Эмбриональное развитие

1.

ЭМБРИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ

2.

Онтогенез – процесс реализации
генетической информации, полученной
организмом в начале индивидуального развития
через слияние половых клеток родителей и
реализованный при воздействии факторов
внешней среды.

3.

Типы онтогенеза:
1) Личиночный. Встречается у насекомых, рыб и
земноводных. Желтка в их яйцеклетке мало, и зигота
быстро развивает в личинку, которая самостоятельно
растет и питается. По истечение какого-то времени
происходит метаморфоз- превращение личинки во
взрослую особь
2) Яйцекладный тип наблюдается у рептилий, птиц
яйцеклетки которых богаты желтком. Зародыш
развивается внутри яйца, личиночная стадия
отсутствует
3) Внутриутробный тип наблюдается у большинства
млекопитающих. Зародыш развивается в материнском
организме. Образуется временный орган-плацента,
через который организм матери обеспечивает все
потребности растущего организма.

4.

Онтогенез одноклеточных организмов
У простейших организмов тело которых состоит
из одной клетки онтогенез совпадает с
клеточным циклом т.е. с момента появления,
путем деления материнской клетки до
следующего деления или смерти.

5.

онтогенез многоклеточных организмов
Н–р у различных отделов царства растений онтогенез представлен
сложными циклами развития со сменой полового и бесполого
поколений.

6.

У многоклеточных животных онтогенез тоже очень
сложный процесс и гораздо интересней, чем у растений

7.

Периодизация онтогенеза человека.
Внутриутробное развитие:
1. Эмбриональный 0-2 месяца антенатального развития
2. Плодный 3-9 месяцев антенатального развития
Постнатальное развитие:
1. Период новорожденности - Первый месяц жизни
2. Грудной возраст 1-мес.-1 год
3. Раннее детство 1-3 года
4. Дошкольный период - Первое детство 4-7 лет
5 . Школьный период - Второе детство 8-12 лет (мальчики) 8-11 лет
(девочки)
6. Подростковый период13-16 лет (мальчики) 12-15 лет (девочки)
7. Юношеский возраст 17-21 год (мальчики) 16-20 лет (девочки)
8. Репродуктивный - Первый зрелый возраст 22-35 лет (мужчины)
21-35 лет (женщины)
9. Пострепродуктивный - Второй зрелый возраст 36-60 лет
(мужчины) 36-55 лет (женщины)
10. Пожилой возраст 61-74 лет (мужчины)56-74 года (женщины)
11. Старческий возраст 75-90 лет
12. Долгожители 90 лет и старше

8.

Онтогенез
Эмбриональный
период
1) дробление
2) гаструляция
3) гисто- и органогенез
Зародыш человека и млекопитающих
до образования зачатков органов
называют эмбрионом, а с девятой
недели - плодом
Постэмбриональный
период
1) ювенильный
2) зрелый
3) период старости
4) смерть

9.

Исторические сведения
Процесс появления и развития живых организмов интересовал людей с
давних пор, но эмбриологические знания накапливались постепенно и
медленно.
Великий Аристотель, наблюдая за развитием цыпленка, предположил, что
эмбрион образуется в результате смешения жидкостей, принадлежащих обоим
родителям. Такое мнение продержалось в течение 200 лет.
В XVII веке английский врач и биолог У. Гарвей проделал некоторые опыты для
проверки теории Аристотеля. Будучи придворным врачом Карла I, Гарвей
получил разрешение на использование для опытов оленей, обитающих в
королевских угодьях. Гарвей исследовал 12 самок оленей, погибших в разные
сроки после спаривания. Первый эмбрион, извлеченный из самки оленя через
несколько недель после спаривания, был очень мал и совсем не похож на
взрослое животное. У оленей, погибших в более поздние сроки, зародыши
были крупнее, у них было большое сходство с маленькими, только что
родившимися оленятами. Так накапливались знания по эмбриологии.
В 17-18 вв. среди натуралистов бытовали
самые фантастические представления о
развитии животных. Утверждали н - р, что в
мужской половой клетке можно разглядеть
детали строения будущего организма

10. Ученные - эмбриологи

Ученные эмбриологи
Бэр – основатель эмбриологии в
1828 г. на основе фундаментальных
наблюдений над развитием
зародышей некоторых животных
положил начало научной
эмбриологии
А. О. Ковалевский и И.И. Мечников
установили принцип развития
животных
Ф. Мюллер и Э. Геккель
сформулировали биогенетический
закон
А. Н. Северцов произвел
дальнейшую разработку вопросов
эволюционной эмбриологии
И.И. Шмальгаузен занимался
вопросами сравнительной
эмбриологии позвоночных
Ч. Дарвин разработал
эволюционную теорию, изучал
наследственность и изменчивость
организмов
Шмальгаузен
Бэр
Дарвин
Мюллер
Северцев
Геккель

11.

