Шпаргалка по "Биологии"

Акросома находится  впереди ядра в головке, а центриоль  и митохондрии – в средней  части клетки. Ядро содержит гаплоидный набор хромосом (см. также КЛЕТКА), оно плотное, конденсированное; длинный  жгутик сходен по строению со жгутиками  простейших и ресничками мерцательного  эпителия многоклеточных животных.  
Сперматозоиды очень живучие клетки и при соответствующих условиях (в матке) они сохраняют жизнеспособность до пяти дней.

№3

Оплодотворение

Оплодотворение — это процесс слияния половых клеток. Образующаяся в результате оплодотворения диплоидная клетка — зигота — представляет собой начальный этап развития нового организма.

Виды  оплодотворения:

1. Внутреннее – яйцеклетка оплодотворяется вне половых путей самки.
2. Внешнее – яйцеклетка оплодотворяется в половых путях самки. В нём подразделяют:

• Оплодотворение со спариванием – многие животные стремятся повысить эффективность внешнего оплодотворения за счёт его синхронизации во времени и пространстве.
• Оплодотворение без спаривания.

Оплодотворение  происходит в несколько фаз.

Фаза I – сближение. Оно обеспечивается совокупностью, повышающая вероятность сближения гамет (скоординированность к наступлению оплодотворении. у обоих полов, поведение полов, избыточная продукция сперматозоидов, крупные яйцеклетки). Способствуют сближению и взаимодействию половых клеток: гиногамоны – выделяемые яйцеклеткой вещества, активизирующие движение сперматозоидов, вызывают их склеивание при встрече с андрогенами (реакция аглютинизации). Её биологический смысл – предохранение яйцеклетки от избытка сперматозоидов.

Фаза II – в ней происходит акросомная реакция. Наружная мембрана сперматозоида разрывается, высвобождаются протеолитические ферменты и растворяют оболочку яйцеклетки. Плазматические мембраны сливаются, цитоплазмы соединяются. В цитоплазму яйцеклетки переходят ядро и центриоль сперматозоида. Хвостовая часть рассасывается. Затем яйцеклетка активируется, меняется её потенциал и отслаивается её желточная оболочка и образуется оболочка оплодотворения (кортикальная реакция). Активация заканчивается началом синтеза белка.

Фаза III – сингамия. В ней выделяют:

• Стадия 2^х пронуклеусов – мужское ядро набухает, принимает вид профазного, за это время удваивается ДНК и мужской пронуклеус получает гаплоидный набор редуплецированных хромосом (n2c). Яйцеклетка в момент встречи со сперматозоидом находится в стадии мейоза, заблокированной с помощью специального фактора. После встречи со сперматозоидом, яйцеклетка активируется и блок снимается. Ядро яйцеклетки, закончившее мейоз, превращается в женский пронуклеус, так же приобретая набор хромосом n2c.
• Стадия синкариона – слияние ядерного материала и образование зиготы.

Первое митотическое деление зиготы приводит к образованию  двух клеток зародыша (бластомеров) с  набором хромосом 2n2c в каждом.

Партеногенез

Хотя оплодотворение представляет собой характерный  признак полового размножения, дочерний организм иногда развивается из неоплодотворенной  яйцеклетки. Это явление называют девственным развитием или партеногенезом. Источником наследственного материала для развития потомка в этом случае обычно служит ДНК яйцеклетки — гиногенез. Реже наблюдается андрогенез — развитие потомка из клетки с цитоплазмой ооцита и ядром сперматозоида. Ядро женской гаметы в случае андрогенеза погибает.

Обязательный партеногенез является измененной формой полового размножения в эволюции некоторых  видов животных. У пчел, например, он используется как механизм генотипического  определения пола: женские особи (рабочие пчелы и царицы) развиваются  из оплодотворенных яйцеклеток, а  мужские (трутни) — партеногенетически. Партеногенез включен в жизненные циклы многих паразитов. Он обеспечивает рост численности особей в условиях, затрудняющих встречу партнеров противоположного пола. Имеются указания на возможность девственного развития у человека. В яичниках девушек, погибших при случайных обстоятельствах, в отсутствие предшествующего осеменения находили зародыши на ранних этапах дробления. Невозможность завершенного партеногенеза у людей в настоящее время доказана и связана с необходимостью наличия обоих геномов, мужского и женского. Наблюдения завершенного эмбриогенеза с партеногенетическим развитием в отношении человека отсутствуют. При партеногенезе, как и при типичном половом размножении, развиваются особи с диплоидными соматическими клетками. Восстановление диплоидного набора хромосом происходит обычно путем слияния ооцита и редукционного тельца во втором делении мейоза.

