Меню

Стадии эмбрионального периода онтогенеза таблица



Эмбриональное развитие

От момента образования зиготы и до выхода зародыша из яйцевых оболочек длится эмбриональный период развития.

Эмбриональный период

Дробление зиготы

После того, как произошло оплодотворение — слияние сперматозоида и яйцеклетки, образовавшаяся зигота начинает интенсивно делиться. Ее множественные митотические деления называют дроблением.

Важная особенность дробления в том, что не происходит увеличение в размере зародыша: клетки дробятся (делятся) настолько быстро, что не успевают накопить цитоплазматическую массу. Дробление зиготы человека является полным неравномерным асинхронным.

Дробление зиготы

В результате дробления образуется морула. Морула (лат. morum — ягода тутового дерева) — клетка на стадии этапа дробления, когда зародыш представляет собой компактную совокупность клеток (без полости внутри).

Бластуляция

Бластуляция — заключительный период дробления, в который зародыш называется бластулой.

После очередных этапов многократного деления образуется однослойный зародыш с полостью внутри — бластула (греч. blastos — зачаток).

Стенки бластулы состоят из бластомеров, которые окружают центральную полость — бластоцель (греч. koilos — полый). Соединяясь друг с другом, бластомеры образуют бластодерму из одного слоя клеток.

Бластула и морула

Гаструляция (греч. gaster — желудок, чрево)

Гаструляцией называют стадию эмбрионального развития, в ходе которой клетки, возникшие в результате дробления зиготы, формируют три зародышевых листка: эктодерму, мезодерму и энтодерму.

Стенка бластулы начинается впячиваться внутрь — происходит инвагинация стенки. По итогу такого впячивания зародыш становится двухслойным. Двухслойный зародыш называется — гаструла. Полость гаструлы называется гастроцель (полость первичной кишки), а отверстие, соединяющее гастроцель и внешнюю среду — первичный рот (бластопор).

Гаструла

У первичноротых животных на месте первичного рта (бластопора) образуется ротовое отверстие. К первичноротым относятся: кишечнополостные, плоские, круглые и кольчатые черви, моллюски, членистоногие.

У вторичноротых на месте бластопора формируется анальное отверстие, а ротовое отверстие образуется на противоположном полюсе. К вторичноротым относят хордовых и иглокожих (морских звезд, морских ежей).

Первичноротые и вторичноротые

При впячивании части бластулы (инвагинации) клетки бластодермы мигрируют внутрь и становятся энтодермой (греч. entós — внутренний). Оставшаяся часть бластодермы снаружи называется эктодермой (греч. ἔκτος — наружный).

Между энто- и эктодермой из группы клеток формируется третий зародышевый листок — мезодерма (греч. μέσος — средний).

Гаструляция

Нейрула

Эта стадия следует за гаструлой. Ранняя нейрула представляет собой трехслойный зародыш, состоящий из энто-, экто- и мезодермы. На этапе нейрулы происходит закладка отдельных органов.

Важно отметить, что на стадии нейрулы происходит процесс нейруляции — закладывание нервной трубки. Нервная пластинка, образовавшаяся на ранних этапах, прогибается внутрь, при этом ее края сближаются и, замыкаясь, формируют нервную трубку.

Нейруляция

Итак, как уже было сказано, на стадии нейрулы закладываются отдельные органы. Эктодерма образует покровный эпителий и нервную пластинку, мезодерма (из которой в дальнейшем появятся все соединительные ткани), энтодерма — окружает полость первичной кишки (гастроцель), образуя кишечник. От энтодермы отшнуровывается хорда.

Нейрула

Все три зародышевых листка требуют нашего особого внимания, а также понимания того, какие органы и структуры из них образуются.

Эктодерма (греч. ἔκτος — наружный) — наружный зародышевый листок, образует головной и спинной мозг, органы чувств, периферические нервы, эпителий кожи, эмаль зубов, эпителий ротовой полости, эпителий промежуточного и анального отделов прямой кишки, гипофиз, гипоталамус.

Мезодерма (греч. μέσος — средний) — средний зародышевый листок, образует соединительные ткани: кровеносную и лимфатическую системы, костную и хрящевую ткань, мышечные ткани, дентин и цемент зубов, а также выделительную (почки) и половую системы (семенники, яичники).

Энтодерма (греч. entós — «внутренний») — внутренний зародышевый листок, образует эпителий пищевода, желудка, кишечника, трахеи, бронхов, легких, желчного пузыря, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала, печень и поджелудочную железу, щитовидную и паращитовидную железы.

Зародышевые листки и их производные

Из зародышевых листков образуются ткани, органы и системы органов. Такой процесс называется органогенезом. В период закладки органов важное значение имеет воздержание матери от вредных привычек (алкоголь, курение), которые могут нарушить процесс дифференцировки клеток и привести к тяжелейшим аномалиям, уродствам плода.

Некоторые лекарства также могут оказывать на плод тератогенный эффект (греч. τέρας — чудовище, урод), приводя к развитию уродств. Периоды закладки органов и система органов вследствие их большой важности носят название критических периодов эмбриогенеза.

Критический период эмбриогенеза

Анамнии и амниоты

Анамнии, или низшие позвоночные — группа животных, не имеющая зародышевых оболочек (зародышевого органа — аллантоиса и амниона). Анамнии проводят большую часть жизни в воде, без которой невозможно их размножение.