Эмбриональный период
Эмбриональный период начинается с образования зиготы и
заканчивается выходом развивающегося организма из яйцевых
или зародышевых оболочек или рождением. По отношению к
млекопитающим и человеку этот период называют
антенатальным. Развивающийся организм в эмбриональный
период питается за счет питательных веществ, накопленных
яйцеклеткой, или за счет материнского организма.
Эмбриональный период принято делить на следующие
стадии:
Зигота.
Дробление.
Гаструляция.
Гисто- и органогенез.

12. Зиго́та — диплоидная клетка, образующаяся в результате оплодотворения.

Зиго́та — диплоидная клетка,
образующаяся в результате
оплодотворения.

13.

Дробление — непрерывные митотические деления диплоидных
клеток (зиготы и бластомеров) без последующего роста дочерних
клеток, от чего объём концептуса не меняется.
Дробление отличается от обычного клеточного цикла фактически
отсутствием пресинтетической G1 и постсинтетической G2 фаз и
очень короткой S-фазой.
Интервал между делениями дробления составляет примерно 12–24 ч.
Характер дробления и образующийся в итоге тип бластулы
определяются количеством и распределением в цитоплазме
яйцеклетки желточных включений.

14. Классификация яйцеклеток

15.

16. Типы яиц

А – алецитальные не содержат желтка, различают
первичные (паразитические организмы) и вторичные
(плацентарные млекопитающие, человек);
Б – изолецитальные олиголецитальные (черви, моллюски,
иглокожие, ланцетник);
В – резко телолецитальные полилецитальные (рыбы,
пресмыкающиеся, птицы, яйцекладущие млекопитающие);
Г – умеренно телолецитальные мезолецитальные
(осетровые рыбы, земноводные);
Д – центролецитальные полилецитальные (насекомые)

17. Клетки, образующиеся в процессе дробления, называются бластомерами.

18.

Анимальный полюс яйцеклетки — это область яйцеклетки,
содержащая цитоплазму, свободную от желтка.
На этом полюсе сосредоточено ядро и органоиды, а желтка мало.

19.

Голобластический тип дробления (полное равномерное
дробление)
Полное равномерное дробление наблюдается у изолецитальных яиц
(яйца голотурии, ланцетника). После оплодотворения вначале делится
надвое ядро зиготы, а затем и цитоплазма. На зиготе появляется борозда,
которая распространяется от анимального полюса к вегетативному, т.е.
по меридиану. Эта борозда дробления делит зиготу на две клетки,
называемые шарами дробления или бластомерами (греч. blastos —
росток, meros - часть). Вслед за этим ядра бластомеров делятся вновь, а на
поверхности зародыша возникает вторая борозда дробления по
меридиану перпендикулярно к первой и делит зародыш на 4 бластомера.
Третья борозда проходит по экватору зародыша и делит его на 8
бластомеров. В дальнейшем наблюдается закономерное чередование
меридионального и экваториального дробления, и количество
бластомеров увеличивается в геометрической прогрессии: 2; 4; 8; 16; 32;
64; 128 и т.д.

20.

Полное неравномерное дробление характерно для
телолецитальных яиц с умеренным количеством желтка в них.
Примером такого дробления может служить дробление зиготы
лягушки. Первая и вторая борозды дробления проходят по
меридиану и делят яйцо на 4 одинаковых бластомера. Третья
экваториальная борозда смещена к анимальному полюсу, в
связи с чем возникают бластомеры неодинаковой величины:
микромеры на анимальном и макромеры на вегетативном
полюсе. Последние содержат большее количество желтка,
являющегося инертным питательным материалом,
задерживающим дробление. По той же причине нарастание
числа бластомеров не может быть выражено геометрической
прогрессией.

21.

22.

23.

24.

