервируется большое количество веществ, необходимых для ее созревания и обеспечения раннего эмбриогенеза.
Запасенные вещества представлены желтком (запас питательных веществ); компоненты, необходимые для репликации, транскрипции и трансляции (рибосомы, мРНК, тРНК и др.); регуляторные вещества.
Сравнительная характеристика сперматогенеза и овогенеза
Сперматогенез у человека начинается в 12-14 лет, он осуществляется до наступления биологической смерти. Ежедневно у половозрелого юноши образуется 10^8 сперматозоидов. Этого количества будет достаточно для осуществления оплодотворения.
Чтобы произошло оплодотворение количество активных сперматозоидов должно составлять не менее 20 миллионов
сперматозоидов в 1 мл эякулята. Время от образования 1 сперматогонии до 4 сперматозоидов занимает примерно 2,5
месяца.
Овогенез у человека начинается в эмбриогенезе. Образуется 6-8
млн овогоний далее в профазу первого мейотического деления в стадию диктиотены останавливается мейоз и продолжится он в момент наступления половой зрелости девочки. Процесс овогенез закончится наступление менопаузы где-то в возрасте 50-55 лет.
К моменту рождения 1-2 млн овоцитов, к моменту наступления половой зрелости около 100 тыс, и от момента наступления половой зрелости и до менопаузы созревают 300-400 овоцитов. В каждом яичнике созревает по 1 овоциту ежемесячно.
Пол – это совокупность признаков организма, которые обеспечивают его участие в воспроизведении потомства
Первичные половые признаки: внутренние и наружные половые органы
Вторичные половые признаки: развитие молочных желез, особенности развития оволосения и т.д.
Этапы дифференцировки пола:
1.Хромосомное определение пола (XY - мужчина, XX - женщина)
2.Гонадное определение пола(сначала формируются индифферентные гонады, затем на 7 неделе внутриутробного развития, если присутствует Y хромосома, то начинают формироваться семенники, а если отсутствует
Y хромосома, то происходит формирования яичников)
3.Этап формирования соматического пола(гормоны)
4.Психологический этап становления пола
5.Социальный этап становления пола
Биология лекции Стр.9
Онтогенез(индивидуальное развитие) – совокупность взаимосвязанных и детерминированных хронологических событий, закономерно завершающихся в процессе осуществления организмом жизненного цикла
Периоды индивидуального развития:
1. эмбриональный (пренатальный) период
1. Акросомальная реакция – реакция активации сперматозоида.
Происходит в момент контакта сперматозоида с оболочкой яйцеклетки. Протекает в несколько этапов, с некоторыми отличиями у разных животных, что зависит от строения сперматозоида. У большинства морских беспозвоночных, а так же у некоторых хордовых
(круглоротые, осетровые) наблюдается образование акросомного
выроста. В этом случае в акросомальной реакции выделяются 2 этапа:
1) разрыв акросомного пузырька;
2) образование акросомного выроста.
Инициация акросомной реакции может быть как при контакте с яйцеклеткой, так и на некотором расстоянии от неё. Это зависит от способности сперматозоидов проникать через оболочку лучистого венца. У всех млекопитающих сперматозоиды содержат вещество акрозин, которое разрушает прозрачную оболочку. Акросома—
органоид сперматозоида, расположенный в передней части его головки.
Механизм протекания акросомальной реакции:
1)контакт со студенистой оболочкой яйцеклетки;
2)слившиеся мембраны разрываются, образуя отверстия, через которые изливается содержимое акросомы; ферменты акросомы разрушают яйцеклетку, открывая доступ к желточной оболочке;
3)внутренний участок акросомы начинает быстро выпячиваться за счёт образования активных филаментов; формируется акросомный вырост;
4)акросомный вырост вступает в контакт с поверхностью желточной оболочки, при этом происходит комплементарное взаимодействие белка бендина, который встроен в мембрану акросомного выроста и рецепторов в желточной оболочке;
5)вслед за реакцией узнавания и реакцией фермент-рецептор желточная оболочка разрушается и на плазмолемме яйцеклетки образуется вырост, направленный навстречу акросомной нити –
бугорок оплодотворения.
Этапы оплодотворения:
1.Дистантное взаимодействие и сближение гамет
Действуют различные механизмы, повышающие вероятность встречи гамет.
