Онтогенез, или индивидуальное развитие — это совокупность процессов развития организма с момента слияния гамет с образования зиготы и до смерти

• Онтогенез, или индивидуальное развитие — это совокупность процессов развития организма с момента слияния гамет с образования зиготы и до смерти.

Прогенез :

• Прогенез :

• Гаметогенез
• Осеменение
• Оплодотворение

• 1. Антенатальное (внутриутробное) развитие

• Длительность этого периода у человека 38-42 нед.

• А) эмбриональный (зародышевый) период (8 нед):

• Дробление с образованием морулы
• Образование однослойного зародыша – бластулы
• Образование двух-, а затем трехслойного зародыша – гаструла
• Образование осевых органов - нейруляция
• Образование тканей – гистогенез
• Образование органов – органогенез

Б) плодный, или фетальный период – с 9-ой недели, когда зародыш человека уже имеет все системы органов и его называют плодом.

• Б) плодный, или фетальный период – с 9-ой недели, когда зародыш человека уже имеет все системы органов и его называют плодом.

• 2. Постнатальное (внеутробное) развитие:

• А) дорепродуктивный период

• Б) репродуктивный переиод

• В) пострепродуктивный период.

Образуются у особей мужского пола в извитых канальцах семенников в процессе сперматогенеза.

• Образуются у особей мужского пола в извитых канальцах семенников в процессе сперматогенеза.

• Строение

• головка, шейка и хвост

Образуются у особей женского пола в яичниках, в процессе овогенеза.

• Образуются у особей женского пола в яичниках, в процессе овогенеза.

• Строение

• Ядро (2),

• цитоплазма с желтком (1),

• Прозрачная (блестящая) оболочка (zona pellucida) (3)

• цитоплазматическая мембрана (4),

• Зернистая оболочка из фолликулярных клеток (corona radiata) (5)

По количеству желтка:

• По количеству желтка:

• Алецитальные

• Олиголецитальные (первично и вторично)

• Полилецитальные

• По распределению желтка

• Изолецитальные

• Телолецитальные (умеренно и резко)

Два полюса телолецитальной яйцеклетки

• Два полюса телолецитальной яйцеклетки

• Анимальный полюс

• Вегетативный полюс

• Эволюция гамет:

• - изогамия

• - анизогамия

• - овогамия

это процесс образования половых клеток – гамет.

• это процесс образования половых клеток – гамет.

• Овогенез – образование яйцеклеток в яичниках,

• Сперматогенез – образование сперматозоидов в стенках извитых канальцев семенников.

Стадии гаметогенеза:

• Стадии гаметогенеза:

• Размножения (митоз)

• Роста

• Созревания (мейоз)

• Формирования

Митоз - это непрямое деление эукариотических клеток, при котором происходит точное распределение генетического материала между двумя дочерними клетками, каждая из которых получает диплоидный набор хромосом, идентичный исходной клетке.

• Митоз - это непрямое деление эукариотических клеток, при котором происходит точное распределение генетического материала между двумя дочерними клетками, каждая из которых получает диплоидный набор хромосом, идентичный исходной клетке.

Митоз включает в себя два процесса:

• Митоз включает в себя два процесса:

• I. кариокинез

• II. цитокинез

• Стадии кариокинеза

• профаза

• метафаза

• анафаза

• телофаза

Происходит спирализация хромосом.

• Происходит спирализация хромосом.

• Исчезают ядрышки,

• Разрушается ядерная оболочка.

• К концу профазы центриоли расходятся к полюсам клетки.

• Образуется веретено деления.

Микротрубочки веретена деления

• Микротрубочки веретена деления

• Кинетохорные

• Полюсные

• Астральные

Метафаза.

• Метафаза.

• Содержание генетического материала не изменяется - набор хромосом 2n4с.

• Образуя хромосомы

• Двухроматидные хромосомы выстраиваются по экватору, образуя метафазную пластинку.

• К хромосомам прикрепляются нити веретена деления.

• Формирование «материнской звезды».

Анафаза

• Анафаза

• Начинается внезапно.

• Сестринские хроматиды синхронно удаляются друг от друга к полюсам клетки

• С этого момента сестринские хроматиды называют дочерними хромосомами.

