Курсовая теория на тему Особенности эмбрионального развития позвоночных

Содержание:

Введение. 3

1.   Общая
характеристика эмбрионального развития. 4

1.1.   Развитие
эмбриона. 4

1.2.   Этапы
развития. 6

2.   Индивидуальные
особенности эмбрионального развития позвоночных. 10

2.1.   Зародышевые
оболочки. 10

2.2.   Взаимоотношение
материнского организма и плода. 13

Глава 3. Особенности эмпбриогенеза основных групп позвоночных. 25

3.1. Круглоротые. 25

3.2. Хрящевые рыбы.. 27

Заключение. 30

Список использованной литературы.. 32

Введение:

Эмбриология (от древнегреческого embryonic
(внутриутробное) развитие человека длится примерно 266 (280) дней. За это время
из первоначальной единственной клетки образуется более 200 миллионов клеток, а
размер эмбриона увеличивается от микроскопического до полуметра. Развитие
человеческого эмбриона можно разделить на три периода: начальный — 1-я неделя
развития; зародышевый — 2-11-я недели развития; фетальный (или плодный (от
латинского fetus — плод) — с 12-й недели развития до рождения. Фетальный период
развития человека начинается с 12-й недели и характеризуется значительными
преобразованиями в органах и системах плода, а также в его внеутробных органах
и в организме матери. эмбрион человека плацента плода.

От греческого "онтос" — бытие и происхождение —
возникновение. Онтогенез — это цепь строго определенных сложных процессов на всех
уровнях организма, в результате которых формируются структурные особенности,
присущие только особям данного вида, жизненные процессы и способность к
размножению. Онтогенез завершается процессами, которые естественным образом
приводят к старению и смерти.

С генами родителей новый индивид получает своеобразную
инструкцию о том, когда и какие изменения должны произойти в организме, чтобы
он успешно прожил всю жизнь. Таким образом, онтогенез — это реализация
наследственной информации.

Онтогенез у многоклеточных организмов гораздо сложнее.
Например, в различных отделах растительного мира онтогенез представлен сложными
циклами развития с чередованием половых и бесполых поколений. У многоклеточных
животных онтогенез также является очень сложным процессом и гораздо более
интересным, чем у растений.

Заключение:

Первоначальное понимание роли и значения клетки в
эмбриональном развитии возникло в середине XIX века. По-настоящему оно началось
с наблюдений Прево и Дюма в 1824 году за расщеплением (сегментацией) яйца
лягушки. Последние наблюдения представляли собой возрождение и расширение
наблюдений Сваммердама (1738) о первом расщеплении яйца лягушки и описания
Спалланцани (1780) первых двух плоскостей расщепления, "пересекающихся под
прямым углом", в яйце жабы.

Другие исследования расщепления яиц лягушек, тритонов и
различных беспозвоночных, таких как гидроиды, морские звезды и нематоды,
последовали за работой Прево и Дюма. Первое сообщение о расщеплении яиц кролика
было сделано в 1838-1839 годах, рыбы — в 1842 году, а птицы — в 1847 году.

Ньюпорт в 1854 году окончательно обосновал новую
преформацию, показав, что первая плоскость расщепления в яйце лягушки совпадает
со срединной плоскостью взрослого тела.

Тем временем интенсивно изучались мельчайшие структуры
тел растений и животных, и в 1838-1839 годах Шлциден и Шванн сформулировали
основную клеточную структуру живых организмов. После этого обобщения было
проведено множество исследований явления деления клеток в растительных и
животных тканях. Эти наблюдения, а также наблюдения, сделанные на расщепленном
яйце, позволили доказать, что клетки возникают только в результате деления
ранее существовавших клеток, и что благодаря делению клеток формируется и поддерживается
новое поколение.

Таким образом, протоплазма в виде клеток ассимилируется,
увеличивает свое вещество и воспроизводит новые клетки. Жизнь, таким образом,
течет из прошлого в настоящее и в будущее как нескончаемый поток клеточного
вещества. Эта идея непрерывного потока живого вещества хорошо воплощена в
знаменитом изречении Р. Вирхова "Omnis Cellula c Cellula",
опубликованном в 1858 году.

Осознание жизни на клеточном уровне, приобретенное в
середине девятнадцатого века, заложило основу для будущих исследований в
области цитологии и клеточной эмбриологии. Большой прогресс в изучении клетки
был достигнут с тех пор, как Р. Гук в 1664 году описал клетки в пробке.
Вскользь следует отметить, что в итоге были определены два типа деления клеток
— прямое и непрямое. Для последнего Флемминг в 1882 году предложил название
митоз, а прямой метод был назван амитозом.

Эмбриональная стадия (эмбриогенез) (от греч. embryo,
génesis — развитие) —
это эмбриональное развитие организма от образования зиготы до рождения или
выхода из яичной скорлупы. На этом этапе зигота превращается в многоклеточный
организм, который у животных выходит в окружающую среду либо из яйца, либо от
матери. У растений зародыш развивается в семени, и эмбриогенез завершается до
его прорастания. В зависимости от характера процессов, происходящих во время
развития зародыша, эмбриогенез у животных подразделяется на три стадии:
дробление, гаструляция, гисто- и органогенез (образование тканей и органов).