При наружном оплодотворении основную роль играет хемотаксис, при этом будет видоспецифичное привлечение спермиев.
При внутреннем оплодотворении у млекопитающих большую роль играет риотаксис – движение навстречу движения жидкости. Активация движения сперматозоидов. В семенниках сперматозоиды находятся в неподвижном состоянии, т.к. энергоресурсы ограничены. У различных животных наблюдаются различные механизмы приобретения сперматозоидами подвижности.
Реакция капоцитации - наблюдается при приобретении сперматозоидом подвижности. Во многих случаях сигналом служит условие внешней среды: у лососевых – концентрация К+, у костистых рыб – осмотическое давление.
При внутреннем оплодотворении функцию активации выполняют вещества половых протоков самки. Реакция капоцитации включает не только приобретение подвижности, но и оплодотворительной способности, при этом с поверхности сперматозоида удаляются вещества,
2.Контактное взаимодействие половых клеток
препятствующие оплодотворению.
3.Слияние наследственного
материала половых клеток (мужского и женского ядер) – кариогамия
1) наружные ядерные мембраны гамет соприкасаются и затем сливаются,
2) внутренние ядерные мембраны сливаются, и формируются мостики между ядрами,
3) мостики увеличиваются, и начинается деконденсация хроматина спермия.
2. Кортикальная реакция. Бугорок оплодотворения может быть правильным или в виде неправильных цитоплазматических выростов. Мембраны бугорка и акросомной нити сливаются. Образуются каналы, содержащие сперматозоид, ядро, центриоли, иногда жгутик, который вследствие внутри яйцеклетки растворяется. Мембрана сперматозоида встраивается в мембрану яйцеклетки, образуется участок мембраны с особыми свойствами. У млекопитающих акросомной нити нет, головка сперматозоида проникает по касательной к поверхности яйцеклетки, сливаясь с множеством микроворсинок. У некоторых животных возможно проникновение сперматозоида в любой области яйцеклетки, у других только в специальных областях.
Полиспермия – проникновение в яйцеклетку нескольких сперматозоидов.
Характерно для насекомых, паукообразных, брюхоногих, хрящевых рыб, рептилий и птиц. При этом в яйцеклетку входит несколько центриолей, из которых участие в делении будет принимать только одна, остальные инактивируются.
Моноспермия – проникновение в яйцеклетку одного сперматозоида. В норме для большинства животных. У них вырабатывается механизм предотвращения полиспермии – кортикальная реакция. Два этапа: быстрый, медленный.
Быстрый – в течении 0,1 с. После прикрепления сперматозоида. Мембрана деполяризуется, другие сперматозойды проникнуть не могут. Не у всех животных. Медленный (кортикальная реакция): Начинается через минуту после прикрепления. Из депо ЭПС освобождаются ионы кальция, кортикальные гранулы из кортикального слоя яйцеклетки поднимаются к поверхности и сливаются с плазмолеммой яйцеклетки. Между плазмолеммой и желточной оболочкой образуется околожелточное пространство, затвердение желточной оболочки, которая становится оболочкой оплодотворения (нет у млекопитающих, меняется сама прозрачная оболочка – реакция прозрачной оболочки), разрываются связи бендин рецептора с лишними сперматозойдами, над плазматической мембраной формируется гиалиновый слой.
После вхождения сперматозойда начинается интенсивное перемещение цитоплазмы. Цитоплазма содержит детерминанты, которые при перемещени в различные участки определяют судьбу клетки.
2. период выхода из яйцевых или плодных оболочек (интранатальный)
3. постэмбриональный (постнатальный) период
Нередко выделяют проэмбриональный период (или
прогенез) включающий процессы формирования половых клеток (сперматогенез и овогенез).
Типы онтогенеза:
Прямое развитие
Непрямое развитие(развитие с превращением)
а)полное превращение(яйцо-личинка-куколка- имаго)
б)неполное превращение(яйцо-личинка-имаго)
Оплодотворение - процесс слияния женских и мужских половых клеток, в результате которого образуется зигота.