• В результате анафазы на разных полюсах клетки оказываются два идентичных набора хромосом: диплоидный однохроматидных набор хромосом - 2n2с.

Телофаза.

• Телофаза.

• Происходят процессы обратные процессам профазы.

Мейоз - это редукционное деление, которое лежит в основе образования половых клеток – гамет у животных и спор у растений.

• Мейоз - это редукционное деление, которое лежит в основе образования половых клеток – гамет у животных и спор у растений.

Профаза I мейоза

• Профаза I мейоза

• 5 стадий: 1) лептонему, 2) зигонему, 3) пахинему, 4) диплонему, 5) диакинез.

• Отличия профазы I мейоза :

• 1. Конъюгация с образованием тетраплоидных бивалентов (зигонема)

• 2. Кроссинговер (пахинема)

Метафаза I

• Метафаза I

• спирализация хромосом максимальна.

• Тетраплоидные биваленты располагаются в экваториальной зоне клетки, образуя метафазную пластинку.

• К гомологичным хромосомам присоединяются нити веретена деления.

Анафаза I

• Анафаза I

• к полюсам расходятся гомологичные хромосомы состоящие из двух хроматид.

ИТОГ I мейотического деления:

• ИТОГ I мейотического деления:

• Из одной диплоидной клетки с двухроматидными хромосомами образуется 2 гаплоидные клетки с двухроматидными хромосомами: n2c (произошла редукция хромосом),

• Хроматиды генетически не однородны, вследствие прошедшего кроссинговера.

Профаза II

• Профаза II

• Метафаза II - на экваторе клетки выстраиваются двухроматидные хромосомы (n2с).

• В анафазе II - к полюсам расходятся хроматиды.

• Во время телофазы II - образуются ядра дочерних клеток, с гаплоидным набором однохроматидных хромосом - nc.

Стадии гаметогенеза:

• Стадии гаметогенеза:

• Размножения (митоз)

• Роста

• Созревания (мейоз)

• Формирования

Из нефрогонадотома (сомита мезодермы) формируются клетки зачаткового эпителия половых желез (первичные половые клетки или первичные гоноциты), являющиеся предшественниками половых клеток у зародышей млекопитающих.

• Из нефрогонадотома (сомита мезодермы) формируются клетки зачаткового эпителия половых желез (первичные половые клетки или первичные гоноциты), являющиеся предшественниками половых клеток у зародышей млекопитающих.

• Они переходят в гонаду на ранних стадиях эмбрионального развития.

• И активно делятся митозом.

Клетки называются овогонии и сперматогони.

• Клетки называются овогонии и сперматогони.

•  

• Набор хромосом диплоидный - 2n2c, а после интерфазы 2n4c

•  

• При овогенезе этот период протекает только во время внутриутробного (3-8 месяц).

• первичные половые клетки, мигрирующие в яичник на ранних стадиях эмбриогенеза, делятся митозом, их число увеличивается, а размеры прогрессивно уменьшаются - дробление.

• После ряда митотических делений овогонии вступают в I мейотическое деление (период внутриутробного развития).

При сперматогенезе миграция первичных половых клеток в гонады приводит к росту семенников.

• При сперматогенезе миграция первичных половых клеток в гонады приводит к росту семенников.

• В отличие от овогенеза, часть сперматогонии наружного слоя извитых канальцев семенников (типа стволовых клеток) сохраняет способность к непрерывному неограниченному делению в течение всего репродуктивного периода,

• а другая часть после ограниченного числа делений приступает к следующей стадии.

• Сперматогонии - округлые клетки с относительно большим ядром и значительным количеством цитоплазмы.

Соответствует периоду интерфазы.

• Соответствует периоду интерфазы.

• Процессы деления останавливаются, а образовавшиеся до этого клетки начинают расти, в них происходит накопление питательных веществ, увеличиваются запасы энергии.

• В ходе синтетического периода интерфазы, удваивается (реплицируется) ДНК.

• Набор хромосом - 2n4c – диплоидный двухроматидный.

• Клетки называются: Овоцит I порядка и Сперматоцит I порядка.

В женском организме они формируются еще на этапе внутриутробного развития (3-8 мес. эмбрионального развития).

