Періоди ембріонального та постембріонального розвитку

Категорія (предмет): Медицина

Arial

-A A A+

Вступ.

1. Процес ембріонального розвитку організму.

2. Етап постембріонального розвитку організмів.

Висновки.

Список використаної літератури.

Вступ

Онтогенез — індивідуальний розвиток організму. Він поділяється на два періоди — ембріональний та постембріональний.

Ембріональний період (ембріогенез) починається з моменту запліднення і закінчується народженням організму. Ембріогенез поділяється на декілька етапів.

Постембріональний розвиток є двох типів: прямий і непрямий.

Прямий розвиток відбувається без перетворень, коли народжений організм схожий до дорослої особини, наприклад, у птахів та ссавців.

Непрямий розвиток відбувається з метаморфозом — перетворенням у дорослу особину. В такому випадку присутня личинкова стадія, коли народжений організм не схожий на дорослу особину. Личинка — організм, пристосований до активного способу живлення, росту та розвитку, але не здатний до розмноження (в окремих випадках). Наприклад, в жаби личинкова стадія — пуголовок, в метелика — гусениця.

Біологічна роль метаморфозу полягає в тому, що личинки і дорослі особини мають різний спосіб живлення, адаптовані до різних умов, що усуває конкуренцію між ними і сприяє виживанню потомства.

1. Процес ембріонального розвитку організму

Індивідуальний розвиток організму називають онтогенезом. Перший етап онтогенезу — ембріональний розвиток — у свою чергу, можна поділити на кілька періодів: дроблення, гаструляція, формування тканин і органів зародка.

У процесі ембріонального розвитку людини зберігаються загальні закономірності розвитку і стадії, характерні для хребетних тварин. Разом з тим з'являються особливості, що відрізняють розвиток людини від розвитку інших представників хребетних; знання цих особливостей необхідно лікарю. Процес внутрішньоутробного розвитку зародка людини продовжується в середньому 280 доби (10 місячних місяців). Ембріональний розвиток людини можна розділити на три періоди: початковий (1-я тиждень розвитку), зародковий (2—8-я тиждень розвитку), плодовий (з 9-й тижня розвитку до народження дитини). До кінця зародкового періоду закінчується закладка основних ембріональних зачатків тканин і органів і зародок здобуває основні риси, характерні для людини. До 9-й тижня розвитку (початок 3-го місяця) довжина зародка складає 40 мм, а маса близько 5 р. У курсі ембріології людини, досліджуваній на кафедрі гістології й ембріології, основна увага приділяється особливостям статевих кліток людини, запліднення і розвитку людини на ранніх стадіях (початковий і зародковий періоди), коли відбуваються утворення зиготи, дроблення, гаструляція, формування зачатків осьових органів і зародкових оболонок, гістогенез і органогенез, а також взаємодії в системі мати — плід.

Дроблення. Після запліднення яйцеклітина ділиться на дві клітини, або два бластомери, однакової величини. Перший поділ яйцеклітини відбувається в площині меридіана. Потім кожний із бластомерів одночасно знову ділиться також у площині меридіана, й утворюються чотири клітини однакової величини, кожна з яких несе в собі повний набір інформації про новий організм. Ці бластомери, якщо їх відділити один від одного, дадуть чотири окремих організми. Таке явище іноді спостерігається в нормі з утворенням двох або чотирьох однояйцевих близнят. Наступний поділ відбувається вже в площині екватора — утворюється вісім клітин. Після цього меридіональні й екваторіальні поділи чергуються, утворюється 16, 32, 64 бластомери, які щільно прилягають один до одного.

Число клітин збільшується внаслідок мітозу, але, на відміну від звичайних соматичних клітин, інтерфаза дуже коротка і бластомери не ростуть, а з кожним наступним поділом зменшуються, тому цей процес і називають дробленням. У цей час зародок за розмірами майже такий самий, як і зигота.

Дроблення може бути повним (у яйці мало жовтка — ланцетник) і неповним (у яйці багато жовтка — птахи, риби). У разі неповного дроблення ділиться лише диск цитоплазми з ядром, а сам жовток не дробиться.

Стадії бластули і гаструли. Як правило, коли кількість бластомерів досягає 64, всередині зародка утворюється невелика порожнина (бластоцель), заповнена рідиною. У процесі подальшого зростання числа клітин порожнина збільшується, а всі клітини розміщуються на поверхні зародка в один шар. Це і є бластула. Далі поділ клітин уповільнюється, інтерфаза подовжується, і зменшення розмірів клітин зародка (здрібнення) припиняється. Тому наступні мітотичні поділи не називають дробленням, а клітини зародка називають не бластомерами, а ембріональними клітинами.