Лекция №4 (20.09.2021)
Биология развития
Биология лекции Стр.10
Характерной особенностью данного периода является отсутствие роста бластомеров, более того к концу периода дробления объем зародыша несколько уменьшается. С каждым новым делением клетки становятся все мельче, однако ядра дробящихся клеток не изменяются благодаря происходящим процессам редупликации ДНК. Таким образом, к 5-7-му дроблению восстанавливается нормальное соотношение объемов ядра и цитоплазмы в бластомерах, которое нарушено в половых клетках.
Ещё раз напомню, что наши бластомеры на самых ранних стадиях эмбриогенеза обладают свойством тотипотентности —
способности клетки путём деления дать начало любому клеточному типу организма.
Каждый бластомер способен развиваться в отдельный самостоятельный организм. Это свойство лежит в основе образования монозиготных близнецов и также используется в процессе клонирования.
1. Голобластическое (или полное) - яйцо делится полностью. Таким способом происходит дробление у а- или олиголецитальных клеток.
Если образующиеся бластомеры по размерам одинаковы, то говорят о
голобластическом равномерном дроблении
(напр. у ланцетника).
Если же образующиеся бластомеры различаются по размерам, то такой тип голобластического дробления называют неравномерным (напр. у большинства организмов, в т.ч. и у млекопитающих).
2. Меробластическое (или неполное). Такой способ дробления характерен для яиц с большим количеством желтка, вследствие чего делится не все яйцо, а только лишь свободная от желтка его часть. Различают:
−Дискоидальное дробление свойственно телолецитальным яйцам, у которых свободным от желтка является анимальный полюс, где и совершается дробление (напр. у акул, скатов, пресмыкающихся и птиц).
Желток исчез ещё на вегетативном полюсе, а свободное место от желтка имеет анимальный полюс. Дробление и процесс формирования происходит в области анимального полюса.
Типы(способы) дробления зависят от очень многих факторов: количества, плотности и характера распределения желтка в яйцеклетке.
Типы дроблений:
−Поверхностное дробление. Этот тип дробления специфичен для центролецитальных яиц (напр. у насекомых).
Желток в центре, поэтому дробиться не может, а дробление происходит, а дробление происходит в цитоплазме.
Следует напомнить, что у таких яиц свободной от желтка является цитоплазма, окружающая расположенное в центре ядро и ее периферический слой. После нескольких делений ядра, вновь образованные бластомеры выталкиваются на поверхность яйца. Так на поверхности яйца образуется слой клеток – бластодерма.
Дробление – это ряд последовательных митотических делений клеток зародыша, в результате которого образуется бластула.
Биология лекции Стр.11
В результате каждого дробления происходит образование бластулы (многоклеточного однослойного зародыша) собственного типа.
Что общего характеризуется все бластулы
(почти все)?
По мере дробления бластомеры все более удаляются друг от друга, формируя заполненную жидкостью бластоцель, т.е. первичную полость зародыша.
Слои клеток, составляющие стенку бластулы, называются бластодермой.
Однослойную бластулу с большим бластоцелем называют типичной бластулой или целобластулой(образуется в результате полного равномерного дробления).
Бластула без выраженного бластоцеля называется стерробластулой.
При поверхностном дроблении образуется
перибластула, имеющая своеобразное строение. У перибластулы бластоцель заполнен преимущественно желтком, а не только жидкостью.
Бластодерма состоит из одного слоя клеток.
Дискоидальное дробление приводит к образованию дискобластулы. У дискобластулы бластоцель имеет вид сплющенной щели, находящейся под зародышевым диском.
Отличительной особенностью
3.2) Затем в ходе эволюции произошло разделение полов на мужской (имеет мужские половые железы семенники) и женский (имеет женские половые железы яичники).
Формируется половой диморфизм – различия между самцами и самками.
4) Переход от внешнего оплодотворения к
внутреннему. Развитие внутренних и наружных половых органов.
Мейоз – это особый вид деления клеток, в результате которого формируются половые клетки (гаметы), содержащие гаплоидное количество хромосом и наследственного материала.
Он происходит в половых железах. Мейоз состоит из двух делений, следующих друг за другом.
Первое мейотическое деление (I) –
редукционное, когда происходит редукция
(сокращение) количества хромосом в два раза.
Второе мейотическое деление (II) –
эквационное, оно аналогично митозу.