К анамниям относятся рыбы, земноводные.

Анамнии

Амниоты — группа высших позвоночных, характеризующаяся наличием зародышевых оболочек. К амниотам относятся пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие.

Зародышевый орган, аллантоис, является органом дыхания и выделения.

За счет особых оболочек, развивающихся в ходе эмбрионального развития, амниона и серозы, у амниот формируется амниотическая полость. В ней находится зародыш, окруженный околоплодными водами. Благодаря такому гениальному устройству, амниотам для размножения и развития более не нужно постоянное нахождение в водоеме, они «обрели независимость» от него.

Амниоты

Развитие плода происходит в мышечном органе — матке, которая, сокращаясь во время родов, стимулирует изгнание плода через родовые пути. Питание осуществляется через плаценту — «детское место» — орган, который с одной стороны омывается кровью матери, а с другой — кровью плода. Через плаценту происходит транспорт питательных веществ и газообмен.

Соединяет плаценту и плод особый орган — пуповина, внутри которой проходят артерии, вены.

Плацента и матка

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Источник

Внутриутробное развитие человека и критические периоды

Развитие человека протекает по генетическому плану, унаследованному от мамы и папы. Реализация наследственных задатков происходит в тесном взаимодействии со средой,
в которой формируется организм. Средой обитания для растущего зародыша является внутренняя среда организма матери, которая зависит как от её здоровья
и питания, так и от воздействия факторов внешней среды. Более того, среда всегда оказывает модифицирующее влияние на результат, к которому
приводит реализация изначально нормальной генетической программы.

Непрерывный процесс внутриутробного развития для удобства врачей и учёных подразделяется на периоды, у каждого из которых есть свои особенности. Хотя,
между периодами нет четкой границы, и существуют разночтения относительно их продолжительности, но знание этих периодов исключительно важно для тератологии.

Первая неделя новой жизни — предэмбриональный период или бластогенез

С момента оплодотворения до имплантации зародыша в стенку матки. Во время этого периода в оплодотворенной яйцеклетке протекают процессы активации генов,
необходимых для синтеза определенных белков, деления-дробления зиготы, пространственная дифференцировка будущего организма, выселение клеток в определенные участки зародыша, формирования зародышевых листков
и внезародышевых частей эмбриона.

Эмбриональный период

С момента имплантации до 12 недели — это очень ответственный период в развитии человека — происходит закладывание и формирование всех
жизненно важных органов, сопровождается быстрым ростом плода.

Через 45 дней после оплодотворения, зародыш называется плодом (после 17 стадии развития по Карнеги). К 10-ой недели основное формирование органов
закончено и с этого периода идет «дозревание» тканей и увеличение органов в объёме. К концу 3-го месяца кожа теряет прозрачность
и постепенно покрывается пушковыми волосами. К началу 4-го месяца завершается формирование мышечной системы, плод начинает двигать конечностями.

Максимальный рост плода происходит в 3–5 месяцев внутриутробного развития, на 20-й неделе скорость роста составляет 2,5 см в неделю. Начиная
с 32-ой недели беременности, происходит максимальное увеличение массы тела, в последние 8 недель беременности масса плода удваивается.

Критические периоды в развитии плода

Ткани и органы формируются в различные периоды роста плода. Ткани организма в момент этих процессов чувствительны к повреждающим воздействиям внешней
среды. Такие периоды называются «критическими периодами эмбриогенеза». Высок риск формирования отклонений в развитии в критические периоды. Могут формироваться «эмбриопатии» —
они проявляются пороками развития.

Из нарушений внутриутробного развития наибольшее значение имеют врожденные пороки развития (ВПР). Около 50% всех ВПР образуются под влиянием факторов окружающей
среды, наследственных факторов:

  • Физические воздействия
  • Эндокринные заболевания (сахарный диабет)
  • Химические вещества и алкоголь
  • Биологические факторы (инфекции)

В нашем медицинском центре на Калужской опытные врачи акушеры-гинекологи помогут Вам в вопросах наблюдения беременности.

Источник

Эмбриональное развитие организмов

I. Определение индивидуального развития. Периодизация онтогенеза
Биология развития — область науки о живом, которая возникла на стыке эмбриологии, молекулярной биологии, генетики. Она изучает наследственные, молекулярные, структурные и функциональные основы индивидуального развития, механизмы регуляции жизнедеятельности организма. Онтогенез или индивидуальное развитие организма — это полный цикл развития особи, в основе которого лежит реализация наследственной информации на всех стадиях существования в определенных условиях среды. Это совокупность взаимосвязанных и детерминированных хронологических событий, закономерно совершающихся в процессе жизненного цикла.
Филогенез — процесс исторического развития организмов. Онтогенез обусловлен филогенезом каждого вида.
Онтогенез — это процесс непрерывный, однако, для решения конкретных научных и практических задач предложено несколько схем периодизации. В соответствии с одной из них выделяют 3 периода: преэмбриональный, эмбриональный, постэмбриональный.
Преэмбриональный период (прогенез) соответствует гаметогенезу и оплодотворению, т.к. эти процессы во многом определяют развитие организма. С общебиологических позиций в соответствии со способностью организма осуществлять функцию полового размножения онтогенез делят на 3 периода: дорепродуктивный, репродуктивный, пострепродуктивный. В комплексе наук, составляющих биологию развития, ключевое место принадлежит эмбриологии, т.к. именно в зародышевый период онтогенеза происходит формирование структур и функций основных систем организма, реализуется программа наследственности.

