Файл: Предмет биологии в мед. Вузе. Биология как одна из теоретических основ медицины, ее задачи, объект и методы исследования. Биологические науки.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 111
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
сперматозоида встраивается в мембрану яйцеклетки. Хвостовая часть сперматозоида
у большинства животных тоже входит в яйцо, но потом отделяется и рассасывается,
не играя какой-либо роли в дальнейшем развитии.
2. В результате контакта сперматозоида с яйцеклеткой происходит ее активация. Она заключается в сложных структурных и физико-химических изменениях. Благодаря тому что участок мембраны сперматозоида проницаем для ионов натрия, последние начинают поступать внутрь яйца, изменяя мембранный потенциал клетки. Затем в виде волны, распространяющейся из точки соприкосновения гамет, происходит увеличение содержания ионов кальция, вслед за чем также волной растворяются кортикальные гранулы. Выделяемые при этом специфические ферменты способствуют отслойке желточной оболочки; она затвердевает, это оболочка оплодотворения. Все описанные процессы представляют собой так называемую кортикальную реакцию. Одним из значений кортикальной реакции является предотвращение полиспермии, т.е. проникновения в яйцеклетку более одного сперматозоида. У млекопитающих кортикальная реакция не вызывает образования оболочки оплодотворения, но суть ее та же. Активация яйцеклетки завершается началом синтеза белка на трансляционном
уровне, поскольку мРНК, тРНК, рибосомы и энергия были запасены еще в овогенезе. Активация яйцеклетки может начаться и протекать до конца без ядра сперматозоида и без ядра яйцеклетки, что доказано опытами по энуклеации зиготы.
3. Яйцеклетка в момент встречи со сперматозоидом обычно находится на одной из стадий мейоза, заблокированной с помощью специфического фактора. В большинстве случаев блок мейоза снимается после активации яйцеклетки вследствие оплодотворения. В то время как в яйцеклетке завершается мейоз, ядро сперматозоида, проникшее в нее,
видоизменяется. Оно принимает вид интерфазного, а затем профазного ядра. За это
время удваивается ДНК и мужской пронуклеус получает количество наследственного материала, соответствующего п2с, т.е. содержит гаплоидный набор редуплицированных хромосом. Ядро яйцеклетки, закончившее мейоз, превращается в женский пронуклеус,
также приобретая п2с. Оба пронуклеуса проделывают сложные перемещения, затем
сближаются и сливаются (синкарион), образуя общую метафазную пластинку. Это,
собственно, и есть момент окончательного слияния гамет — сингамия. Первое
митотическое деление зиготы приводит к образованию двух клеток зародыша
(бластомеров) с набором хромосом 2n2c в каждом.
Партеногенез — развитие без оплодотворения. В случае естественного партеногенеза развитие идет на основе цитоплазмы и пронуклеуса яйцеклетки. Особи, формирующиеся из яйцеклетки, имеют либо гаплоидный, либо диплоидный набор хромосом, так как чаще всего в начале дробления срабатывает один из механизмов удвоения числа хромосом. В
одних случаях в ходе мейоза женской половой клетки выпадает стадия редукции
числа хромосом и яйцеклетка получается с диплоидным пронуклеусом. В других
случаях диплоидизация происходит во время первого деления дробления, при
котором не происходит цитотомии.
Естественный партеногенез —явление редкое и, как правило, не бывает единственным способом размножения вида. Он либо чередуется с нормальным половым размножением, либо встречается у отдельных рас. Естественный партеногенез обнаружен у летних поколений некоторых ракообразных, у пчел, ос, рода чешуекрылых.
Искусственный партеногенез возможен, по-видимому, у всех животных.
Разработка методов партеногенетического развития — важная проблема в научном
и прикладном отношениях. Обнаружено, что активация яйцеклетки сперматозоидом не является специфической. В качестве активирующих могут выступать многие физические и химические факторы. На тутовом шелкопряде было показано, что с помощью искусственного партеногенеза можно регулировать соотношение мужского и женского пола в популяции, получая большой экономический эффект.
Естественный партеногенез чаще всего случается при незавершенном оплодотворении, т.е. в тех случаях, когда имела место активация яйцеклетки, но ядро сперматозоида не участвовало в оплодотворении. В активированных яйцах используется информация только женского пронуклеуса. Такой вид партеногенеза называют гиногенезом. При искусственном партеногенезе можно удалить женский пронуклеус, и тогда развитие осуществится только за счет мужских пронуклеусов.
41 вопр
Дробление — это ряд последовательных митотических делений зиготы и далее бластомеров, заканчивающихся образованием
многоклеточного зародыша — бластулы. Первое деление дробления начинается
после объединения наследственного материала пронуклеусов и образования общей
метафазной пластинки. Возникающие при дроблении клетки называют
бластомерами. Особенностью митотических
делений дробления является то, что с каждым делением клетки становятся все
мельче и мельче, пока не достигнут обычного для соматических клеток
соотношения объемов ядра и цитоплазмы. Между очередными
делениями не происходит роста клеток, но обязательно синтезируется ДНК.
