Оплодотворение. Периоды онтогенеза. Типы развития. Метаморфоз

ГАМЕТОГЕНЕЗ
Гаметогенез – процесс образования и созревания половых клеток – гамет.
У многоклеточных водорослей, многих грибов и высших споровых растений формирование гамет происходит в специальных органах полового размножения — гаметангиях.
У высших споровых растений женские гаметангии называются архегониями, мужские — антеридиями.
У животных гаметогенез протекает в специальных
половых железах — гонадах.
У губок и кишечнополостных половые железы
отсутствуют и гаметы возникают из соматических
клеток.
Гонады:
семенники — мужские гонады;
яичники — женские гонады

сперматогенез — образование и созревание мужских половых клеток — сперматозоидов;
овогенез (оогенез) — образование и созревание женских половых клеток — яйцеклеток.
ЯЙЦЕКЛЕТКА
Функции:
обеспечение развития зародыша
питательными веществами;
хранение генетической информации
Особенности строения:
От 0,01 мм до 23 см;
Крупная и неподвижная;
Содержит большой запас питательных
веществ;
Крупное ядро с гаплоидным набором
хромосом.

Сперматозоид
Функции:
внесение генетической информации в яйцеклетку;
стимуляция развития яйцеклетки
Строение:
70 мкм;
маленькие и подвижные;
есть головка, шейка, хвостик;
небольшое ядро с гаплоидным набором
хромосом;
нет запаса питательных веществ;
аппарат Гольджи преобразован в акросому,
расположенную на переднем конце головки:
акросома выделяет ферменты,
растворяющие оболочку яйцеклетки;
митохондрия упаковывается вокруг жгутика,
образуя шейку

СТАДИИ ГАМЕТОГЕНЕЗА

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ВИДЫ
РАЗДЕЛЬНОПОЛЫЕ
ГЕРМАФРОДИТЫ
Гермафродиты — виды, у которых один и тот же организм может образовывать как мужские, так и женские половые клетки.
БРЮХОНОГИЕ МОЛЛЮСКИ, ЧЕРВИ

ОСЕМЕНЕНИЕ
Осеменение — сближение гамет двух особей.
Наружное осеменение:
копулятивные органы отсутствуют;
встреча животных необязательна;
гаметы выделяются в воду, там происходит оплодотворение;
свойственно только водным животным (рыбы, земноводные).
Внутреннее осеменение:
есть копулятивные органы;
не зависит от внешней среды;
экономная продукция гамет;
свойственно ряду водных животных и всем наземным.

ОПЛОДОТВОРЕНИЕ
Оплодотворение — это процесс соединения двух гамет (n),
в результате чего образуется оплодотворенное яйцо зигота (2n).
При контакте с яйцеклеткой акросома сперматозоида разрывается и ее содержимое высвобождается.
Под воздействием ферментов акросомы оболочка яйцеклетки в месте контакта растворяется.
Внутренняя поверхность акросомы вытягивается, и формируется акросомальный отросток, который проникает через растворенную зону яйцевых оболочек и сливается с мембраной яйцеклетки.
В этом месте из цитоплазмы образуется воспринимающий бугорок. Он захватывает ядро, центриоли и митохондрии сперматозоида и увлекает их внутрь яйцеклетки.

5.Цитоплазматическая мембрана сперматозоида встраивается в мембрану яйцеклетки.
6. Проникновение сперматозоида в яйцеклетку вызывает отслаивание от яйцеклетки оболочки оплодотворения.
7. Между ней и поверхностью яйцеклетки возникает пространство, заполненное жидкостью. Образование оболочки оплодотворения препятствует проникновению других сперматозоидов в яйцеклетку.
8.Проникшее в цитоплазму яйцеклетки ядро сперматозоида набухает, достигает величины ядра яйцеклетки.
9. Ядра сближаются и сливаются.
Этот момент и есть собственно о
плодотворение.

ОНТОГЕНЕЗ
Онтогенез — процесс индивидуального развития особи от зиготы до смерти.
Индивидуальное развитие (онтогенез) всегда находится под контролем генов.
В процессе онтогенеза реализуется генетическая информация, полученная от родителей.
Все клетки одного организма потенциально несут одну и ту же генетическую программу, но по мере развития организма разные его клетки используют разные части этой программы. На характер работы генов большое влияние оказывают условия внешней среды.
Изучение генетической программы онтогенеза помогает выявлять причины возникновения многих болезней и разрабатывать новые методы их лечения.