Читайте также:  Пользовательские стили для ов в браузере Firefox

II. Общие закономерности эмбрионального развития животных
Эмбриология — наука, изучающая закономерности зародышевого развития организмов. Основы эмбриологии заложил петербургский академик К. Бэр (1792- 1876), который впервые описал яйцеклетку млекопитающих и показал, что зародыш позвоночных развивается вначале из двух зародышевых пластов. Основные работы в области сравнительной эмбриологии были выполнены русскими эмбриологами А.О. Ковалевским, И.И. Мечниковым, А.Н. Северцовым.
Эмбриональный или зародышевый период онтогенеза начинается с момента оплодотворения и продолжается до выхода зародыша из яйцевых оболочек. Относительно короткие отрезки эмбриогенеза, различаемые по характеру формообразовательных процессов, называют стадиями развития.
Собственно эмбриональное развитие включает стадии дробления, гаструляции, а также органо- и гистогенез. Процессы гаметогенеза и оплодотворения называют прогенезом. Цитологически они составляют промежуточное звено, связывающее онтогенезы родителей с онтогенезом их потомства. Преэмбриональный период (прогенез) включает развитие сперматозоидов и яйцеклеток из первичных половых клеток в процессе гаметогенеза. Морфофизиологические особенности яиц имеют важное значение для начальных фаз эмбриогенеза.
Первичные половые клетки обособляются на ранних стадиях эмбриогенеза (из энтодермальных клеток — у анамний или из клеток желточного мешка — у амниот) и мигрируют в развивающиеся железы. У человека между 2-м и 5-м месяцами овогонии интенсивно размножаются, а к 7- му месяцу входят в профазу первого деления мейоза. Важным явлением в овогенезе является амплификация генов — это образование многочисленных копий генов, кодирующих синтез рРНК, необходимой для раннего эмбриогенеза. Многие хромосомы приобретают вид ламповых щеток, на них синтезируются впрок рРНК и мРНК — это период малого роста. В цитоплазме яйцеклетки происходит образование питательных веществ белка (желтка), гликогена, жира. Это сопровождается увеличением размеров яйцеклетки (период большого роста), что ведет к снижению ядерно-цитоплазменных отношений. Яйцеклетки, содержащие небольшое количество желтка, который распределен равномерно, называются изолецитальными. У большинства позвоночных желтка в цитоплазме много и он распределен неравномерно. Такие яйца называют телолецитальными. В цитоплазме яйцеклеток синтезируется набор специфических регуляторных белков: фактор дезинтеграции ядерной оболочки, фактор, вызывающий конден-сацию хромосом, фактор, преобразующий ядро сперматозоида в пронуклеус (активирующий в нем синтез ДНК перед дроблением), фактор, ответственный за цитотомию, фактор определяющий блок мейоза. В цитоплазме яйцеклеток под мембраной выделяется поверхностный кортикальный слой, толщиной 2-3 мкм, содержащий микрофиламенты и гранулы полисахаридной природы. На стадии накопления желтка в яйцах большинства животных выявляется полярность, отмечается анимально-вегетативная ориентация: количество желтка увеличивается по направлению к вегетативному полюсу. Отмечается ооплазматичская сегрегация — неравномерное распределение веществ цитоплазмы: мРНК, гликоген концентрируются на анимальном полюсе, аскорбиновая кислота — на экваторе, желток — на вегетативном полюсе. Благодаря этому уже на уровне яйцеклетки можно представить карту презумптивных зачатков — частей будущего организма. Этот процесс особенно активно продолжается после оплодотворения. Кроме плазматической мембраны яйца имеют дополнительные оболочки: первичную, вторичную, третичную.
Оплодотворение — процесс слияния половых клеток, в результате которого образуется зигота. Он складывается из 3-х этапов:
1. Сближение гамет и проникновение сперматозоида в цитоплазму яйцеклетки. Гамета выделяет вещества — гамоны, которые активируют движение сперматозоида, происходит акросомная реакция — растворение яйцевых оболочек, слияние мембран яйцеклетки и сперматозоида. Образуется цитоплазматический мостик, ядро и центриоль сперматозоида входят в цитоплазму яйцеклетки.
2. Кортикальная реакция: изменяется кортикальный слой ооплазмы (кортикальные гранулы растворяются) и образуется оболочка оплодотворения (желточная). Перевителлиновое пространство обеспечивает блок полиспермии.
3. Активация метаболизма яйцеклетки характеризуется синтезом белка на уровне трансляции, т.к. мРНК, тРНК, рибосомы и энергия были запасены еще в овогенезе. Яйцеклетка в момент встречи со сперматозоидом находится на одной из стадии мейоза (метафазы II). Блок мейоза снимается, мейоз завершается, после чего ядро яйцеклетки превращается в женский пронуклеус. Ядро сперматозоида принимает вид профазного, в нем удваивается ДНК и формируется мужской пронуклеус. Оба пронуклеуса сближаются и сливаются, образуя общую метафазную пластинку — это сингамия. Первое митотическое деление приводит к образованию 2-х клеток (бластомеров) с набором хромосом 2n 2с.
Эмбриональное развитие начинается процессом дробления, который состоит из последовательных митотических делений зиготы и далее бластомеров. Процесс дробления заканчивается образованием многоклеточного зародыша — бластулы. Сначала бластомеры плотно прилегают друг к другу, образуя морулу, затем между клетками образуется полость, бластомеры оттесняются к периферии, образуя стенку бластулы — бластодерму, а полость внутри — бластоцель. Порядок и способ дробления зависит от строения яиц, от количества и распределения желтка. Тип дробления определяется правилом Сакса-Гертвига: ядро стремится расположиться в центре свободной от желтка цитоплазмы, а веретено деления — в направлении наибольшей протяженности этой зоны.
По характеру взаиморасположения бластомеров и скорости деления различают: радиальное дробление (у иглокожих), билатеральнное (у аскариды), спиральное (у моллюсков), анархичное (у медузы).