Гаструляция - процесс образования двухслойного
зародыша. По окончании дробления зародыши всех
многоклеточных животных вступают в период образования
зародышевых листков или слоев. При этом из однослойного
зародыша (бластулы) развивается двухслойный — гаструла
(греч. gaster — желудок).
1 этап. Процесс образования двухслойного зародыша
получил название гаструляции.
Различают четыре типа гаструляции:
инвагинация,
иммиграция,
эпиболия
деляминация

25.

Инвагинация,
или впячивание
наблюдается у животных с изолецитальным типом яиц (голотурия,
ланцетник).
Вегетативный полюс бластулы впячивается внутрь и
противоположные полюса бластодермы почти смыкаются, так что
бластоцель либо исчезает, либо от него остается небольшая щель.
В результате возникает двухслойный зародыш, наружной стенкой
которого является первичная эктодерма (греч. ectos - находящийся
снаружи), а внутренней — первичная энтодерма (греч. endos находящийся внутри).
Впячивание образует первичный кишечник - архентерон, или
гастроцель. Отверстие, при помощи которого он сообщается с
наружной средой, называется первичным ртом или бластопором.
У моллюсков, членистоногих и червей бластопор превращается в
дефинитивный рот взрослого организма - первичноротые
(Protostomia). У иглокожих и хордовых рот возникает на переднем
конце, на брюшной стенке, а бластопор превращается или в
анальное отверстие, или в нервнокишечный канал, находящийся на
заднем конце эмбриона. Эти животные называются
вторичноротыми (Deuterostomia)

26.

Иммиграция (лат. immigro — вселяюсь), или гаструляция
путем выселения, была описана И.И. Мечниковым у зародышей медуз.
Отдельные клетки бластодермы мигрируют в бластоцель, и из них
формируется внутренний слой встречается у всех зародышей, но
наиболее характерна для второй фазы высших позвоночных.

27.

Эпиболия (греч. epibole - накидывание) путем
обрастания, наблюдается у животных, имеющих
телолецитальные
яйца,
богатые
желтком
(пресмыкающиеся,
птицы).
Мелкие
клетки
анимального полюса, размножаясь быстрее,
обрастают и покрывают снаружи крупные,
богатые желтком клетки вегетативного полюса,
которые становятся внутренним слоем. Такой
процесс наблюдается у земноводных.
Деляминация (лат. delamino - разделяю на
слои), или гаструляция путем расщепления,
наблюдается у кишечнополостных. Бластомеры
зародыша делятся параллельно его поверхности,
образуя наружный и внутренний зародышевые
листки у пресмыкающихся, птиц, яйцекладущих
млекопитающих.
Она
проявляется
в
эмбриобласте плацентарных млекопитающих,
приводя к образованию гипобласта и эпибласта.
Клетки зародышей млекопитающих, не смотря на
то, что у них яйцеклетки имеют малое количество
желтка, а дробление полное, в фазе гаструляции
сохраняют
перемещения,
свойственные
зародышам пресмыкающихся и птиц, что
подтверждает
факт
о
происхождении
млекопитающих от предковых групп, у которых
яйца были богаты желтком.
Смешанный тип гаструляции,
когда
одновременно
происходит и впячивание, и
обрастание, и иммиграция (у
земноводных). На стадии двух
зародышевых
листков
заканчивается развитие губок
и кишечнополостных.

28.

2 этап – образование трехслойного зародыша.
Существует два способа образования мезодермы:
телобластический и энтероцельный.
Телобластический – в области губ бластопора
образуются
крупные клетки – телобласты. Они делятся, и между эктодермой и
энтодермой
образуется третий
зародышевый
листок –
мезодерма. Такой способ характерен для беспозвоночных.
Энтероцельный – по бокам от первичной кишки образуются
выпячивания – карманы. Затем эти выпячивания отделяются от
первичной кишки и разрастаются между эктодермой и
энтодермой, образуя мезодерму. Такой способ характерен для
хордовых.

29.

30. Гистоорганогенез – дифференцировка зародышевых листков с образованием тканей и органов. 1- Нервная трубка, 2- хорда, 3-полость

первичной кишки, 4эктодерма, 5 – сомит,
6 - нефротом, 7 –висцеральный листок спланхнотома, 8 –
париетальный листок спланхнотома, 9 – целом, 10 – невроцель, 11 –
дерматом, 12–склеротом, 13 – миотом, 14 – стенка вторичной кишки.