№4

Эмбриогенез

Дробление – это процесс, связанный с последними митотическими  делениями заготы, заканчивающиеся  образованием однослойного многоклеточного  зародыша – бластулы, а образовавшиеся при этом клетки называют бластомерами. У большинства организмов стенки бластулы расходятся, образуя полость – бластоцель.

Периферийная часть  зиготы превращается в сплошной слой клеток – бластодерму.

Дробление бывает:

1. Полным (гологластическим)
2. Неполным (мерабластическим)

Полное дробление, в свою очередь, бывает:

• Равномерным (характерно для алецетальных и изолецитальных яиц. Заканчивается образованием бластулы)
• Неравномерным (характерно для умереннолецитальных и телолецитальных яиц. Завершается образованием амфебластулы).

Неполное дробление бывает:

• Дискоидальным (характерно для резколецитальных яиц. Завершается образованием дискобластулы). Бластоцель в виде цели.
• Поверхносным (характерно для центролецитальных. В результате образуется перибластула, а бластоцель заполнена желтком).

Особенности дробления:

1. Отсутствие роста развивающегося организма.
2. Первое деление зиготы происходит синхронно, а затем длительность клеточных циклов меняется и деление идёт асинхронно.
3. На стадии дробления начинается дифференцировка клеточных систем. Клеточные ядра попадают в качественно и количественно различные области цитоплазмы и в клетках включается в работу разные наборы генов.
4. Геном зародыша неактивен (То есть нет транскрипции).
5. Отсутствие s-фазы (То есть клетки после деления почти сразу преступают к следующему делению).

№5

Образование зародышевых листков

Гаструляция – это  процесс образования зародышевых  листков. В результате перемещения  эмбрионального материала, в начале образуется ранняя гаструла (когда  зародыш состоит из эктодермы  и энтодермы), а затем образуется средний зародышевый листок –  мезодерма.

Способы образования ранней гаструлы:

1. Иммиграция (выселение) – часть клеток бластодермы уходит в бластоцель, образуя внутренний зародышевый листок.
2. Инвагинация – участок бластодермы впячивается внутрь, образуя энтодерму, которая выстилает полость первичной кишки.
3. Эпиболия (обрастание) – характерно для телолецитальных яиц. Образование гаструлы идёт здесь за счёт быстрого деления микромеров, которые обрастают вегетативный полюс яйца. Макромеры  с большим содержанием желтка, не способны к перемещению и образуют энтодерму.
4. Деноминация (расслоение) – клетки бластодермы разделяются на экто- и энтодерму.

Формирование мезодермы:

1. Телопластический (характерен для первичноротых организмов). На границе между экто- и энтодермой по краям бластопора клетки начинают делиться и дают начало мезодерме.
2. Энтероцельный (характерен для вторичноротых организмов). Клетки мезодермы закладываются в виде карманов первичной кишки. Полости карманов соответствуют целомической полости. В мезодерме выделяют определённые участки, который дают начало тканям и органам.

Строение инвагинационной гаструлы:

Инвагинация проходит несколько  иначе. На границе между анимальным и вегетативным полюсами в области  серого серпа клетки сначала сильно вытягиваются внутрь, принимая вид  «колбовидных», а затем тянут за собой клетки поверхностного слоя бластулы. Возникают серповидная бороздка и спинная губа бластопора.

Одновременно более  мелкие клетки анимального полюса, делящиеся быстрее, начинают перемещаться в сторону вегетативного полюса. В области спинной губы они  подворачиваются и впячиваются, а с боков и со стороны, противоположной  серповидной бороздке, обрастают  более крупные клетки. Затем процесс  эпиболии приводит к тому, что образуются боковые и брюшная губы бластопора. Бластопор смыкается в кольцо, внутри которого некоторое время  видны крупные светлые клетки вегетативного полюса в виде так называемой желточной пробки. Позднее они полностью погружаются внутрь, а бластопор сужается.

Гаструляция у человека:

Гаструляция у человека происходит в два этапа. Первый этап идет путем деляминации (расщепления), а второй - путем миграции.

