Размножение. Гаметогенез. Онтогенез

Размножение - присущее всем живым организмам свойство воспроизведения себе подобных
Разные способы размножения подразделяются на два основных типа: бесполое и половое
Бесполое
1. Участвует одна особь
2. Наследственный материал особи (генотип) остаётся неизменным
3. В основе бесполого размножения лежит митоз
4. Происходит без образования половых клеток - гамет.
5. Скорость размножения высокая - быстрое увеличение числа особей
6. Выгодно в постоянных, неизменяющихся условиях среды
Половое
1. Участвует обычно две особи
2. Наследственный материал особи (генотип) изменяется, комбинируется
3. В основе полового размножения лежит мейоз
4. Происходит с образованием половых клеток - гамет
5. Скорость размножения низкая - медленное увеличение числа особей
6. Выгодно в непостоянных, изменяющихся условиях среды

Бинарное деление - деление материнской клетки на две идентичные дочерние
Примеры : деление надвое у простейших животных – амеба обыкновенная, инфузория туфелька, эвглена зеленая
Споровое размножение
Происходит с образованием специализированных клеток – спор
Примеры: споровое размножение у грибов, папоротников, мхов, водорослей, хвощей, плаунов
Вегетативное размножение
Размножение с помощью вегетативных органов у растений – листьев, побегов, корней, почек

Фрагментация – особь делится на две или несколько частей (фрагментов), каждая из которых растет и образует новый организм; способность некоторых живых существ восстанавливать утраченные органы или части тела (регенерация)
Примеры : регенерация в кольчатых червей, регенерация у кишечнополостных
Почкование - дочерние особи формируются из выростов тела материнского организма (почек), в конечном счете не отделяются от материнского организма
Примеры : почкование у дрожжей, почкование у коралловых полипов
Шизогония – множественное деление. Характеризуется многократным делением ядра исходной клетки, после чего последняя распадается на соответствующее число одноядерных клеток
Примеры: шизогония у малярийного плазмодия

Копуляция – слияние различающихся по полу клеток – гамет с образованием зиготы
Примеры : размножение у млекопитающих, размножение у семенных растений
Партеногенез (непорочное зачатие) – развитие зародыша из неоплодотворенной яйцеклетки
Примеры: размножение пчел, ос, муравьев
Гермафродитизм — одновременное наличие у организма мужских и женских половых признаков и репродуктивных органов
Примеры: гермафродитизм у плоских и кольчатых червей, моллюсков
Конъюгация - обмен наследственным материалом (половыми ядрами) у инфузорий-туфелек

Гаметогенез
Гаметогенез - процесс образования половых клеток - гамет
Делится на Овогенез - процесс образования яйцеклеток и Сперматогенез - процесс образования сперматозоидов
Гонада – половая железа, в которой происходит процесс гаметогенеза
Отличия сперматогенеза и овогенеза
Сперматогенез происходит в семенниках
Сперматогенез только в период полового созревания
В сперматогенезе есть Зона формирования
Сперматоцит практически не растет в Зоне роста
В результате сперматогенеза формируется четыре полноценные половые клетки - сперматозоида
Овогенез происходит в яичниках
Овогенез начинается в эмбриональном периоде
В овогенезе нет Зоны формирования
В Зоне роста овоцит значительно растет и накапливает вещества
В результате овогенеза образуется - одна полноценная половая клетка - яйцеклетка и три направительных тельца

Зона размножения
В этой зоне клетки гонад многократно делятся митозом для увеличения численности. Первичные половые клетки (имеет диплоидный набор, 2n2c) делятся митозом на сперматогонии (2n2c). Сперматогонии делятся митозом на сперматоциты 1-го порядка (2n2c).
Зона роста
Сперматоциты 1-го порядка увеличиваются в размерах, происходит интерфаза (2n4c) (подготовка к зоне созревания)
Зона Созревания
Состоит из двух последовательных делений мейоза. В результате первого деления мейоза образуются сперматоциты 2го порядка(1n2c) (Из одного сперматоцита 1го порядка образуются 2 сперматоцита 2го порядка)
После второго деления мейоза – образуются 4 сперматиды(1n1c).
Зона формирования:
Незрелые сперматиды превращаются в зрелые сперматозоиды(1n1c), приобретая все свойственные ему структуры ( акросома, хвост, шейку).
В итоге в результате Сперматогенеза образуются четыре полноценные половые клетки – сперматозоиды.
2n2c
Первичная половая клетка,2n2c
Сперматогоний, 2n2c
Сперматоцит 1 порядка,2n2c
2n2c
2n4c
Сперматоцит 2 порядка, n2c
4 сперматиды, nc
4 сперматозоида, nc
митоз
Мейоз 1
Мейоз 2
Сперматогенез - процесс образования мужских гамет – сперматозоидов, происходит в несколько этапов в мужских гонадах – семенниках.
Этапы:
Первичная половая клетка
Сперматогоний
Сперматоцит 1 порядка
Сперматоцит 2 порядка
Сперматида
Сперматозоид