Каждое деление, в свою очередь, состоит из ряда последовательных фаз: профаза, метафаза, анафаза, телофаза. Первому делению предшествует интерфаза, где происходит редупликация ДНК.
Лекция
№3 (13.09.2021)
Биология размножения
Биология лекции Стр.7
Профаза(2n4c) первого деления занимает 90% мейоза и включает несколько стадий: лептотена, зиготена, пахитена, диплотена, диакинез.
Основные стадии(слайд презентации лекции)
Более точная схема:
Лептотена – характеризуется спирализацией хромосом, хромосомы имеют вид длинных и тонких нитей, собранных в ядре в виде рыхлого клубка.
Зиготена – происходит конъюгация (попарное соединение) гомологичных хромосом между собой, образование синаптонимального комплекса.
Он состоит из двух боковых элементов, образованных белковыми осевыми нитями гомологичных хромосом, и белков, соединяющих эти боковые элементы. Кнаружи от боковых элементов ДНК сестринских хроматид образуют многочисленные петли. Пары конъюгировавших гомологичных хромосом называются бивалентами.
Пахитена – гомологичные хромосомы, соединенные в биваленты укорачиваются и утолщаются. Каждый бивалент состоит из четырех хроматид, образуя тетрады. В области синаптонимального комплекса формируются рекомбинационные узелки. В их области находятся ферменты рекомбинации, обеспечивающие
кроссинговер – обмен одинаковыми участками между гомологичными хромосомами.
Диплотена – начинается разделение конъюгированных хромосом (разрушение синаптонимального комплекса). Процесс расхождения начинается с отталкивания центромерных участков гомологичных хромосом. При этом хромосомы все еще соединены между собой в нескольких точках (области рекомбинационных узелков). Эти точки называются хиазмами.
Особенностью мейоза в овогенезе является наличие специальной стадии – диктиотены (между диплотеной и диакинезом, длится от 12 до 50 лет), отсутствующей в сперматогенезе. Хромосомы образуют боковые петли или “ламповые щетки”, прекращают какие-либо структурные изменения на многие годы.
Диакинез – гомологичные хромосомы расходятся, но остаются связаны в области узелков. Хиазмы удерживают друг около друга гомологичные хромосомы до анафазы 1 мейоза. Хромосомы сильно утолщаются и укорачиваются, растворяется ядерная оболочка, исчезает ядрышко, образуется веретено деления.
Метафаза I (2n4c) Биваленты выстраиваются в экваториальной плоскости, образуя метафазную пластинку.
Анафаза I (2n4c)Хиазмы разрушаются и гомологичные хромосомы из бивалента расходятся к полюсам.
Телофаза I (1n2c) Образуются 2 клетки.
Затем следует короткая Интерфаза II. Эта стадия наблюдается только в животных клетках. Отсутствует синтетический период (S), то есть репликации ДНК не происходит.
Процессы, происходящие во втором делении мейоза, по своему механизму сходны с процессами, происходящими в митозе
(1n2c - 1n2c -2n2c -1n1c)
Биология лекции Стр.8
Биологическое значение мейоза
1) Происходит редукция числа хромосом и наследственного материала, что обусловливает формирование половых клеток с гаплоидным набором хромосом и ДНК (nc). При последующем оплодотворении, когда осуществляется слияние 2 гамет, организм нового поколения будет иметь диплоидное количество хромосом и диплоидное количество ДНК, что обеспечивает постоянство кариотипа в ряду поколений у организмов данного биологического вида.
2) При мейозе происходит перекомбинация генетического материала. Новые комбинации генов возникают в результате случайного расхождения хромосом (независимое распределение) и обмена генетическим материалом между гомологичными хромосомами (кроссинговер).
3) Мейоз – один из ключевых механизмов наследственности и наследственной изменчивости будущего потомства.
Гаметогенез – процесс образования половых клеток
Сперматогенез – процесс образование мужских половых клеток, который происходит в извитых канальцах семенников
Сперматозоиды – это очень мелкие подвижные мужские гаметы; их количество исчисляется миллионами. Форма спермиев у разных животных различна, однако строение их однотипно. В каждом сперматозоиде можно выделить: головку, шейку, хвост.