Особенности молекулярно-генетических и биохимических процессов при дроблении.
1. Митотические циклы укорочены (у морского ежа — 30-40 мин).
2. В ДНК бластомеров больше точек инициации и синтез ДНК идет во всех репликонах одновременно.
3. Транскрипция генов и синтез иРНК начинается на разных стадиях развития. Если в яйцеклетке много желтка и других веществ — на стадии ранней бластулы. У млекопитающих — на стадии 2-х бластомеров: при этом синтезируются белки клеточных мембран, ферменты, необходимые для деления. Важная роль принадлежит цитотомии. Борозды дробления проходят по границам между участками ооплазмы, отражающими явление ооплазматической сегрегации, и цитоплазма разных бластомеров различается по химическому составу.
Гаструляция — превращение однослойного зародыша бластулы в многослойный (2-х- или 3-х слойный), называемый гаструлой. Бластодерма преобразуется в наружный зародышевый листок -эктодерму и внутренний — энтодерму, которая формирует полость внутри — гастроцель. Отверстие, ведущее в гастроцель, называют бластопором или первичным ртом. Наличие 2-х зародышевых листков у всех многоклеточных — свидетельство гомологии и единства происхождения животного мира. Развитие третьего зародышевого листка — мезодеомы -является эволюционным усложнением фазы гаструляции. Выделяют 4 разновидности направленных в пространстве перемещений клеток в процессе гаструляции:

1. Инвагинация — впячивание участка бластодермы внутрь целым пластом.

2. Эпиболия — обрастание мелкими клетками анимального полюса более крупных, отстающих в скорости деления клеток вегетативного полюса.

3. Деламинация — расслоение клеток бластодермы на 2 слоя, лежащих друг над другом.

4. Иммиграция — перемещение групп или отдельных клеток. В каждом случае эмбриогенеза сочетаются несколько способов гаструляции.

Мезодерма — третий зародышевый листок образуется двумя способами: телобластическим или энтероцельным.
На стадии гаструлы начинается цитодифференцировка, т.е. активное использование генетической информации собственного генома. Одним из регуляторов генетической активности является различный химический состав цитоплазмы клеток зародыша вследствие ооплазматической сегрегации.

Стадия гисто- органогенеза — образование тканей и органов. Зародышевые листки, занимая определенное положение по отношению друг к другу, обеспечивают взаимодействие между клеточными группами — эмбриональную индукцию. При этом обособляются клеточные группы, изменяется форма, структура и химический состав клеток. Появляются зачатки будущих органов. Процессы морфогенеза сопровождаются дифференциацией клеток, образованием тканей и избирательным и неравномерным ростом отдельных органов и частей организма. Начальную стадию органогенеза называют нейруляцией (рис. 23), она характеризуется формированием комплекса осевых органов: нервной пластинки, замыканием ее в нервную трубку, а также формированием хорды и вторичной кишки. Образование комплекса осевых органов — нервной трубки, хорды, кишки — характерная черта организации всех хордовых. Мезодерма по бокам от хорды расщепляется на парные сегменты — сомиты. Экто- мезо- и энтодерма в ходе дальнейшего развития, взаимодействуя друг с другом, участвуют в формировании определенных органов.

У большинства позвоночных к провизорным органам относятся амнион, хорион, желточный мешок и аллантоис, у плацентарных — еще и плацента.. Наличие или отсутствие амниона позволяет разделить позвоночных на 2 группы. Анамнии — эволюционно более древние — круглоротые, рыбы, земноводные — их развитие происходит в водной среде.
К группе Амниот относят первичноназемных; пресмыкающихся, птиц и млекопитающих. Амнион и хорион развиваются из эктодермы, желточный мешок — из энтодермы, аллантоис из энтодермы и спланхноплевры.