Зона размножения
В этой зоне клетки гонад многократно делятся митозом для увеличения численности. Первичные половые клетки (имеет диплоидный набор, 2n2c) делятся митозом на овогонии (2n2c). Овогонии делятся митозом на овоциты 1-го порядка (2n2c).
Зона роста
Овоциты 1-го порядка значительно увеличиваются в размерах и накапливают питательные вещества, происходит интерфаза (2n4c) (подготовка к зоне созревания)
Зона Созревания
Состоит из двух последовательных делений мейоза. В результате первого деления мейоза образуются овоцит 2-го порядка (1n2c) и 1 полярное (направительное тельце). Клетки делятся неравномерно – овоцит большой и содержит питательные вещества, полярное тельце – маленькое и в размножении участвовать не будет.
После второго деления мейоза – образуются одна Овотида (яйцеклетка) (1n1c) и три полярных тельца (подвергаются затем редукции)
Зона формирования:
Отсутствует
2n2c
nc
Первичная половая клетка,2n2c
Овогоний, 2n2c
Овоцит 1 порядка,2n2c
2n2c
2n4c
Овоцит 2 порядка, n2c
митоз
Мейоз 1
Мейоз 2
Овогенез - процесс образования женских гамет – яйцеклеток, происходит в несколько этапов в женских гонадах – яичниках.
Полярное тельце
3 Полярных тельца
1 Овотида,
яйцеклетка
Этапы:
Первичная половая клетка
Овогоний
Овоцит 1 порядка
Овоцит 2 порядка
Овотида (яйцеклетка)

Строение сперматозоида:
Сперматозоид имеет головку с акросомой, шейку с митохондриями (дают энергию для передвижения), хвостик.
Акросома – органоид, содержится в передней части головки, содержит вещества для растворения оболочки яйцеклетки, при проникновении сперматозоида в яйцеклетку.
Строение яйцеклетки: ядро, цитоплазма, запас питательных веществ

Каждый месяц у девочек образуется одна яйцеклетка, которая выходит вместе с месячными
У девочек овогенез начинается еще до момента рождения – в утробе матери!
У мальчиков только с приходом полового созревания – в 13-14 лет
Интересные факты
Каждые три месяца сперматозоиды обновляются, поэтому, чтобы завести здоровых детей, мужчинам достаточно начать вести здоровый образ жизни за три месяца до зачатия детей. А вот женщинам год, а то и два!
За всю жизнь женщина образует в районе 400 яйцеклеток! 400 возможных комбинаций детей, которые могли бы родиться !

Оплодотворение – процесс слияния яйцеклетки и сперматозоида
В результате оплодотворения образуется зигота с набором 2n2c, она и даёт начало будущему организму
Делится на наружное и внутреннее оплодотворение
Наружное происходит во внешней среде – в воде, не в половых путях. Половые клетки выделяются в воду и в ней же и происходит оплодотворение.
Развито у земноводных, рыб
Внутреннее происходит в половых путях женской особи.
Развито у наземных животных - пресмыкающихся, птиц, млекопитающих ,человека, насекомых, пауков, раков
Самооплодотворение – развито у особей, имеющих и мужские и женские половые железы – гермафродитов (кольчатые черви, моллюски)
Биологическое значение оплодотворения:
Восстановление диплоидного набора хромосом
Объединение наследственного материала отцовской и материнской особи

Онтогенез
Онтогенез – индивидуальное развитие организма от образования зиготы до смерти.
Состоит из двух периодов:
Эмбриональный период
Постэмбриональный период

Эмбриональный период
Эмбриональный период – длится от образования зиготы до рождения или вылупления
Состоит из периодов:
1. Дробление
2. Гаструляция
3. Органогенез (нейруляция)
Дробление
Зигота, образовавшаяся при оплодотворении делится (дробится) митозом на клетки бластомеры сначала с образованием морулы (делится сначала на 2 клетки, затем на 4, 8 и 16), а затем с образованием бластулы - однослойного зародыша, состоящего из 32 клеток – бластомеров, с полостью бластоцелью внутри.
морула
зигота
бластула
Стадии развития зародыша:
Зигота
Морула
Бластула
Гаструла
Ранняя Нейрула
Нейрула