В головке находится ядро с гаплоидным числом хромосом и акросома. Акросома содержит гидролитические ферменты, способствующие проникновению спермия в ооцит при оплодотворении.
В шейке сперматозоида расположена пара центриолей и многочисленные митохондрии, собранные в спираль.
Эти митохондрии синтезируют энергию, обеспечивающую движение хвоста.
Овогенез – процесс образования женских половых клеток, который происходит яичниках
Зрелая яйцеклетка имеет большие размеры, неподвижна, покрыта несколькими оболочками(у большинства млекопитающих и у человека у нас имеется помимо плазмолеммы ещё и плотная оболочка яйцеклетки, которая является остатком фолликулярных клеток, такая оболочка получила название чистая оболочка).
В ходе овогенеза в цитоплазме яйцеклетки, где располагается ядро, резервируется большое количество веществ, необходимых для ее созревания и обеспечения раннего эмбриогенеза.
Запасенные вещества представлены желтком (запас питательных веществ); компоненты, необходимые для репликации, транскрипции и трансляции (рибосомы, мРНК, тРНК и др.); регуляторные вещества.
Сравнительная характеристика сперматогенеза и овогенеза
Сперматогенез у человека начинается в 12-14 лет, он осуществляется до наступления биологической смерти. Ежедневно у половозрелого юноши образуется 10^8 сперматозоидов. Этого количества будет достаточно для осуществления оплодотворения.
Чтобы произошло оплодотворение количество активных сперматозоидов должно составлять не менее 20 миллионов
сперматозоидов в 1 мл эякулята. Время от образования 1 сперматогонии до 4 сперматозоидов занимает примерно 2,5
месяца.
Овогенез у человека начинается в эмбриогенезе. Образуется 6-8
млн овогоний далее в профазу первого мейотического деления в стадию диктиотены останавливается мейоз и продолжится он в момент наступления половой зрелости девочки. Процесс овогенез закончится наступление менопаузы где-то в возрасте 50-55 лет.
К моменту рождения 1-2 млн овоцитов, к моменту наступления половой зрелости около 100 тыс, и от момента наступления половой зрелости и до менопаузы созревают 300-400 овоцитов. В каждом яичнике созревает по 1 овоциту ежемесячно.
Пол – это совокупность признаков организма, которые обеспечивают его участие в воспроизведении потомства
Первичные половые признаки: внутренние и наружные половые органы
Вторичные половые признаки: развитие молочных желез, особенности развития оволосения и т.д.
Этапы дифференцировки пола:
1.Хромосомное определение пола (XY - мужчина, XX - женщина)
2.Гонадное определение пола(сначала формируются индифферентные гонады, затем на 7 неделе внутриутробного развития, если присутствует Y хромосома, то начинают формироваться семенники, а если отсутствует
Y хромосома, то происходит формирования яичников)
3.Этап формирования соматического пола(гормоны)
4.Психологический этап становления пола
5.Социальный этап становления пола
Биология лекции Стр.9
Онтогенез(индивидуальное развитие) – совокупность взаимосвязанных и детерминированных хронологических событий, закономерно завершающихся в процессе осуществления организмом жизненного цикла
Периоды индивидуального развития:
1. эмбриональный (пренатальный) период
1. Акросомальная реакция – реакция активации сперматозоида.
Происходит в момент контакта сперматозоида с оболочкой яйцеклетки. Протекает в несколько этапов, с некоторыми отличиями у разных животных, что зависит от строения сперматозоида. У большинства морских беспозвоночных, а так же у некоторых хордовых
(круглоротые, осетровые) наблюдается образование акросомного
выроста. В этом случае в акросомальной реакции выделяются 2 этапа:
1) разрыв акросомного пузырька;
2) образование акросомного выроста.
Инициация акросомной реакции может быть как при контакте с яйцеклеткой, так и на некотором расстоянии от неё. Это зависит от способности сперматозоидов проникать через оболочку лучистого венца. У всех млекопитающих сперматозоиды содержат вещество акрозин, которое разрушает прозрачную оболочку. Акросома—
органоид сперматозоида, расположенный в передней части его головки.