Уже на цій стадії у багатьох видів тварин клітини зародка відрізняються за розмірами, в результаті можна виділити анімальний (клітини дрібненькі) і вегетативний клітини більші) полюси бластули.

Другий етап ембріонального розвитку — гаструляція — полягає в утворенні двох шарів клітин зародка. У ланцетника другий шар утворюється шляхом вгинання стінки вегетативного полюса бластули всередину. Спочатку з'являється невеликий вгин, далі він поглиблюється й утворюється другий шар клітин (внутрішній), який прилягає до зовнішнього. Так з'являється двошаровий зародок — гаструла. Найважливішим у цьому разі є диференціювання клітин зовнішнього і внутрішнього шарів. Вони відрізняються за розмірами і будовою (як правило, клітини зовнішнього шару дрібніші, ніж клітини внутрішнього). На цьому етапі зародок складається з двох типів клітин, які утворюють два зародкових листки: зовнішній — ектодерма і внутрішній — ентодерма.

Якщо між екто- і ентодермою зберігається порожнина (залишок бластоцелю), то її називають первинною порожниною. Така порожнина характерна для тіла аскариди. Відповідно такі організми ще називають первиннопорожнинними.

Утворена внаслідок вгинання й обмежена ентодермою порожнина — це первинна кишка, яка відкривається назовні первинним ротом, або бластопором. У тварин, яйцеклітина яких містить багато жовтка (птахи, риби, амфібії), гаструла утворюється не вгинанням, а іншим шляхом (наприклад, обростанням). У гідри гаструла утворюється шляхом міграції клітин бластодерми.

Формування органів та взаємодія частин зародка. Наступний етап — формування тканин і органів — пов'язаний з подальшим диференціюванням клітин. Насамперед із ендодерми утворюється третій зародковий листок — мезодерма, який вростає між екто- й ентодермою, розділяючи їх. Разом з тим у зародків хребетних тварин розпочинається формування нервової трубки і хорди. Нервова трубка утворюється на майбутньому спинному боці зародка шляхом впинання ектодерми у вигляді жолобка. Останній поглиблюється, верхні краї його змикаються й утворюється нервова трубка — зачаток центральної нервової системи. Водночас під нервовою трубкою з ентодерми утворюється тяж клітин, який згодом формує хорду. Подальше диференціювання приводить до формування з ентодерми епітелію кишок, травних залоз, а також легень. Із мезодерми утворюються кровоносна, видільна системи, скелет, м'язи. Із ектодерми крім нервової трубки утворюються органи чуття, покривний епітелій і похідні шкіри.

У процесі ембріонального розвитку одні тканини або органи зародка впливають на розвиток інших, розміщених поряд. Це відбувається шляхом складних біохімічних впливів одних частин зародка на інші. Така спрямовувальна дія тканин, що розвиваються, на хід подальшого розвитку називається індукцією. Якщо перенести зачаток ока, взятого в одного зародка, під ектодерму іншого зародка, з останньої розвинеться кришталик додаткового ока. В цьому разі перенесений зачаток індукував диференціювання клітин ектодерми в зачаток кришталика. Індукцію можна спостерігати під час пересаджування спинного краю бластопора одного зародка на стадії гаструли іншому на тій самій стадії. Ця ділянка бластопора стає індуктором утворення осьових органів, зародка — хорди і нервової трубки. В результаті у зародку утворюються два комплекси осьових органів — один під впливом власного краю бластопора, другий — під впливом перенесеного. Інколи вдається отримати два зрощених разом зародки.

2. Етап постембріонального розвитку організмів

Процес постембріонального розвитку організмів регулюється нервовою системою і залозами внутрішньої секреції (нейрогуморальна регуляція).

Шкідливий вплив алкоголю і паління на розвиток організму людини. Згубний вплив алкоголю на потомство був відомий людям ще в глибоку давнину.

Обстеження великих контингентів людей у різних країнах і порівняння розвитку дітей, батьки яких вживали алкоголь, і дітей, батьки яких не вживали його. Такі спостереження дали однотипний результат — у дітей першої групи значно частіше спостерігалися відхилення від норми. Так, внаслідок обстеження 3500 дітей, які народилися у батьків алкоголіків на заході Франції, де велике вживання алкоголю, у 40 % із них було виявлено психічні і фізичні порушення. Ще один приклад. Всесвітня організація охорони здоров'я (ВООЗ) у різних країнах провела обстеження 352 подружніх пар, що страждали хронічним алкоголізмом. У них народилося 547 дітей і у всіх було виявлено олігофренію (недоумкуватість) різного ступеня.