Человеку и плацентарным животным свойственно внутриутробное развитие. В этом случае в онтогенезе выделяют 3 периода:
проэмбриональный период: развитие и формирование женских и мужских гамет;
эмбриональный (внутриутробный): стадии зародыша и плода;
постэмбриональный начинается после родов, продолжается всю жизнь и заканчивается смертью.

Последовательность процессов онтогенеза одноклеточных:
образование дочерней клетки путем митоза;
активный синтез органических веществ;
рост клетки;
синтез новых недостающих органоидов;
развитие организма: изменение
чувствительности к различным факторам,
изменение активности и т. п.
Онтогенез одноклеточных — период от деления материнского организма до собственного деления.

Онтогенез многоклеточных:
Эмбриональный период — период от зиготы до рождения/вылупления из яйцевых оболочек;
Постэмбриональный период — период от рождения/вылупления из яйцевых оболочек до смерти организма.
эмбриональный период
1 стадия — дробление (от зиготы до морулы);
2 стадия — бластуляция (бластула — однослойный зародыш);
3 стадия — гаструляция (гаструла — двухслойный зародыш);
4 стадия — гистогенез (нейрула);
5 стадия — органогенез.

Дробление — ряд последовательных митотических делений зиготы.
Начинается дробление с двух последовательных меридиональных делений, в результате которых зародыш становится сначала двухклеточным, затем четырехклеточным.
Клетки зародыша — бластомеры!
Затем происходит экваториальное деление — стадия восьмиклеточного зародыша.
В дальнейшем зародышевые клетки делятся митотически. Рост клеток не происходит. В результате количество клеток увеличивается, а размер их уменьшается.
Процесс заканчивается морулой — шарообразным зародышем, состоящим из множества мелких клеток. По размеру морула не отличается от зиготы.

Бластуляция — процесс расхождения эмбриональных клеток из центра к периферии и формирование сферической однослойной бластулы. Полость зародыша называется бластоцель.
Гаструляция — процесс разделения зародыша на зародышевые листки и формирования двухслойного зародыша — гаструлы. В ходе гаструляции клетки зародыша практически не делятся и не растут. Происходит активное передвижение клеточных масс по типу впячивания или миграции. Образуется гастральная полость, сообщающуюся с окружающим пространством через отверстие, называемое первичным ртом. Так начинает формироваться будущая пищеварительная система.
Зародыш при этом состоит из двух слоев, называемых зародышевыми листками.

Зародышевые листки — отдельные пласты клеток, занимающие определенное положение в зародыше и дающие начало соответствующим органам.
Внешний зародышевый листок называется эктодерма, а внутренний — энтодерма. Между ними может находиться остаток бластоцеля, дающий начало первичной полости тела.
У губок и кишечнополостных из этих слоев
формируются все специализированные
клетки тела.

Гистогенез (тканегенез) — процесс формирования тканей зародыша у всех животных (кроме губок и кишечнополостных). Часть клеток перемещается в пространство между эктодермой и энтодермой, и образует третий зародышевый листок — мезодерму.

ПОСТЭМБРИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ
Непрямое
(с метаморфозом, или с превращением)
Прямое
Типы развития
У млекопитающих,
птиц,
пресмыкающихся,
некоторых беспозвоночных
(паукообразных, прямокрылых)
У земноводных.
У беспозвоночных:
чешуекрылых (бабочки), жесткокрылых (жуки),
перепончатокрылых (пчелы, наездники)

Этапы
прямого развития
Яйцо (зигота)
Личинка
Взрослое животное
(имаго)

Этапы
непрямого развития
(с метаморфозом)
Яйцо (зигота)
Личинка
Взрослое животное
(имаго)
Куколка

развитие насекомых
Все насекомые развиваются с метаморфозом.

Нимфа — молодая особь, сходная по строению с родительской особью, но отличающаяся более мелкими размерами и недоразвитием некоторых органов.
Личинка — молодая особь, отличающаяся по строению и образу жизни от родительской особи.
Функции личинки:
питание и активное запасание питательных веществ для взрослой фазы;
активный рост;
расселение (для водных);
экологическая ниша, отличная от ниши взрослого животного, что способствует биологическому прогрессу вида.
Имаго — половозрелое животное.