Механизм протекания акросомальной реакции:
1)контакт со студенистой оболочкой яйцеклетки;
2)слившиеся мембраны разрываются, образуя отверстия, через которые изливается содержимое акросомы; ферменты акросомы разрушают яйцеклетку, открывая доступ к желточной оболочке;
3)внутренний участок акросомы начинает быстро выпячиваться за счёт образования активных филаментов; формируется акросомный вырост;
4)акросомный вырост вступает в контакт с поверхностью желточной оболочки, при этом происходит комплементарное взаимодействие белка бендина, который встроен в мембрану акросомного выроста и рецепторов в желточной оболочке;
5)вслед за реакцией узнавания и реакцией фермент-рецептор желточная оболочка разрушается и на плазмолемме яйцеклетки образуется вырост, направленный навстречу акросомной нити –
бугорок оплодотворения.
Этапы оплодотворения:
1.Дистантное взаимодействие и сближение гамет
Действуют различные механизмы, повышающие вероятность встречи гамет.
При наружном оплодотворении основную роль играет хемотаксис, при этом будет видоспецифичное привлечение спермиев.
При внутреннем оплодотворении у млекопитающих большую роль играет риотаксис – движение навстречу движения жидкости. Активация движения сперматозоидов. В семенниках сперматозоиды находятся в неподвижном состоянии, т.к. энергоресурсы ограничены. У различных животных наблюдаются различные механизмы приобретения сперматозоидами подвижности.
Реакция капоцитации - наблюдается при приобретении сперматозоидом подвижности. Во многих случаях сигналом служит условие внешней среды: у лососевых – концентрация К+, у костистых рыб – осмотическое давление.
При внутреннем оплодотворении функцию активации выполняют вещества половых протоков самки. Реакция капоцитации включает не только приобретение подвижности, но и оплодотворительной способности, при этом с поверхности сперматозоида удаляются вещества,
2.Контактное взаимодействие половых клеток
препятствующие оплодотворению.
3.Слияние наследственного
материала половых клеток (мужского и женского ядер) – кариогамия
1) наружные ядерные мембраны гамет соприкасаются и затем сливаются,
2) внутренние ядерные мембраны сливаются, и формируются мостики между ядрами,
3) мостики увеличиваются, и начинается деконденсация хроматина спермия.
2. Кортикальная реакция. Бугорок оплодотворения может быть правильным или в виде неправильных цитоплазматических выростов. Мембраны бугорка и акросомной нити сливаются. Образуются каналы, содержащие сперматозоид, ядро, центриоли, иногда жгутик, который вследствие внутри яйцеклетки растворяется. Мембрана сперматозоида встраивается в мембрану яйцеклетки, образуется участок мембраны с особыми свойствами. У млекопитающих акросомной нити нет, головка сперматозоида проникает по касательной к поверхности яйцеклетки, сливаясь с множеством микроворсинок. У некоторых животных возможно проникновение сперматозоида в любой области яйцеклетки, у других только в специальных областях.
Полиспермия – проникновение в яйцеклетку нескольких сперматозоидов.
Характерно для насекомых, паукообразных, брюхоногих, хрящевых рыб, рептилий и птиц. При этом в яйцеклетку входит несколько центриолей, из которых участие в делении будет принимать только одна, остальные инактивируются.
Моноспермия – проникновение в яйцеклетку одного сперматозоида. В норме для большинства животных. У них вырабатывается механизм предотвращения полиспермии – кортикальная реакция. Два этапа: быстрый, медленный.
Быстрый – в течении 0,1 с. После прикрепления сперматозоида. Мембрана деполяризуется, другие сперматозойды проникнуть не могут. Не у всех животных. Медленный (кортикальная реакция): Начинается через минуту после прикрепления. Из депо ЭПС освобождаются ионы кальция, кортикальные гранулы из кортикального слоя яйцеклетки поднимаются к поверхности и сливаются с плазмолеммой яйцеклетки. Между плазмолеммой и желточной оболочкой образуется околожелточное пространство, затвердение желточной оболочки, которая становится оболочкой оплодотворения (нет у млекопитающих, меняется сама прозрачная оболочка – реакция прозрачной оболочки), разрываются связи бендин рецептора с лишними сперматозойдами, над плазматической мембраной формируется гиалиновый слой.
После вхождения сперматозойда начинается интенсивное перемещение цитоплазмы. Цитоплазма содержит детерминанты, которые при перемещени в различные участки определяют судьбу клетки.