Основними подіями післяембріонального розвитку є ріст, статеве дозрівання, старіння, регенерація. Важливою особливістю онтогенезу організму є процеси його росту. Ріст – це поступальна зміна показників маси і розмірів організму. Ріст відбувається внаслідок розмноження клітин, збільшення їхніх розмірів (м’язові клітини, відростки нервових клітин) та кількості міжклітинної речовини. При цьому диференціюються клітини і здійснюється формоутворення організму. Програму росту закодовано в генотипі, але до деякої міри вона мож5е бути замінена чинниками навколишнього середовища.

У більшості тварин ріст визначений, тобто відбувається до визначеної межі й закінчується у певному віці. Наприклад, у чоловіків — 25- 26 років, у жінок – у 19-20 років. Невизначений ріст продовжується протягом усього життя організму (наприклад, у риб, молюсків).

Інтенсивність і час перебігу ростових процесів у тварин контролюються низкою внутрішніх і зовнішніх чинників. Зовнішні чинники, які впливають на ростові процеси, — це умови живлення, фізичні й нервові навантаження, кліматичні чинники, фонова радіоактивність середовища, концентрація кисню в повітрі, температура тощо. Вплив зовнішні чинників реалізується завдяки нервовій та ендокринній системам. У системному контролі росту у хребетних важливу роль відіграє гормон росту, виведення якого з гіпофіза контролюється гормонами гіпоталамуса. Проте це не єдиний гормональний регулятор ростових процесів. У їх регуляції беруть участь тироксин (гормон щитоподібної залози), кортикостероїди, інсулін, статеві гормони тощо.

Одним із процесів, який також відбувається в онтогенезі, є регенерація– відновлення організмом втрачених або ушкоджених органів і тканин, а також поновлення організму з його частини. Розрізняють фізіологічну регенерацію – заміщення структур, втрачених у процесі життєдіяльності (оновлення епідермісу та інших епітеліїв, клітин крові тощо), і репаративну регенерацію – відновлення випадково ушкоджених чи втрачених структур. Прісноводну гідру, або планарію, можна розрізати на десятки шматочків, кожен з яких здатний регенерувати цілу тварину. У хребетних тварин є фізіологічна регенерація. Репаративна регенерація може відбуватися в більшості тканин, можуть регенерувати і деякі органи, наприклад шкіра, частини кісток, хрящів, відростки нервових клітин тощо. Регенерація здійснюється за рахунок так званих стовбурових клітин, які здатні розмножуватись і диференціюватись під дією гормонів і тканинних чинників за рахунок поліплоїдії і збільшення розміру клітин. Такий тип регенерації є в печінці, нервовій тканині.

Закінчується онтогенез старінням і смертю організму. Старіння – вікові зміни, що закономірно виникають в процесі онтогенезу, починаються задовго до старості й знижують адаптивні здатності особини та збільшують ймовірність смерті. Є багато гіпотез старіння. Одні з них пояснюють старіння його генетичною запрограмованістю. Таким чином, на визначених етапах онтогенезу змінюються адаптивні здатності організму. Інша група гіпотез пов’язує старіння з накопиченням мутацій у клітинах, що також спричинює зниження пристосувальних можливостей організму до умов середовища. Виникнення порушень у клітинах та органах обумовлює зміни поведінки, працездатності особини, зниження стійкості до пошкоджу вальних чинників тощо. Вікові зміни є причиною багатьох хвороб і смерті особини.

Розрізняють прямий і непрямий постембріональний розвиток. Останній ще називається розвитком з перетворенням (метаморфозом). При першому типі органи зародка в постембріональний період продовжують розвиватися і безпосередньо перетворюються на органи дорослої тварини. У цьому випадку вже на початку постембріонального періоду організм має багато подібного з дорослою особиною і відрізняється лише меншими розмірами. Цей тип розвитку характерний для зародків деяких безхребетних (павуків, деяких кільчастих червів, частини комах) і багатьох хребетних (гризунів, птахів, ссавців). У постембріональному періоді організм веде самостійний спосіб; життя, триває його ріст (збільшення маси і розмірів тіла), гістогенез і органогенез (формування і диференціація органів), ускладнюються різноманітні функції організму, формується статева система, вторинні статеві ознаки.

