Каталог файлов по биологии

Главная » Файлы » Общая биология

20.Эмбриональный этап онтогенеза
27.01.2014, 13:35

Многоклеточные организмы  в эмбриональном развитии проходят одни  и  те  же  стадии:  дробление,  гаструляцию  и  органогенез.

Дробление  зиготы. 

Развитие  любого  организма  начинается  cодной-единственной  клетки —зиготы  с диплоидным  набором  хромосом.  Через  несколько  минут  у  одних  организмов  или  часов  удругих  после  оплодотворения  начинается  дробление,  в  результатекоторого  зигота  митотически  делится  на  две  клетки.  Образуетсядве  клетки,  называемые  бластомерами  (от  греч.  bastos —  зародыш,meros  —  часть),  которые  не  расходятся.  Затем  каждый  бластомерпродольно  делится,  образуется  4  клетки,  далее  происходит  поперечное  деление  и  образуется  8  клеток,  потом  16,  32,  64,  128  иболее бластомеров (клеток).  В качестве модели эмбрионального развития  обычно  рассматривают  развитие  самого  примитивного  хордового  животного  —  ланцетника  (Branchiostoma  lanceolatum).  Описание развития этого животного используют потому, что в его яйцемало запасных питательных веществ (мало желтка) и дробление яйцаполное и равномерное. У других животных  (рыб,  рептилий,  птиц  и  др.)  в  яйце  много  желтка. Дробление клеток у них происходит только на анимальном полюсе,  где  образуется  зародышевый  диск.  Дробление  следует  одно  задругим  и  происходит  очень  быстро,  и  бластомеры  становятся  всеболее  мелкими.  Они  отодвигаются  от  центра  зародыша,  образуютсферу,  внутри  которой  возникает  полость  —  бластоцель  (от  греч.blastos — зародыш, koilos — полый). Эта шарообразная стадия эмбрионального развития зародыша, состоящего из сотен мелких клеток,  расположенных сферически в один слой  (у ланцетника около 3 тыс.  клеток),  называется  бластулой.  Посвоим  размрам  бластулапочти не отличается от размеров зиготы. Естественно, что все клеткибластулы  имеют диплоидный  набор  хромосом  и  несколько  различаются  по  количеству  питательных  веществ.

Гаструляция

Вслед за формированием  однослойного зародыша  наступает  следующая  стадия  его  развития  —  гаструла  (от  греч.gaster  —  желудок).  Продолжается  митотическое  деление  клеток  иобразование  второго  внутреннего  клеточного  слоя.  Зародыш  становится двухслойным.  У ланцетника и многих других многоклеточных  организмов  гаструляция  происходит  путем  впячивания  частистенки  бластулы  в  первичную  полость тела  (в бластоцель)  зародыша.  При  этом  наружный  слой  клеток  гаструлы  называют эктодермой (от греч.  ekios —  вне, снаружи и derma — кожа),  внутренний —энтодермой (от греч. entos — внутри и derma — кожа), образовавшаяся  путем  впячивания  и  ограниченная  энтодермой  полость  (гастроцель)  представляет  собой  полость  первичной  кишки.  Она  открывается наружу первичным ртом (гастропором-бластопором). Эктодерму  и  энтодерму  называют  зародышевыми  листками.Дальнейшее  развитие  двухслойного  зародыша  связано  с  образованием  третьего  зародышевого  листка  —  мезодермы  (от  греч.mesos — средний, промежуточный и  derma —  кожа), обособлениемхорды,  центральной  нервной  системы,  кишечника.

Органогенез (от греч. organou — орудие, инструмент и genesis —происхождение,  возникновение). 

Этот  процесс,  еще  называемыйдифференцировкой  (от  лат.  differentia  —  различие),  представляетсобой  нарастание  структурных  и  функциональных  различий  между клетками  и частями зародыша. Дифференцирование, обособление  выражается  в том,  что в теле  зародыша  образуется  несколько различных по строению и функции типов клеток. Функциональноспециализация  клеток  выражается  в  синтезе  определенных  белков,  свойственных  только  типу  клеток,  которые  становятся  клетками  кожи,  синтезируется  кератин,  в  островковых  клетках  энтодермы,  формирующей  стенки  кишечника,  образуется  инсулин  ит.д.  У  разных  животных  одни  и  те  же  зародышевые  листки  даютначало  одним  и  тем  же  органам  и  тканям.  Эти  органы  и  тканиимеют  сходное  строение  и  общее  происхождение  —  они  гомологичны (от греч. homologia — согласие, сходство). Гомология органовсвидетельствует  о  единстве  животного  мира.