III. Механизмы онтогенеза
Выявление механизмов клеточных и системных процессов пространственных и временных преобразований в жизненном цикле организма составляет основную проблему современной биологии развития. Современная биология развития рассматривает следующие механизмы онтогенеза:
1. Деление клеток играет важную роль: 1) из одноклеточной стадии развивается многоклеточный организм; 2) деление обеспечивает рост структур организма; 3) обеспечиваются морфогенетические процессы в эмбриогенезе, а у взрослых — различные формы регенерации.
Интерфаза имеет различную продолжительность в зависимости от стадии развития, локализации и функции клеток. Установлено, что многие структуры зародыша развиваются из небольшого числа клеток. Совокупность клеток, являющихся потомками одной родоначальной клетки называют клоном. Механизм отбора клеток неясен. На мышах показано, что на стадии бластоцисты в 64 клетки, дальнейшее развитие организма происходит из трех клеток. Известны мутации у дрозофилы, которые изменяют размеры организма за счет одного дополнительного деления. Т.о., клеточное деление протекает с разной интенсивностью, в разных частях, в разное время, носит локальный характер и подвержено мутационным изменениям.
2. Миграция клеток. Перемещения клеток имеют большое значение, начиная с процесса гаструляции. Клетки мезенхимного типа мигрируют одиночно или группами, а эпителия — пластом. Клетки нервного гребня, мигрируя, образуют два потока: поверхностный — включается в эпидермис, где дифференцируется в пигментные клетки; второй поток мигрирует в брюшном направлении, образуя чувствительные спинномозговые, симпатические и парасимпатические ганглии. Первичные половые клетки перемещаются из желточной энтодермы в зачаток половой железы. Нарушение миграции ведет к недоразвитию органов, нарушению нормальной локализации и возникновению пороков развития. Например, нарушение миграции нейробластов ведет к микрогирии и полигирии — аномальному расположению извилин в коре больших полушарий. Механизм миграции — амебоидные движения клеток по типу хемотаксиса или вследствие контактных взаимодействий со структурированным субстратом.
3. Сортировка клеток. Клетки не только перемещаются, но и узнают друг друга. Клетки экто-, энто- и мезодермы сегрегируют, собираются в группы. Это явление объясняется адгезией — избирательной слипаемостью клеток одного типа вследствие различий в поверхностном заряде мембран. Контактные взаимодействия основаны также на антигенных свойствах мембран.
4. Гибель клеток. Яркие примеры разрушений связаны с метаморфозом земноводных, насекомых. У человека закладка ребер у 7-го шейного позвонка подвергается некрозу.
5. Эмбриональная индукция — это взаимодействие частей развивающегося зародыша, когда один участок влияет на судьбу другого (опыты немецкого ученого Шпемана в 1924 г. на зародышах амфибий). Эффект индуцирующего воздействия определяется способностью воспринимать воздействие и отвечать на него, т. е. компетенцией.
6. Дифференцировка клеток — процесс приобретения специализации. Клетка приобретает химические, морфологические, функциональные особенности. Первые химические и морфогенетические различия между клетками обнаруживаются в период гаструляции. Зародышевые листки — пример ранней дифференцировки. Таким образом клетки, обладающие одинаковым кариотипом и генотипом дифференцируются в определенном направлении, соответственно виду организмов. В настоящее время общепринятой является точка зрения о дифференциальной экспрессии генов как основного механизма цитодифференцировки. Экспрессия гена в признак — сложный процесс, который можно изучать по продуктам активности генов биохимическим методом, электронно-микроскопически и др. Изучение политенных хромосом показало, что клетки разного типа содержат разные пуффы, т.е. транскрибируются разные гены. Видоизменяются и другие этапы экспрессии гена, происходят посттранскрипционные преобразования РНК, трансляция, посттрансляционные процессы. Важным в дифференцировке клеток является альтернативный процессинг первичных транскриптов.

Читайте также:  Вывод основной таблицы интеграла

Источник

Биология в лицее

Сайт учителей биологии МБОУ Лицей № 2 г. Воронежа, РФ

Site biology teachers lyceum № 2 Voronezh city, Russian Federation

Эмбриональный период онтогенеза (эмбриональное развитие), происходящий внутриутробно в теле матери и оканчивающийся рождением, есть у большинства млекопитающих, в том числе у человека. У яйцекладущих организмов и выметывающих икру эмбриональное развитие происходит вне тела матери и оканчивается выходом из яйцевых оболочек (у рыб, земноводных, пресмыкающихся, птиц, а также у многих беспозвоночных животных – иглокожих, моллюсков, червей и др.).

В эмбриональном периоде выделяют три основных этапа: дробление, гаструляцию и первичный органогенез. Эмбриональный, или зародышевый, период онтогенеза начинается с момента оплодотворения и продолжается до выхода зародыша из яйцевых оболочек.

У семенных растений к эмбриональному развитию относят процессы развития зародыша, происходящие в семени.

Дробление — это процесс деления зиготы или неоплодотворённого яйца на бластомеры. Дробление заканчивается образованием бластулы. Различают полное и частичное дробления.

Полное дробление — дробление, при котором цитоплазма яйца целиком разделяется на бластомеры. Обычно полное дробление проходят яйца с небольшим количеством равномерно распределённого в цитоплазме желтка. Различают полное равномерное и полное неравномерное дробления.

При полном дроблении всё яйцо делится на 2 части, затем на 4, 8, 16 и т. д. В результате такого дробления яйца образуется комочек клеток — морула . Позднее в центре зародыша возникает полость. Таким образом, морула является разновидностью бластулы, лишённой полости. Стадию морулы проходят губки, кишечнополостные, плоские черви, членистоногие, большинство млекопитающих.

Неполное (или частичное) дробление — дробление, при котором часть цитоплазмы яйца остается неразделённой на бластомеры. Различают частичное поверхностное и частичное дискоидальное дробления.

Неполное дробление наблюдается в яйцах с большим содержанием желтка. При этом типе дробления на бластомеры распадается не всё яйцо, а только часть его, в которой содержится ядро, окруженное цитоплазмой.