При непрямому типі постембріонального розвитку із зародкових оболонок виходить личинка, яка дуже відрізняється за будовою і способом життя від дорослої особини. Вона може жити в іншому середовищі і мати інший тап живлення. Наприклад, дорослі особини живуть на суші, а личинки — у воді, дорослі є паразити, а личинки — вільноживучі (або навпаки). Це явище слід розглядати як пристосування до умов існування, яке виникло у процесі еволюції. У процесі перетворення личинки на дорослу особину відбувається суттєва перебудова всього .організму (метаморфоз). Цей розвиток властивий більшості видів червів, молюскам, багатьом членистоногим, деяким рибам і земноводним (рис. 18, див. рис. 91, 95). Залежно від глибини і форми перебудови, яка відбувається в процесі перетворення личинки на дорослу форму, розрізняють розвиток з повним та неповним метаморфозом. ' При повному метаморфозі личинка має спеціальні органи, які не властиві дорослим особинам, а її ріст і розвиток супроводжується перебудовою всіх органів {систем. Такий тип розвитку має місце у комах (лускокрилих, двокрилих, твердокрилих та ін.), а також у таких іфебетних тварин, як земноводні. У комах повний метаморфоз характеризується трьома послідовними стадіями: личинка, лялечка і доросла особина (імаго).

Стадії метаморфозу певною мірою відбивають етапи еволюції даної групи тварин.

При неповному метаморфозі личинки мають спільні риси будови з дорослими особинами, але відрізняються від них рядом суттєвих ознак (немає крил, статевого апарату, іншим типом органів дихання тощо). Такий розвиток характерний для представників багатьох рядів комах (клопів, прямокрилих, вошей тощо) і для більшості кліщів. Личинка в процесі перетворення на дорослу особину кілька разів линяє.

Висновки

Ембріональний період (розвиток) завершується виходом зародка з яйцевих оболонок або народженням у організмів, в яких яйцевих оболонок немає (ссавці). Далі розпочинається постембріональний розвиток, який характеризується переходом організмів до самостійного живлення та активного руху. Завершується постембріональний розвиток статевою зрілістю і припиненням росту.

1. Дроблення. Після злиття ядер двох гамет і відновлення диплоїдного набору хромосом починається розвиток зародка. Перша стадія називається дробленням. Зигота шляхом мітозу починає ділитися на 2, потім на 4, 8 і т. д. клітин. Клітини, що утворюються під час дроблення, називаються бластомерами. Основною відмінністю дроблення від звичайного поділу е те, що клітини, які утворюються, не збільшуються в об'ємі, не ростуть, а тільки збільшується їх кількість. Дроблення відбувається завдяки поживним речовинам яйцеклітини.

Характер дроблення залежить від яйця. Воно може бути рівномірним, або повним, коли яйце повністю поділяється на бластомери (ланцетник, морський їжак, земноводні). Дроблення може бути неповним, коли жовтка в яйці багато і дробиться тільки верхній диск яйця (птахи, рептилії, риби).

Дроблення закінчується утворенням бластули. Бластула — одношаровий кулястий зародок із порожниною всередині. Стінки бластули утворені одним шаром клітин.

2. Гаструляція. Після утворення бластули починається друга стадія розвитку зародка — гаструла. Гаструляція починається із вгинання нижніх клітин бластули в середину порожнини. В результаті утвориться 2 шари клітин і вторинна порожнина з отвором — бластопором. Гаструла — двошаровий зародковий мішок, зовнішній шар клітин якого називається ектодермою, а внутрішній — ентодермою.

3. Утворення 3 зародкових листків. На наступній стадії між екто- і ентодермою закладається 3-й зародковий листок — мезодерма. Вона утворюється в результаті міграції частини клітин зовнішнього і внутрішнього шарів. На цій стадії утворюється тришаровий зародок.

4. Органогенез. Із трьох зародкових листків розвиваються всі тканини й органи майбутнього організму: з ектодерми — шкірні покриви, нервова система, органи чуттів; із ентодерми — травна система, печінка, підшлункова залоза, легені; мезодерма дає початок хрящовому і кістковому скелету, м'язам, кровоносній системі, ниркам, статевим залозам.

Список використаної літератури

1. Біологія : Посібник для вступників до вузів/ М.С. Кучеренко, П.Г. Балан та ін.; Ред. Н.П. Манойло. -К.: Либідь, 1994. -336 с.

2. Біологія : Загальна біологія. Ботаніка. Зоологія. Людина та її здоров'я: Навч. посібник/ Аркадій Слюсарев, Олексій Самсонов, Віталій Мухін,; Ред. В.О. Мотузний. -4-те вид., стереотип.. -К.: Вища школа, 2003. -621 с.

3. Котик Т. Біологія : Таліна Котик,. -Харків: Торсінг, 2001. -318 с.

4. Мусієнко М. Біологія : Основні поняття/ Микола Мусієнко, Павло Славний,; Ред. В. В. Лазаревський. -К.: Либідь, 1994. -94 с.