Индивидуальное развитие организмов (онтогенез). Эмбриональный период развития

Вопрос 1. Что такое зигота?

Зигота — диплоидная (содержащая полный двойной набор хромосом) клетка, образующаяся в результате оплодотворения (слияния яйцеклетки и сперматозоида). Зигота является тотипотентной клеткой, то есть способной породить любую другую. Термин ввёл немецкий ботаник Э. Страсбургер.

Вопрос 2. Чем деление клеток в процессе дробления отличается от обычного митотического деления клеток взрослых животных?

Дробление и деление являются неизменными атрибутами процесса размножения и увеличения количества проживающих на Земле особей.

Дробление – это серия делений оплодотворенного яйца многоклеточного животного организма. Дробление – это первая стадия онтогенеза, начало начал эмбрионального развития.

Деление – термин, который имеет 2 значения. В первом варианте имеется в виду процесс бесполого размножения растительных, животных организмов, прокариотов и грибов. Деление – самый древний способ увеличения количества особей. Такой процесс весьма популярен в среде одноклеточных – амеб, инфузорий, хлорелл, бактерий и сине-зеленых водорослей. На теле родительской клетки образуется перетяжка, параллельно удваивается весь комплект плавающего в цитоплазме содержимого. Перетяжка неумолимо растет. Некоторое время клетка походит на песочные часы. В завершении процесса деления 2 одинаковые клетки «отрываются» одна от другой.

Вопрос 3. Составьте и заполните таблицу «Основные этапы эмбрионального периода развития».

Вопрос 4. Вспомните из курса зоологии, у каких животных тело состоит только из двух слоёв клеток — эктодермы и энтодермы. Есть ли у них системы органов?

У губок и кишечнополостных тело состоит только из двух слоев клеток – эктодермы и энтодермы. Между ними находится студенистое бесструктурное вещество - мезоглея. Системы органов у них отсутствуют.

Вопрос 5. Что такое дифференцировка клеток в процессе эмбрионального развития?

Дифференцировка, или дифференцирование, – это процесс возникновения и нарастания структурных и функциональных различий между отдельными клетками и частями зародыша. С морфологической точки зрения он выражается в том, что образуются несколько сотен типов клеток специфического строения, отличающихся друг от друга. Из неспециализированных клеток бластулы постепенно возникают клетки эпителия кожи, появляются нервные, мышечные клетки и т. д. С биохимической точки зрения специализация клеток заключается в их способности синтезировать определённые белки, свойственные только данному типу клеток. Лимфоциты синтезируют защитные белки – антитела, мышечные клетки – сократительный белок миозин. Каждый тип клеток образует «свои», свойственные только ему белки. Биохимическая специализация клеток обеспечивается избирательной активностью генов, т. е. в клетках разных зародышевых листков – зачатков определённых органов и систем – начинают функционировать разные группы генов.

Вопрос 6. Изобразите в виде схемы, из каких зародышевых листков образуются в процессе развития основные органы, ткани и структуры организма позвоночного животного.

Вопрос 7. Обсудите в классе, существует ли зависимость между количеством желтка в яйцеклетке и особенностями эмбрионального развития.

В процессе развития выявляется закономерность, заключающаяся в том, что чем длиннее эмбриональный период, тем больше желтка должно быть накоплено в яйцеклетке. Продолжительность эмбрионального периода зависит от стадии, на которой зародыш переходит к самостоятельному существованию во внешней среде. Если постэмбриональное развитие идет прямым путем, т.е. без личинки и метаморфоза, то желтка в яйцеклетке должно быть больше. По количеству желтка яйцеклетки хордовых делят на алецитальные, олиго-, мезо- и полилецитальные, т.е. с ничтожно малым, малым, средним и большим количеством желтка (от греч. лецитос — желток). У ланцетника, представителя низших хордовых, яйцеклетка олиголецитальная. У большинства позвоночных в яйцеклетках содержится значительное количество желтка. Среди низших позвоночных (Anamnia) наиболее крупные яйца у миксин (кл. Круглоротые), у акул и химер (кл. Хрящевые рыбы) и у безногих амфибий. У осетровых рыб, а также остальных амфибий яйцеклетки мезолецитальные, т.е. имеют среднее количество желтка. У высших позвоночных (Amniota), таких, как пресмыкающиеся, птицы и яйцекладущие млекопитающие,— полилецитальные, т.е. в яйцеклетке очень много желтка. Эмбриональное развитие у них протекает особенно долго. Эта закономерность нарушена у сумчатых и плацентарных млекопитающих, которые имеют олиго- и алецитальные яйцеклетки соответственно. У сумчатых эмбрион выходит из яйцевых оболочек и матки при незавершенном органогенезе, переносится в сумку, где и продолжает развитие. У плацентарных и человека зародыш выходит из яйцевых оболочек еще раньше, в стадии бластоцисты, но затем переходит к внутриутробному существованию, где и завершает все основные периоды развития, подготавливающие его к появлению на свет. Уменьшение количества желтка в яйцеклетках млекопитающих можно назвать вторичным, поскольку их предки, освоившие наземную среду, имели, как и все амниоты, полилецитальные яйца. Полярность яйцеклеток. При малом количестве желтка в яйцеклетке он обычно распределен в цитоплазме равномерно и ядро располагается примерно в центре. Такие яйцеклетки называют изолецитальными (от греч. изос —равный). У большинства позвоночных желтка много, и он распределен в цитоплазме яйцеклетки неравномерно. Это анизолециталъные клетки. Основная масса желтка скапливается у одного из полюсов клетки — вегетативного полюса. Такие яйцеклетки называют телолецйтальными (от греч. телос — конец). Противоположный полюс, к которому оттесняется свободная от желтка активная цитоплазма, называют анималъным. Если желток все же погружен в цитоплазму и не обособлен от нее в виде отдельной фракции, как у осетровых и земноводных, яйцеклетки называют умеренно телолецитальными. Если желток полностью отделен от цитоплазмы, как у амниот, то это резко телолецитальные яйцеклетки. Распределение желтка имеет решающее значение для всех последующих процессов эмбриогенеза, так как определяет будущую пространственную организацию зародыша.