31.

Эктодерма — наружный зародышевый листок. Из дорсальной
эктодермы формируется нервная система (головной и
спинной
мозг,
периферические
нервы).
Утолщения
эктодермы по обе стороны от нервной трубки дают начало
органам чувств. Из эктодермы происходят эмаль зуба,
эпителий и производные кожи, эпителий пищеварительной
системы.

32.

Кожные
железы
эктодерма
Нервная система и
органы чувств
Роговые выросты
Эмаль зубов
Эпидермис кожи

33.

Энтодерма — внутренний зародышевый листок. У
эмбриона энтодерма выстилает полость первичной
кишки. У позвоночных из энтодермы развиваются
эпителиальная выстилка воздухоносных путей и
пищеварительного тракта, а также связанные с ними
железы (слюнные железы, печень, поджелудочная
железа), тимус и щитовидная железа.

34.

энтодерма
печень
поджелудочная
железа
Эпителий органов
дыхания
Эпителий органов
пищеварения

35.

Мезодерма
сомиты
1) дерматом –
внутренний слой кожи
(дерма)
2) миотом – мышечные
ткани
3) склеротом – все виды
соединительной ткани,
сухожилии, связки,
костная и хрящевая
ткань
ножки сомита
нефрогонотом –
мочеполовая
система
боковые пластины
спланхнотом –
серозные оболочки
(перикард, брыжейки,
плевральные листки),
сердце

36.

кровеносная система
мускулатура
мезодерма
скелет
половая система
выделительная система

37.

Мезенхима — эмбриональная
соединительная ткань, источник
происхождения
всех
клеток
дефинитивной соединительной
ткани.
Мезенхимные клетки выселяются
из мезодермы или эктодермы.
Кровь, лимфа, сосуды, красный
костный мозг, селезенка, эндокард.

38. Производные зародышевых листков

39.

40.

41. Провизорные органы — временные органы зародышей и личинок многоклеточных животных, функционирующие только в эмбриональный или

Провизорные органы —
временные органы зародышей и личинок
многоклеточных животных, функционирующие только
в эмбриональный или личиночный период развития.
У водных животных провизорным органом является желточный
мешок, выполняющий кроветворную и питательную функции.
У наземных животных:
желточный мешок (кроветворная и питательная функции);
амнион с амниотической жидкостью (функция защиты и
газообмена);
аллантоис (первичный мочевой пузырь);
серозная оболочка (функция защиты и газообмена).
У млекопитающих провизорными органами являются: пупочный
канатик, плацента, ворсинчатый хорион.

42.

43. Взаимоотношения матери и плода в период эмбриогенеза

Фолликул созревает полностью к 13–14-му дню с начала очередного менструального цикла.
К этому времени овоцит завершает первое деление мейоза и находится в середине второго
деления, т.е. в стадии овоцита второго порядка. После этого происходит овуляция —
разрыв фолликула и выход овоцита второго порядка в брюшную полость, откуда он
поступает в маточные трубы, где и должно
произойти оплодотворение.

44. В бластоцисте различают наружный слой клеток — трофобласт и внутреннюю клеточную массу — зародышевый узелок, или эмбриобласт.

Бластоциста формируется на 4–5-й день после
овуляции.
На 7-й день после оплодотворения зародыш погружается в стенку
матки и начинает питаться секретом желез матки.
Внедрение зародыша в стенку матки называется имплантацией.
Имплантация
начинается на 6–9-й день после оплодотворения. Для внедрения в
стенку матки трофобласт выделяет ферменты, и бластоциста сначала
прикрепляется, а затем погружается в ее слизистую оболочку
(эндометрий). При этом происходят местное набухание и

45.

Гаструляция. После имплантации начинается второй этап развития
зародыша — гаструляция. Она происходит во внутренней клеточной
массе бластоцисты, которая разделяется на два слоя: эпибласт
(верхний) и гипобласт (нижний).
Из гипобласта образуется желточный мешок зародыша, а эпибласт
является источником эктодермы, мезодермы, энтодермы, делится
еще раз: на зачаток водной оболочки зародыша и сам зародыш.
Зачаток водной оболочки заполняется жидкостью и вокруг зародыша
формируется амнион, который защищает зародыш и создает ему
водную среду.

46.