Рассмотрим  последовательно  дальнейшее  развитие  зародыша.При  завершении  стадии  гаструлы  клетки  эктодермы,  расположенные  у  первичного  рта  (гастропора),  начинают  быстро  делиться  иобразуют  нервную  пластинку,  которая  тянется  по  всей  спиннойстороне зародыша.  По краям нервной пластинки возникают нервные валики, развивающиеся в направленные вверх складки.  Центральная  часть  нервной  пластинки  прогибается,  образуя  нервныйжелобок.  Он  углубляется,  складки  нарастают  навстречу друг другуи смыкаются над ним.  Нервный желобок превращается в лежащуюнад  эктодермой  нервную  трубку  —  зачаток  центральной  нервнойсистемы.  Передний  конец нервной трубки расширен. У позвоночных животных на последующих этапах развития он  превращается  вголовной  мозг.  Остальная  часть  эктодермы  служит  основой  длякожного  эпителия. 

От  спинной  стороны  энтодермы  прямо  поднервной  трубкой  отшнуровывается  плотный  упругий  тяж  —  хорда,  которая  служит  осевым  скелетом.  По  бокам  от  зачатка  хорды(у хордовых  и  иглокожих)  в  виде  двух  карманообразных  выступовобособляется  третий  зародышевый  листок  —  мезодерма.  Из  оставшейся  части  энтодермы  формируется  эпителий  кишечника.Эта  стадия  развития  зародыша  носит  название  нейрулы  (от  лат.neurula, уменьшит, от греч. neuron — нерв).  В это время меняется внешний вид зародыша.  Он удлиняется, обособляются головной итуловищные отделы.  Кишечник сначала имеет вид прямой трубки.На месте гастропора возникает анальное отверстие;  на противоположном ему конце формируется ротовое отверстие.  У позвоночныхживотных  из  выростов  стенок  кишечной  трубки  развиваются  желудок, печень и другие органы пищеварительной системы.  В передней  части  кишечной  трубки,  в  месте  контакта  энтодермы  с  эктодермой,  прорываются жаберные щели, формируются жабры. У ланцетника  и  рыб  жабры  функционируют  в  течение  всей  жизни.  Уназемных  позвоночных  эмбриональные  образования  в  процессеразвития  редуцируются. Легкие  наземных  позвоночных возникаюткак  брюшные  выросты  переднего  конца  кишечной  трубки.

Из  мезодермы,  составляющей  значительную  часть  массы  эмбриона  на  стадии  нейрулы,  формируются  мускулатура,  хрящевые  икостные  элементы  скелета,  кровеносная  система,  органы  выделения и размножения.

Взаимодействие частей развивающегося зародыша.

Развитие всехчастей зародыша происходит согласованно и синхронно.  На определенной стадии  развития зародыша возникает специфичность деятельности клеток в зачатках органов.  Прослежено, из каких группклеток  эктодермы,  энтодермы  и  мезодермы  формируются  те  илииные  органы.  Есть участки,  которые способны  влиять на развитиесоседних органов.  Сведения  о таком  взаимном  влиянии были  получены  в  результате  пересадки  участков  одного  зародыша другому.

А  вот  культивирование  изолированных  клеток  вне  зародыша  неприводит к образованию типичных тканей  и  органов,  как в  целомзародыша.  Подобные опыты широко проводятся на лягушках, тритонах,  аксолотлях.  Были  проведены  такие  эксперименты.  На стадии  ранней  гаструлы  брался  участок  хорды  с  зачатком  мезодермыу  одного  зародыша  и  пересаживался  под  эктодерму другого  зародыша.  В  месте  контакта  пересаженного  участка  хорды  и  зачаткамезодермы  с  эктодермой  второго  зародыша  в  ней  возникала  дополнительная  нервная  трубка,  а  из  пересаженного  участка  развивались хорда и  мезодерма.  В других опытах из пересаженного участка хорды  и  мезодермы  возникал  комплекс  осевых  органов.Если  на  стадии  ранней  гаструлы  у  зародыша  полностью  удалить зачаток  хорды,  то  нервная  трубка  не  развивается.  И  хорда,  всвою очередь, для развития  нуждается во влиянии зачатка нервнойтрубки.  Такое  влияние  одного  зачатка  на другой  называется  эмбриональной  индукцией.

Влияние  внешних условий на эмбриональное  развитие  организма.

Огромное  влияние  на  развитие  зародыша  оказывают  условиявнешней  среды:  температура,  свет,  влажность,  воздействие  химических  веществ  и  т.д.

Вредное  воздействие  на  развитие  зародыша  человека  оказывают  употребление  родителями  алкоголя,  наркотических  веществ,курение  табака  —  ядов,  которые  не  только  подрывают  здоровьевзрослых людей,  но и  могут вызвать необратимые  изменения ДНКхромосом  половых  клеток.  Это  влияет  на жизнеспособность  зародыша  и  вызывает  его  ненормальное  развитие.Употребление  будущей  матерью  алкоголя,  наркотиков,  курение  могут  привести  к  нарушениям  развития  эмбриона  будущего ребенка.

                                                                                                                                                                 

       

 Дети с алкогольным синдромом

 

Категория: Общая биология | Добавил: silver | Теги: эктодерма, бластула, энтодерма, зигота, мезодерма, гаструла, органогенез
Просмотров: 4121 | Загрузок: 0 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]