• В женском организме они формируются еще на этапе внутриутробного развития (3-8 мес. эмбрионального развития).

• В мужском организме эта стадии наступает после наступления половой зрелости, когда некоторые сперматогонии перемещаются в следующую зону — зону роста, расположенную ближе к просвету канальца.

• Клет­ки увеличиваются в размерах за счет возрастания ко­личества цитоплазмы и превращаются в первичные сперматоциты.

В процессе этой стадии клетки проходят два последовательных мейотических деления.

• В процессе этой стадии клетки проходят два последовательных мейотических деления.

При сперсматогенезе процесс вступления сперматоцитов I порядка в зону созревания происходит постоянно с момента полового созревания.

• При сперсматогенезе процесс вступления сперматоцитов I порядка в зону созревания происходит постоянно с момента полового созревания.

• Из каждой клетки вступившей в первое мейотическое деление образуются два сперматоцита II порядка, с набором n2c

При овогенезе эта стадия начинается также внутриутробно, но на этапе профазы I мейоза деление клеток останавливается (первый блок овогенеза). В таком состоянии клетки находятся до наступления половой зрелости.

• При овогенезе эта стадия начинается также внутриутробно, но на этапе профазы I мейоза деление клеток останавливается (первый блок овогенеза). В таком состоянии клетки находятся до наступления половой зрелости.

• Вступление овоцитов I порядка в дальнейшее деление происходит циклично - 1 раз в месяц с момента полового созревания, когда под действием гормонов они продолжат деление.

• Из одной клетки, вступившей на стадию созревания овогенеза, после первого мейотического деления, образуются 2 клетки: один овоцит II порядка, и одно направительное (редукционное) тельце, с гаплоидным набором двухроматидных хромосом (n2c).

После короткой интерфазы – интеркинез (без S периода, репликации) овоциты и сперматоциты II порядка вступают во второе мейотическое деление (эквационное).

• После короткой интерфазы – интеркинез (без S периода, репликации) овоциты и сперматоциты II порядка вступают во второе мейотическое деление (эквационное).

• При сперматогенезе это приводит к образованию (из двух сперматоцитов II порядка) – 4-х сперматид с набором хромосом nc – гаплоидный однохроматидный (генетически все различные).

При овогенезе – деление овоциита II порядка (второе мейотическое деление) опять останавливается, но на стадии метафазы II.

• При овогенезе – деление овоциита II порядка (второе мейотическое деление) опять останавливается, но на стадии метафазы II.

• В таком виде овоцит выходит из яичника - овуляция (в середине менструального цикла) - в брюшную полость, захватывается бахромкой маточной трубы и движется по маточной трубе, в первой трети которой может произойти соединение со сперматозоидом (оплодотворение).

! Завершение второго мейотического деления происходит только после оплодотворения овоцита II порядка сперматозоидом, когда женская гамета получает от мужской недостающую центриоль.

• ! Завершение второго мейотического деления происходит только после оплодотворения овоцита II порядка сперматозоидом, когда женская гамета получает от мужской недостающую центриоль.

• В результате второго деления (делятся и овоцит и направительное тельце) образуются:

• - 1 яйцеклетка (овотида), ядро которой при оплодотворении сольется с ядром сперматозоида,

• - и 3 направительных тельца.

Значение образования направительных телец, заключается в том, что они «отбирают лишний» генетический материал.

• Значение образования направительных телец, заключается в том, что они «отбирают лишний» генетический материал.

• После оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом:

• овогенез опять останавливается - второй блок овогенеза и другие яйцеклетки в это время не образуются.

Характерна только для сперматозоидов.

• Характерна только для сперматозоидов.

• Сперматиды перемещаются в зону формирования, бли­жайшую к просвету канальца, где из них формируются сперматозоиды

• набор хромосом которых сохраняется nc.

• В ходе этого периода происходит сверхспирализация хромосом.

• Гамета приобретает вид сформированного сперматозоида с хвостиком, направленным в просвет канальца.

Осеменение - ряд процессов, обуславливающих встречу мужских и женских гамет.

• Осеменение - ряд процессов, обуславливающих встречу мужских и женских гамет.