2. период выхода из яйцевых или плодных оболочек (интранатальный)
3. постэмбриональный (постнатальный) период
Нередко выделяют проэмбриональный период (или
прогенез) включающий процессы формирования половых клеток (сперматогенез и овогенез).
Типы онтогенеза:
Прямое развитие
Непрямое развитие(развитие с превращением)
а)полное превращение(яйцо-личинка-куколка- имаго)
б)неполное превращение(яйцо-личинка-имаго)
Оплодотворение - процесс слияния женских и мужских половых клеток, в результате которого образуется зигота.
Лекция №4 (20.09.2021)
Биология развития
Биология лекции Стр.10
Характерной особенностью данного периода является отсутствие роста бластомеров, более того к концу периода дробления объем зародыша несколько уменьшается. С каждым новым делением клетки становятся все мельче, однако ядра дробящихся клеток не изменяются благодаря происходящим процессам редупликации ДНК. Таким образом, к 5-7-му дроблению восстанавливается нормальное соотношение объемов ядра и цитоплазмы в бластомерах, которое нарушено в половых клетках.
Ещё раз напомню, что наши бластомеры на самых ранних стадиях эмбриогенеза обладают свойством тотипотентности —
способности клетки путём деления дать начало любому клеточному типу организма.
Каждый бластомер способен развиваться в отдельный самостоятельный организм. Это свойство лежит в основе образования монозиготных близнецов и также используется в процессе клонирования.
1. Голобластическое (или полное) - яйцо делится полностью. Таким способом происходит дробление у а- или олиголецитальных клеток.
Если образующиеся бластомеры по размерам одинаковы, то говорят о
голобластическом равномерном дроблении
(напр. у ланцетника).
Если же образующиеся бластомеры различаются по размерам, то такой тип голобластического дробления называют неравномерным (напр. у большинства организмов, в т.ч. и у млекопитающих).
2. Меробластическое (или неполное). Такой способ дробления характерен для яиц с большим количеством желтка, вследствие чего делится не все яйцо, а только лишь свободная от желтка его часть. Различают:
−Дискоидальное дробление свойственно телолецитальным яйцам, у которых свободным от желтка является анимальный полюс, где и совершается дробление (напр. у акул, скатов, пресмыкающихся и птиц).
Желток исчез ещё на вегетативном полюсе, а свободное место от желтка имеет анимальный полюс. Дробление и процесс формирования происходит в области анимального полюса.
Типы(способы) дробления зависят от очень многих факторов: количества, плотности и характера распределения желтка в яйцеклетке.
Типы дроблений:
−Поверхностное дробление. Этот тип дробления специфичен для центролецитальных яиц (напр. у насекомых).
Желток в центре, поэтому дробиться не может, а дробление происходит, а дробление происходит в цитоплазме.
Следует напомнить, что у таких яиц свободной от желтка является цитоплазма, окружающая расположенное в центре ядро и ее периферический слой. После нескольких делений ядра, вновь образованные бластомеры выталкиваются на поверхность яйца. Так на поверхности яйца образуется слой клеток – бластодерма.
Дробление – это ряд последовательных митотических делений клеток зародыша, в результате которого образуется бластула.
Биология лекции Стр.11
В результате каждого дробления происходит образование бластулы (многоклеточного однослойного зародыша) собственного типа.
Что общего характеризуется все бластулы
(почти все)?
По мере дробления бластомеры все более удаляются друг от друга, формируя заполненную жидкостью бластоцель, т.е. первичную полость зародыша.
Слои клеток, составляющие стенку бластулы, называются бластодермой.
Однослойную бластулу с большим бластоцелем называют типичной бластулой или целобластулой(образуется в результате полного равномерного дробления).
Бластула без выраженного бластоцеля называется стерробластулой.
При поверхностном дроблении образуется
перибластула, имеющая своеобразное строение. У перибластулы бластоцель заполнен преимущественно желтком, а не только жидкостью.
Бластодерма состоит из одного слоя клеток.
Дискоидальное дробление приводит к образованию дискобластулы. У дискобластулы бластоцель имеет вид сплющенной щели, находящейся под зародышевым диском.
Отличительной особенностью
1 2 3 4 5 6 7 8 9