Все предшественники ДНК и необходимые ферменты накоплены в процессе
овогенеза. В результате митотические циклы укорочены и деления следуют друг за
другом значительно быстрее, чем в обычных соматических клетках. Сначала бластомеры прилегают друг к другу, образуя скопление клеток, называемое
морулой. Затем между клетками образуется полость — бластоцель, заполненная
жидкостью. Клетки оттесняются к периферии, образуя стенку бластулы —
бластодерму. Общий размер зародыша к концу дробления на стадии бластулы не
превышает размера зиготы.
Главным результатом периода дробления является превращение зиготы в
многоклеточный однослойый зародыш. Морфология дробления. Как правило, бластомеры располагаются в строгом порядке друг относительно друга и полярной оси яйца. Порядок, или способ, дробления зависит от количества, плотности и характера распределения желтка в
яйце. В олиго- и мезолецитальных яйцах дробление полное, или голобластическое.
Такой тип дробления встречается у миног, некоторых рыб, всех амфибий, а также у
сумчатых и плацентарных млекопитающих. При полном дроблении плоскость
первого деления соответствует плоскости двусторонней симметрии. Плоскость
второго деления проходит перпендикулярно плоскости первого. Обе борозды
первых двух делений меридианные, т.е. начинаются на анимальном полюсе и
распространяются к вегетативному полюсу. Яйцевая клетка оказывается
разделенной на четыре более или менее равных по размеру бластомера. Плоскость
третьего деления проходит перпендикулярно первым двум в широтном
направлении. После этого в мезолецитальных яйцах на стадии восьми бластомеров
проявляется неравномерность дробления. На анимальном полюсе четыре более
мелких бластомера — микромеры, на вегетативном — четыре более крупных —
макромеры. Затем деление опять идет в меридианных плоскостях, а потом опять в
широтных. В полилецитальных яйцеклетках костистых рыб, пресмыкающихся, птиц, а
также однопроходных млекопитающих дробление частичное, или мероб-
ластическое, т.е. охватывает только свободную от желтка цитоплазму. Она
располагается в виде тонкого диска на анимальном полюсе, поэтому такой тип
дробления называют дискоидальным. При характеристике типа дробления учитывают также взаимное расположение и скорость деления бластомеров. Если бластомеры располагаются рядами друг над
другом по радиусам, дробление называют радиальным. Оно типично для хордовых и
иглокожих. В природе встречаются и другие варианты пространственного
расположения бластомеров при дроблении, что определяет такие его типы, как
спиральное у моллюсков, билатеральное у аскариды, анархичное у медузы.
Замечена зависимость между распределением желтка и степенью синхронности деления анимальных и вегетативных бластомеров. В олиголецитальных яйцах иглокожих дробление почти синхронное, в
мезолецитальных яйцевых клетках синхронность нарушена после третьего деления, так как вегетативные бластомеры из-за большого количества желтка делятся медленнее
Гаструляции.
Сущность стадии гаструляции заключается в том, что однослойный
зародыш — бластула — превращается в многослойный — двух- или трехслойный,
называемый гаструлой. У примитивных хордовых, например у ланцетника, однородная однослойная
бластодерма во время гаструляции преобразуется в наружный зародышевый листок
—эктодерму —и внутренний зародышевый листок — энтодерму. Энтодерма
формирует первичную кишку с полостью внутри—гастроцель. Отверстие, ведущее
в гастроцель, называют бластопором или первичным ртом. Два зародышевых
листка являются определяющими морфологическими признаками гаструляции.
У позвоночных помимо двух упомянутых во время гаструляции образуется
еще третий зародышевый листок — мезодерма, занимающая место между экто- и
энтодермой. Развитие среднего зародышевого листка, представляющего собой
хордомезодерму, является эволюционным усложнением фазы гаструляции у
позвоночных и связано с ускорением у них развития на ранних стадиях
эмбриогенеза. У более примитивных хордовых животных, таких, как ланцетник,
хордомезодерма обычно образуется в начале следующей после гаструляции фазы —
органогенезе. Процесс гаструляции характеризуется важными, клеточными
преобразованиями, такими, как направленные перемещения групп и отдельных
клеток, избирательное размножение и сортировка клеток, начало
цитодифференцировки и индукционных взаимодействий. Выделяют четыре разновидности
направленных в пространстве перемещений клеток, приводящих к преобразованию
зародыша из однослойного в многослойный.
Инвагинация — впячивание одного из участков бластодермы внутрь целым
пластом.
Эпиболия — обрастание мелкими клетками анимального полюса более
крупных, отстающих в скорости деления и менее подвижных клеток вегетативного
полюса.
Деламинация — расслоение клеток бластодермы на два слоя, лежащих друг
над другом.
Иммиграция — перемещение групп или отдельных клеток, не объединенных в
единый пласт. Иммиграция встречается у всех зародышей