• Оплодотворение — соединение двух гамет, в результате чего восстанавливается диплоидный набор хромосом и образуется оплодотворенное яйцо - зигота

Биологическое значение оплодотворения:

• Биологическое значение оплодотворения:

• 1. Восстановление диплоидного набора хромосом.

• 2. Обеспечение материальной непрерывности между поколениями.

• 3. Объединение в одном индивидууме наследственных признаков материнского и отцовского организмов.

Сближение и дистантное взаимодействие гамет:

• Сближение и дистантное взаимодействие гамет:

• Реотаксис

• Хемотаксис

• Электротаксис

• Капацитация

• Контактное взаимодействие гамет

• Акросомальная реакция

• Проникновение сперматозоида в яйцеклетку

• Пенетрация

• Кортикальная реакция

• Подготовка зиготы к дроблению

• Стадия пронуклеусов →

• Синкарион →

• Сингамия

Реотаксис – способность сперматозоида двигаться против тока жидкости. Яйцеклетка движется пассивным путем.

• Реотаксис – способность сперматозоида двигаться против тока жидкости. Яйцеклетка движется пассивным путем.

• Хемотаксис –движение сперматозоидов к яйцеклетке. Обеспечивается выделением яйцеклеткой гиногамонов

• Электротаксис - электрическое взаимодействие между разноимённо заряженными белками гамет.

• Капацитация -растворение

• гликокаликса головки сперматозоида

• (в области акросомы) при помощи

• щелочного секрета маточных труб.

• Сперматозоид приобретает подвижность.

Достигая яйцеклетки, большое количество сперматозоидов (полиспермия на этапе осеменения)   связывается с её внешней (зернистой) оболочкой, что приводит к разрыву мембраны акросомы - Акросомальная реакция

• Достигая яйцеклетки, большое количество сперматозоидов (полиспермия на этапе осеменения)   связывается с её внешней (зернистой) оболочкой, что приводит к разрыву мембраны акросомы - Акросомальная реакция

• В местах слияния образуются микроканальцы, через которые выделяются протеолитические ферменты, которые расплавляют фолликулярную оболочку яйцеклетки (вызывают диссоциацию и удаление фолликулярных клеток, размягчение прилегающего участка блестящей оболочки).

Один наиболее активный сперматозоид (моноспермия на этапе оплодотворения) первым разрушает лучистый венец и блестящую зону яйцеклетки - пенетрации.

• Один наиболее активный сперматозоид (моноспермия на этапе оплодотворения) первым разрушает лучистый венец и блестящую зону яйцеклетки - пенетрации.

• Происходит слияния цитолеммы сперматозоида с оволеммой яйцеклетки

• Сперматозоид поникает в яйцеклетку до главного хвостового отдела, но его мембрана остается на поверхности оволеммы.

• После проникновения в яйцеклетку сперматозоид поворачивается на 1800

• Хвостовая часть с двумя центриолями оказывается в центре яйцеклетки

• После пенетрации главный отдел хвоста отпадает

Образование оболочки оплодотворения

• Образование оболочки оплодотворения

• В яйцеклетку начинают проникать ионы натрия, мембранный потенциал овоцита резко падает (0,1с)

• Из цитоплазмы яйцеклетки в блестящую зону поступают гликозаминогликаны, мукопротеины, белки

• Блестящая зона превращается в оболочку оплодотворения, непроницаемую для сперматозоидов

• Она сохраняется до конца дробления

• Кортикальная реакция

• Кортикальные гранулы из цитоплазмы яйцеклетки поступают в пространство между оболочкой оплодотворения и мембраной яйцеклетки

• Из кортикальных гранул выделяются ферменты

• Происходит отделение (отслаивание) оболочки оплодотворения от оволеммы, образуется перивителиновое пространство.

• В это пространство проникают гидрофильные белки, притягивающие воду

• Выделение яйцеклеткой гиногамона 2.

В образовавшейся зиготе происходит набухание ядер гамет (пронуклеусы)

• В образовавшейся зиготе происходит набухание ядер гамет (пронуклеусы)

• и их сближение с образованием синкариона,

• затем ядра сливаются – сингамия

• Когда пронуклеусы соприкасаются, их оболочки разрушаются и начинается первое митотическое деление зиготы