1. В процессе первого этапа образуются два зародышевых листка (экто- и энтодерма), два провизорных органа (амнион и желточный мешок). Кроме того, непосредственно перед началом первого этапа происходит образование такого провизорного органа, как хорион. Формирование хориона - это второй этап в образовании плаценты.
2. Во время второго этапа образуются еще два зародышевых листка (мезодерма и мезенхима), провизорный орган - аллантоис и идет дальнейшее образование еще одного провизорного органа - плаценты: формируются третичные ворсинки хориона, которые в последующем соединяются с decidua basalis и формируют плаценту. Образуются осевые органы - хорда, нервная трубка, кишечная трубка, мезодерма.

№6

Гисто и органогенез

В самом начале формируются  осевые органы.

Самое начало органогенеза называют нейруляцией. Нейруляция охватывает процессы от появления первых признаков формирования нервной пластинки до замыкания ее в нервную трубку. Параллельно формируются хорда и вторичная кишка, а лежащая по бокам от хорды мезодерма расщепляется в краниокаудальном направлении на сегментированные парные структуры — сомиты.

Нервная система позвоночных, включая человека, отличается устойчивостью  основного плана строения на протяжении всей эволюционной истории подтипа. В формировании нервной трубки у  всех хордовых много общего. Вначале  неспециализированная спинная эктодерма, отвечая на индукционное воздействие  со стороны хордомезодермы, превращается в нервную пластинку, представленную нейроэпителиальными клетками цилиндрической формы.

Нервная пластинка недолго  остается уплощенной. Вскоре ее боковые  края приподнимаются, образуя нервные валики, которые лежат по обе стороны неглубокой продольной нервной бороздки. Края нервных валиков далее смыкаются, образуя замкнутую нервную трубку с каналом внутри — невроцелем. Раньше всего смыкание нервных валиков происходит на уровне начала спинного мозга, а затем распространяется в головном и хвостовом направлениях. Показано, что в морфогенезе нервной трубки большую роль играют микротрубочки и микрофиламенты нейроэпителиальных клеток. Разрушение этих клеточных структур колхицином и цитохалазином В приводит к тому, что нервная пластинка остается открытой. Несмыкание нервных валиков ведет к врожденным порокам развития нервной трубки.

После смыкания нервных валиков  клетки, первоначально располагавшиеся  между нервной пластинкой и будущей  кожной эктодермой, образуют нервный гребень. Клетки нервного гребня отличаются способностью к обширным, но строго регулируемым миграциям по всему телу и образуют два главных потока. Клетки одного из них—поверхностного—включаются в эпидермис или дерму кожи, где дифференцируются в пигментные клетки. Другой поток мигрирует в брюшном направлении, образует чувствительные спинномозговые ганглии, симпатические нервные узлы, мозговое вещество надпочечников, парасимпатические ганглии. Клетки из черепного отдела нервного гребня дают начало как нервным клеткам, так и ряду других структур, таких, как жаберные хрящи, некоторые кроющие кости черепа.

Мезодерма, занимающая место  по бокам от хорды и распространяющаяся далее между кожной эктодермой и  энтодермой вторичной кишки, подразделяется на дорсальную и вентральную области. Дорсальная часть сегментирована и  представлена парными сомитами. Закладка сомитов идет от головного к хвостовому концу. Вентральная часть мезодермы, имеющая вид тонкого слоя клеток, называется боковой пластинкой. Сомиты соединены с боковой пластинкой промежуточной мезодермой в виде сегментированных ножек сомитов.

Все области мезодермы  постепенно дифференцируются. В начале формирования сомиты имеют конфигурацию, характерную для эпителия с полостью внутри. Под индукционным воздействием, исходящим от хорды и нервной  трубки, вентромедиальные части сомитов — склеротомы —превращаются во вторичную мезенхиму, выселяются из сомита и окружают хорду и вентральную часть нервной трубки. В конце концов из них образуются позвонки, ребра и лопатки.

Дорсолатеральная часть  сомитов с внутренней стороны  образует миотомы, из которых разовьются поперечно-полосатые скелетные мышцы тела и конечностей. Наружная дорсолатеральная часть сомитов образует дерматомы, которые дают начало внутреннему слою кожи — дерме. Из области ножек сомитов с зачатками нефротом и гонотом образуются органы выделения и половые железы.