Рассмотрим более подробно процессы, происходящие на
разных этапах эмбриогенеза у животных, на примере ланцетника (примитивного
хордатного животного).

Фракционирование. Процесс дробления заключается в серии
последовательных делений зиготы. Полученные в результате деления поколения
клеток называются бластомерами. После нескольких делений зиготы зародыш
некоторых кишечнополостных, плоских червей, членистоногих, большинства
млекопитающих представляет собой скопление бластомеров без отдельной полости и
называется морулой (от лат. morula — шелковица).

Фрагмент текста работы:

1. Общая
характеристика эмбрионального развития 1.1. Развитие эмбриона Три эмбриональных листа формируют внутренние органы и
системы органов позвоночных следующим образом: из эктодермы возникают —
эпидермис кожи (а из него перья, волосы, роговые образования, кожные железы и
зубная эмаль), — нервная система — части органов чувств.

Кроме того, у позвоночных в эмбриогенезе играет важную
роль еще одна структура — нервный гребень. Из него возникают — ганглии
(скопления нервных клеток) спинномозговых нервов — ганглии вегетативной системы
— пигментные клетки — дентин зубов — висцеральные дуги (обеспечивают активное
движение воды в глотке благодаря прикрепленным к ним мышцам) — передняя часть
черепа.

Роль нервного гребня в эмбриональном развитии была
определена путем создания химер: клетки из нервного гребня перепела
имплантировали в эмбрион курицы, а затем наблюдали, какие органы формируются из
каких клеток (клетки курицы и перепела отличались размерами). Интересным
оказался тот факт, что клетки нервного гребня способны к значительной миграции
внутри эмбриона. Кроме того, во время эмбрионального развития у позвоночных в
головном отделе формируются сенсорные плакоды, которые представляют собой скопления
сенсорных клеток и дают начало — обонятельному эпителию — нейронам боковой
линии и внутреннему уху — кожному тактильному аппарату. Наконец, клетки
мезотермы образуют мезодермальный столб, охватывающий глотку и носящий название
гипомерный.

Самые ранние деления клеток у эмбрионов зебрафиш, лягушек
и цыплят похожи, за исключением того, что они не могут проникнуть в желток в
яйцах рыб и птиц; но самые ранние деления клеток у человека (и всех других
млекопитающих) полностью отличаются от трех других, поскольку одна из вторых
плоскостей расщепления повернута на 90° относительно другой. В конце
расщепления клетки эмбриона зебрафиш образуют большую крышку на вершине желтка;
у лягушки они образуют шар с полостью в одном полушарии; у цыпленка они образуют
тонкий, двухслойный диск на ~ вершине желтка; а у человека они образуют диск
внутри шара. Движение клеток во время гаструляции также отличается у
представителей четырех классов: у зебрафиш клетки мигрируют вниз по внешней
стороне желтка; у лягушек они мигрируют через поры во внутреннюю полость; а у
цыплят и человека они перемещаются через борозду в полую внутреннюю часть
эмбрионального диска [17].

Хотя расщепление несколько сходно у эмбрионов зебрафиш и
цыплят, а гаструляция несколько сходна у эмбрионов цыплят и человека, это явно
не тот случай, когда эмбрионы позвоночных наиболее сходны на своих ранних
стадиях и расходятся по мере развития. Этот факт хорошо известен современным
эмбриологам, многие из которых отмечают, что он противоречит представлениям фон
Бэра, Дарвина и Геккеля. В 1976 году Уильям Баллард писал, что "только с
помощью семантических уловок и субъективного отбора доказательств" и
"изгибая факты природы" можно утверждать, что стадии расщепления и
гаструляции позвоночных "более похожи, чем их взрослые особи".

Маркерные белки формирующейся ткани можно проследить
достаточно рано. Однако их экспрессия является необходимым, но недостаточным
фактором дифференцировки. Например, если взять ранние клетки бластулы, которые,
согласно предположительной рудиментарной карте, должны формировать покровную
эктодерму и экспрессировать необходимые белки, и поместить под нее спинной
индуктор, то в конечном итоге мы получим нейронные структуры. Это развитие
займет немного больше времени, чем у ткани, которая изначально должна была стать
нейронной, потому что ткани нужно время, чтобы перестать экспрессировать белки,
отвечающие за развитие покровной эктодермы, и включить экспрессию белков
нейроэктодермы. Чем объясняется действие индуктора? Ученые предполагают, что
необходим прямой контакт клеток. Так, в случае формирования глаза для
образования хрусталика необходим контакт клеток глазного яблока и эктодермы.

Однако, когда был установлен фильтр с микропорами, чтобы
предотвратить контакт клеток с хрусталиком, индукция все равно происходила.
Если же использовалась пластина без пор, индукция не происходила. Это
свидетельствовало о том, что из индуктора через поры фильтра проходили какие-то
вещества, вызывая изменения. Долгое время ученые искали такие вещества, но для
своего времени методы, которые они использовали, были слишком грубыми. Эти
вещества содержатся в зародыше в микроконцентрациях. Индукция бывает двух видов:
инструктивная (у отвечающей структуры есть выбор) и разрешительная (работает
как триггер, сигнал к дифференцировке, причем путь не важен). Индуктором может
быть одна клетка, а индуцируемая область может быть во много раз больше.