Бластула (греч. бластос — зачаток) — зародыш многоклеточных животных в период бластуляции. Обычно различают раннюю, среднюю и позднюю бластулу. Строение бластулы зависит от строения яйца и характера дробления.

В яйцах птиц, рыб и некоторых других животных участок, из которого будет развиваться зародыш, расположен на одном из полюсов в виде небольшого диска (такие яйца называются телолецитальными ). При развитии зародыша этот диск дробится на ряд бластомеров, расположенных в один слой, лежащий на массе желтка. В яйцах других животных (например, насекомых) желток обычно занимает среднюю часть (так называемые центролецитальные яйца ). Дробление окружающего желток участка приводит к возникновению периферического слоя бластомеров, к образованию однослойного зародыша — бластулы, внутри которого имеется первичная полость — бластоцель (иногда заполненная желтком).

У животных, яйца которых проходят полное, но неравномерное дробление, верхняя часть бластулы сложена мелкими, а нижняя — более крупными клетками ( блаcтомерами).

Гаструляция — следующий за формированием бластулы этап развития многоклеточного животного, который заключается в превращении однослойной бластулы в двухслойную гаструлу. Гаструляция у разных животных протекает неодинаково. У форм, яйца которых проходят полное и равномерное дробление, бластула имеет вид пузырька с клеточной стенкой примерно одинаковой толщины. В этом случае гаструляция идет путём впячивания нижней части бластулы. В результате образуется зародыш с двумя зародышевыми листками: наружным — эктодермой и внутренним — энтодермой.

Гаструла — это зародыш многоклеточных животных в период гаструляции. Гаструла впервые описана А. О. Ковалевским в 1865 году и названа «кишечной личинкой», термин «гаструла» введён в 1874 году Э. Геккелем. Обычно различают стадии ранней, средней и поздней гаструлы. На стадии поздней гаструлы зародыш образован двумя слоями клеток — наружным (первичной эктодермой) и внутренним (первичной энтодермой). У всех животных, кроме двухслойных (губки и кишечнополостные), образуется третий слой — мезодерма.

Как бы ни шёл процесс гаструляции, он приводит к образованию зародыша, состоящего из двух слоёв клеток: эктодермы и энтодермы. Но у более высокоорганизованных животных между эктодермой и энтодермой образуется средний зародышевый листок — мезодерма.

Зародышевые листки (зародышевые пласты) — слои тела зародыша многоклеточных животных и человека, образующиеся в процессе гаструляции. У большинства организмов три зародышевых листка: наружный — эктодерма, внутренний — энтодерма и средний — мезодерма.

В процессе развития эмбриона зародышевые листки путём дифференцировки образуют ткани и органы. В формировании эпителиальных тканей участвуют все три зародышевых листка. Из эктодермы развиваются кожный эпителий и его железы, передний и задний отделы кишечника, органы дыхания (у насекомых), нервная система; из энтодермы — эпителий среднего (пищеварительного) отдела кишечника, крупные застенные железы (печень и поджелудочная железа), органы дыхания; из мезодермы — скелет, мышцы, кровь, органы выделения и размножения.

Дифференцировка — это процесс, в результате которого клетка становится специализированной, т. е. приобретает химические, морфологические и функциональные особенности. Первые химические и морфогенетические различия между клетками, обусловливаемые самим ходом эмбриогенеза, обнаруживаются в период гаструляции.

Зародышевые листки и их производные являются примером ранней дифференцировки.

Зародышевый листок Органы и ткани
Эктодерма Зачатки ЦНС, органов чувств, эпидермиса и его производных, эмаль зубов
Энтодерма Кишечный эпителий с зачатками печени и поджелудочной железы, органы дыхания
Мезодерма Зачатки скелета, мускулатуры, кровеносной системы (включая сердце), половых органов, органов выделения, дермы, серозных оболочек, коркового вещества надпочечников

Осевые органы — это центральная нервная система (у хордовых — нервная трубка), хорда и пищеварительная трубка, которые начинают формироваться в позднюю стадию гаструляции (нейруляции) и дифференциации клеток. Нервная трубка, кишечник и хорда — комплекс осевых органов зародыша, который определяет двустороннюю симметрию тела.

Стадия развития зародыша, на которой осуществляется закладка осевых органов, называется нейрулой.

Большое влияние на развитие зародыша имеют факторы среды: радиация, токсические вещества (никотин, алкоголь, наркотики), недостаток кислорода, вирусы, паразиты, неудовлетворительное питание и т.п. Их постоянное воздействие может привести или к гибели зародыша, или к нарушению нормального развития (например, к появлению двухголовых ящериц, сиамских близнецов, слабоумию и др.).

Источник

Биология. 10 класс

Конспект урока

Биология, 10 класс

Урок 11. «Онтогенез. Эмбриональное развитие организма.»

3. Перечень вопросов, рассматриваемых в теме;

На уроке мы рассмотрим процесс индивидуального развития живых организмов. Вы узнаете, как из единственной клетки, проходя сложный путь преобразований, развивается целый организм. Какие стадии жизненного цикла общие у представителей разных систематических групп. Какое воздействие оказывают факторы среды на развитие организма в зародышевом периоде.