В течение 1-й недели после внедрения в слизистую оболочку
матки зародыш получает питание за счет диффузии и осмоса.
С 14-го дня после оплодотворения начинают формироваться
органы постоянного питания зародыша — хорион и плацента.
Для этого трофобласт контактирует с кровеносными сосудами
матки матери и образует ворсинчатую оболочку зародыша —
хорион

47.

Сливаясь со стенкой матки, хорион образует внезародышевый орган
— плаценту. От наружной поверхности хориона отходят вторичные
ворсинки, которые внедряются в ткани матки.
Плацента — обособленное дисковидное образование на стенке
матки, обеспечивающие обмен веществами между матерью и
плодом.
Плацента проницаема для
некоторых паразитов
человека (токсоплазма),
вирусов (краснуха,
цитомегаловирус), антител
(при резус-конфликте между
матерью
и плодом),
иммуноглобулинов.

48.

Аллантоис (мочевой пузырь зародыша) — структура, тесно связанная с
хорионом и способствующая выведению из тела зародыша токсичных
продуктов обмена и поступлению питательных веществ.
Желточный мешок млекопитающих в связи с небольшим объемом
желтка в яйцеклетках недостаточно развит.
Ворсины хориона внедряются в стенку матки так глубоко, что их нельзя
разделить без повреждения. Однако кровеносные сосуды хориона
(зародыша) не соединены с кровеносными сосудами матери (кровь
зародыша не смешивается с кровью матери) и обмен питательными
веществами и продуктами метаболизма между матерью и зародышем
происходит через мембраны клеток ворсин хориона путем диффузии.
Мать снабжает плод питательными веществами и кислородом, а плод
выделяет в ее кровеносную систему конечные продукты обмена
(метаболизма) —углекислый газ, мочевину и др.
Далее следует этап гисто- и органогенеза.
По истечении 9 недель и до момента рождения (через 38–42 нед.), когда
у зародыша уже сформированы все системы и органы, его начинают
называть плодом.

49. Критические периоды эмбриогенеза

Развитие зародыша происходит под влиянием факторов внешней среды.
Один и тот же фактор в различные периоды действует по-разному.
Периоды повышенной чувствительности зародыша к повреждающим
факторам внешней среды называются критическими периодами.
В основе критического периода может быть:
активная дифференцировка клеток;
переход от одной стадии к другой;
изменение условий существования.
В развитии любого органа существует свой критический период. В
эмбриогенезе человека русский ученый П.Г. Светлов выделил три
критических периода:
имплантации (6 – 7 сутки после оплодотворения);
плацентации (конец второй недели);
перинатальный (период родов).

50.

Тератогенез [греч. teras (teratos) — ≪чудовище, урод≫] —
нарушение
эмбрионального развития с возникновением врождённых
пороков под воздействием тератогенных факторов.
Эмбрион в периоде активного органогенеза наиболее
чувствителен
к
воздействию
тератогенных
факторов.
Большинство врождённых пороков возникает именно в этот
критический период.
Причину врождённых
факторами:
пороков
связывают
` неизвестная этиология (50‒60%);
` экологические факторы (7‒10%);
` моногенные мутации (7‒8%);
` хромосомные нарушения (6‒7%);
` многофакторные (20‒25%).
со
следующими

51.

тератогены
физические
1) радиация
2) удары,
сотрясения
3) опухоли,
сдавливающие
зародыш
4) ультрафиолет
5) рентген
химические
1) многие лекарства
2) бытовая химия
3) сельхозхимия
(пестициды,
гербициды)
биологические
1. Вирусы
(краснухи,
герпеса)
2)микроорганизмы
(токсоплазма)

52.

53.

54. Воздействие радиации

55. Изменение наследственного аппарата под воздействием различных мутагенов

56.

57.

Рекомендации по предотвращению
аномалий в развитии будущего потомства:
• Содействовать сохранению нормальной
экологической обстановки ;
• Не ухудшать не сейчас ни в будущем экологию
родного края;
• Не употреблять алкогольные напитки;
• Не курить;
• Не принимать наркотические средства;
• Полноценно питаться;
• Заниматься спортом.

58. Бластула лягушки

Крыша бластулы
с микромерами
Бластоцель
Краевая зона
Дно бластулы с
макромерами

59.

60. Поздняя нейрула лягушки

Нервная трубка
Хорда
Эктодерма
Сомит
Архентерон
Энтодерма
Мезодерма