Гаструляция
Гаструляция – процесс образования двуслойного зародыша гаструлы, за счёт впячивания клеток бластулы.
Гаструла – состоит из двух слоев:
Энтодерма – внутренний слой
Эктодерма – наружный слой
Содержит полость – бластопор (первичный рот).
Органогенез (нейруляция)
На этом этапе происходит образование третьего, промежуточного зародышевого листка – мезодермы, за счет миграции клеток эктодермы и энтодермы. Далее происходит перемещение клеток внутри зародыша с образованием осевого комплекса органов: хорды, нервной трубки и первичной кишки. С появлением иннервации зародыш получает название Нейрула.
Вокруг осевого комплекса органов происходит закладка всех тканей и органов. Из каждого зародышевого листка образуются свои органы и ткани.

ЭКТОДЕРМА - наружный зародышевый листок
Ткани
эпителиальная
нервная
Системы органов
Нервная система: ЦНС - головной и спинной мозг и периферическая - нервы, рецепторы и нервные узлы
Покровная система: кожа, волосы, ногти, сальные, потовые железы
Сенсорная система: все органы чувств
Эмаль зуба
МЕЗОДЕРМА - промежуточный зародышевый листок
Ткани:
Соединительная ткань: кровь, лимфа, костная, жировая, хрящевая
Мышечная: скелетная, сердечная и гладкая мускулатура внутренних органов
Системы органов
Опорно-двигательная (кости, хрящи, связки, сухожилия)
Мочевыделительная: почки, мочевой пузырь, мочеточники
Половая система: половые органы и половые железы
Сердечно-сосудистая система: сердце, все сосуды
Эндокринная система ( железы)
Дентин зуба
ЭНТОДЕРМА - внутренний зародышевый листок
Ткани:
Эпителиальная ткань внутренних органов - дыхательной и пищеварительной системы
Системы органов
Пищеварительная система: все отделы ЖКТ: рот, глотка, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник; пищеварительные железы: печень, поджелудочная, слюнные железы
Дыхательная: все отделы дыхательной системы – носовая полость, носоглотка, гортань, трахея, бронхи, легкие

К завершению эмбрионального периода у зародыша формируются все органы и ткани. Заканчивается эмбриональный период рождением (вылуплением) организма. И начинается постэмбриональный период.
Постэмбриональный период
Постэмбриональный период – период от рождения (вылупления) до смерти
Есть два варианта развития – прямое и непрямое
Прямое развитие (без превращения, без метаморфоза) - из яйцевых оболочек вылупляется или рождается небольшой организм, но уже с заложенными всеми основными органами, т е похожий на взрослую особь. Организму остается только расти и развиваться. Личиночная стадия отсутствует.
Две стадии:
Яйцо
Имаго (взрослая особь)
Пример: птицы, млекопитающие, рыбы, пресмыкающиеся

Развитие с полным превращением (метаморфозом) – когда личинка не похожа на взрослую особь, требует преобразования с помощью образования куколки, поэтому включает в себя 4 стадии :
Яйцо
Личинка
Куколка
Взрослая особь (имаго)
Пример: Все Насекомые с полным превращением
Непрямое развитие ( с превращением, с метаморфозом) – из яйцевых оболочек выходит организм устроенный проще и имеющих специальные органы – личинка. Личинка питается, растет и со временем преобразуется во взрослый организм. При метаморфозе разрушаются личиночные органы и возникают органы, присущие взрослым животным.
Непрямое развитие делится на:
Развитие с неполным превращением (метаморфозом) - когда личинка похожа на взрослую особь, не требует образования куколки, а просто вырастает во взрослую особь, поэтому включает в себя 3 стадии :
Яйцо
личинка
Взрослая особь (имаго)
Пример : Все Насекомые с неполным превращением, Земноводные

Полное превращение
4 СТАДИИ
Неполное
Превращение
3 СТАДИИ
ЛИЧИНКА
ЯЙЦО
ВЗРОСЛОЕ НАСЕКОКОМОЕ
ИМАГО
КУКОЛКА
ЯЙЦО
ЛИЧИНКА
ВЗРОСЛОЕ НАСЕКОКОМОЕ
ИМАГО
РАЗВИТИЕ
НАСЕКОМЫХ

Отряд Прямокрылые
Кузнечик, саранча
Отряд стрекозы
медведка
Отряд Клопы
Отряд Богомолы
Отряд Равнокрылые
тля
Отряд Тараканы
Отряд Вши

Отряд Блохи
Отряд Жуки,
Жесткокрылые
Отряд Бабочки,
Чешуекрылые
Отряд Перепончатокрылые
пчела
муравей
Отряд Двукрылые
комар
муха
слепень
шмель