4. Глоссарий по теме (перечень терминов и понятий, введенных на данном уроке);

Онтогенез, типы онтогенеза, эмбриональный период, постэмбриональный период, морула, бластула, бластоцель, гаструла, нейрула, эктодерма, энтодерма, мезодерма, эмбриональная индукция, метаморфоз

Читайте также:  Как классифицируются БМВ Что означают цифры на BMW

Эмбриология — наука об индивидуальном развитии организмов.

Онтогенез – процесс индивидуального развития особи от момента образования зиготы до конца жизни организма.

Эмбриональное развитие — период жизни организма, который начинается с образования зиготы и заканчивается рождением или выходом зародыша из яйца.

Дробление — многократное деление зиготы путем митоза.

Бластула – однослойный зародыш с полостью внутри;

Гаструляция — двухслойный зародыш

Нейрула трехслойного зародыша — появление третьего, среднего слоя клеток — мезодермы, завершение образования трех зародышевых листков;

5. Основная и дополнительная литература по теме урока (точные библиографические данные с указанием страниц);

1.Учебник «Биология.10-11класс», созданный под редакцией академика Д.К.Беляева и профессора Г.М.Дымшица / авт.-сост. Г.М. Дымшиц и О.В.Саблина.- М.: Просвещение, 2018г.стр.75-78

1.А.А.Кириленко «ЕГЭ. Биология. Раздел «Генетика» , Учебно — методическое пособие.- Ростов н/Д: Легион, 2009г. С 68-70

2.А.Скворцов, А.Никишов, В. Рохлов. Универсальное учебное пособие. Биология, 6-11 классы
Школьный курс. М. «АСТ — Пресс», 2000 г. стр. 394-395

3.О.Л.Ващенко «Биология. Интерактивные дидактические материалы. 6-11 классы (+CDpc)

6. Открытые электронные ресурсы по теме урока (при наличии);

  1. Российский общеобразовательный Портал www.school.edu.ru
  2. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов www.school-collection.edu.ru
  3. Открытый колледж Биология http://college.ru/biology/

7. Теоретический материал для самостоятельного изучения;

Онтогенез – индивидуальное развитие организма.

Эмбриональный период, именуемый эмбриогенезом, берёт начало с соединения ядер женской и мужской половых клеток и представляет собой процесс оплодотворения. Так, у тех организмов, которым свойственно внутриутробное развитие, эмбриогенез заканчивается рождением, у организмов с личиночного типа развитием – выходом из зародышевых оболочек.

Эмбриональный период развития имеет несколько стадий:

1.Зигота. При оплодотворении мужская половая клетка, достигая яйцеклетки, провоцирует её развитие. В ней начинают происходить химические и физические процессы, которые способствуют образованию симметрии яйцеклетки, ликвидации мембран ядер, в результате чего, ядра двух клеток соединяются, и образуется ДНК.

2. Дробление (первый этап развития зиготы) – начинается деление зиготы. В яйцеклетке, которая продвигается по фаллопиевой трубе, образуются борозды, благодаря чему происходит деление клеток. Образовавшиеся таким путём клетки называются морулы. Эту стадию проходят все многоклеточные организмы, которые размножаются половым путём, различным является только процесс деления клеток (радиальное, билатеральное, спиральное). Особенностью деления клеток является то, что они не растут. Этот процесс предполагает образование из одной крупной клетки (яйцеклетки) большого количества клеток мелких, с меньшим количеством цитоплазмы возле ядер. Эмбриональный период на этом не заканчивается, рассмотрим следующие стадии развития эмбриона.

3. Бластула (образование многоклеточной структуры в форме пузырька) – состоит из слоя клеток, которые именуются эмбриональными. Размер бластулы приближается к размерам яйцеклетки, поэтому при делении клеток, возрастает число ядер и ДНК.

4. Гаструляция – стадия движения клеток эмбриональных, в результате чего образуются три слоя зародышевых листов. Эта стадия характеризуется возрастанием синтеза белков и рибосом, в этот период происходит выпячивание полюса (вегетативного) внутрь бластулы, противоположные полюса соединяются, и полость бластулы ликвидируется. При этом образуется новая полость, которая получила название бластопор или первичный рот.

Таким образом, гаструляция является необходимым моментом развития эмбриона, поскольку эмбриональный период на этой стадии даёт возможность формированию его органов и тканей, а также систем организма. Следует отметить, формирование тканей и органов эмбриона в разные периоды имеют разную чувствительность к повреждающим воздействиям среды, например, к инфекциям, радиации или химическим агентам. Эти периоды повышенной чувствительности называют критическими, здесь повышается вероятность развития отклонений.

Так, эмбриональный период имеет несколько критических моментов. Рассмотрим их более детально: 1. Период бластулы (первые две недели после зачатия) – эмбрион либо погибает, либо продолжает развиваться без отклонений. В это время погибает большое количество эмбрионов (40%), которые начали своё развитие из мутированных половых клеток. 2. С двадцатого по семидесятый день после оплодотворения – период наибольшей ранимости эмбриона, поскольку начинают закладываться и формироваться все жизненно важные органы. 3. Плодный период характеризуется быстрым ростом плода. Здесь довольно часто могут возникать нарушения его развития только в тех органах, которые не закончили своего формирования. Таким образом, эмбриональный период онтогенеза характеризуется формированием и развитием эмбриона путём делением клеток, образования у него тканей, органов и систем. У различных живых организмов этот период разнится по времени, но в любом случае, начинается он с момента зачатия и заканчивается рождением новой жизни

Эктодерма — наружный слой кожи – эпителий, нервная система, эмаль зубов, производные кожи: волосы, ногти, когти, рога, копыта, чешуя рыб, пресмыкающихся, кожные железы, органы чувств: глаза, уши и др.

Энтодерма — эпителий внутренних органов: кишечника, жабр, легких. Пищеварительные железы – печень, поджелудочная железа.

Мезодерма хрящевая и костная ткань, мышцы, почки, сердечно — сосудистая система, половые железы, дентин зубов.

На развивающийся зародыш оказывает влияние окружающая среда. В большей степени эта зависимость проявляется у беспозвоночных животных. У плацентарных млекопитающих посредником между зародышем и окружающей средой является организм матери, от которого эмбрион получает питание, кислород, тепло.

Основателем современной эмбриологии является российский учёный К.М.Бэр. В 1828 г. он опубликовал сочинение «История развития животных».

Заслуга создания эволюционной эмбриологии также принадлежит замечательным русским ученым А.О. Ковалевскому, И.И. Мечникову, А.Н. Северцову, И.И. Шмальгаузену. Современным представлениям о зародышевых листках, наука обязана А.О. Ковалевскому, который обнаружил эктодерму, энтодерму и мезодерму у всех групп хордовых.

Немецкие ученые Ф. Мюллер и Э. Геккель сформулировали биогенетического закона, согласно которому онтогенез, т.е. индивидуальное развитие вида, есть краткое повторение филогенеза – исторического развития вида которому он относится. В 1866 Геккел вводит понятие онтогенез.

Российский ученый — академик А.Н. Северцов установил, что в индивидуальном развитии животных повторяются признаки не взрослых предков, а их зародышей.

На протяжение всего времени внутриутробного развития плод, напрямую связанный с организмом матери через уникальный орган – плаценту, находится в постоянной зависимости от состояния здоровья матери.

Влияние никотина.

В последнее время ведётся много споров на тему, влияет ли курение на развитие плода. Известно, что никотин, попадающий в кровь матери, легко проникает сквозь плаценту в кровеносную систему плода и вызывает сужение сосудов. Если поступление крови в плод ограничена, то снижается его снабжение кислородом и питательными веществами, что может вызвать задержку развития. У курящих женщин ребёнок при рождении весит в среднем на 300-350г меньше нормы. Существуют и другие проблемы, связанные с курением при беременности. У таких женщин чаще происходят преждевременные роды и выкидыши на поздних сроках беременности. На 30% выше вероятность ранней детской смертности и на 50% — вероятность развитие пороков сердце у детей, чьи матери не смогли во время беременности отказаться от сигарет.

Столь же легко через плаценту проходит и алкоголь. Употребление спиртного при беременности может вызвать у ребенка состояние, известное, как алкогольный синдром плода. При этом синдроме наблюдается задержка умственного развития, микроцефалия (недоразвития головного мозга), расстройства поведения (повышенная возбудимость, невозможность сосредоточиться), снижение скорости роста, слабость мышц.

Влияние наркотических веществ.

Особенно чувствителен плод к вредному воздействию наркотических веществ. Если женщина имеет зависимость от наркотических препаратов, то её ребёнок, как правило, в эмбриональный период развитие приобретает такую же зависимость.

После рождения у него возникает синдром отмены (ломка), потому что исчезает постоянное поступление наркотика, который до этого ребёнок получал из крови матери через плаценту. Так как героин, кокаин и другие наркотики в первую очередь поражают нервную систему, у таких детей ещё в период внутриутробного развития может возникнуть поражение головного мозга, что приведёт в дальнейшем к задержке умственного развития или нарушения поведения.

Влияние лекарственных препаратов.

Лекарственные препараты, которые продаются в аптеке без рецептов, всегда тщательно проверяются на влияние вредных воздействий. Однако, если возможно, было бы желательно ограничить приём лекарств, особенно на ранних стадиях беременности и в критические для развития плода периоды, потому что многие лекарственные препараты очень легко проходят через плаценту.

Трагедия, которая потрясла Западную Европу связанна с талидомидом. Препарат в начале 60-х гг. ХХ в. выписывали многим беременным, страдающих от постоянных приступах тошноты. Довольно быстро выяснилось, что это лекарство вызывало нарушения развития конечностей у плода: они либо отсутствовали, либо были недоразвиты. Лекарство было запрещено, но несколько тысяч детей уже родились. Часто у новорожденных, чьи матери принимали талидомид, кисти или стопы росли прямо из туловища. Степень недоразвития конечностей зависела от того, на какой стадии беременности мать принимала лекарство.

Для развития плода представляют серьёзную опасность вирусные заболевания матери во время беременности. Наиболее опасны краснуха, гепатит В и ВИЧ-инфекции. В случае заражения краснухой на первом месяце беременности у 50% детей развиваются врождённые пороки: слепота, глухота, расстройства нервной системы и пороки сердца.

8. примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля (не менее 2 заданий).

Установите последовательность стадий эмбриогенеза хордового животного.

Запишите в таблицу, соответствующую последовательность цифр

Тип вариантов ответов: (Текстовые, Графические, Комбинированные).

Источник