Stratul germinativ din care se formează sistemul respirator. Straturile germinale: tipurile și caracteristicile lor structurale. Structura straturilor germinale

Straturi de germeni(lat. folia embrionară), straturi germinale, straturi ale corpului embrionului de animale pluricelulare, formate în timpul procesului de gastrulare și dând naștere la diferite organe și țesuturi. În majoritatea organismelor se formează trei straturi germinale: cel exterior este ectodermul, cel interior este endodermul și mezodermul mijlociu.

Derivații ectodermului îndeplinesc în principal funcții tegumentare și senzitive, derivații endodermului - funcțiile de nutriție și respirație, iar derivații mezodermului - conexiuni între părți ale embrionului, funcții motorii, de susținere și trofice.

Același strat germinativ la reprezentanții diferitelor clase de vertebrate are aceleași proprietăți, de exemplu. straturile germinale sunt formațiuni omoloage iar prezența lor confirmă poziția unității de origine a lumii animale. Straturile de germeni se formează în embrionii tuturor claselor majore de vertebrate, de ex. sunt universal răspândite.

Stratul germinativ este un strat de celule care ocupă o anumită poziție. Dar nu poate fi privit doar din poziții topografice. Stratul germinativ este o colecție de celule care au anumite tendințe de dezvoltare. O gamă clar definită, deși destul de largă, de potențiale de dezvoltare este în cele din urmă determinată (determinată) până la sfârșitul gastrulației. Astfel, fiecare strat germinativ se dezvoltă într-o direcție dată și participă la apariția rudimentelor anumitor organe. În întreaga lume animală, organele și țesuturile individuale provin din același strat germinativ. Tubul neural și epiteliul tegumentar se formează din ectoderm, epiteliul intestinal din endoderm, țesutul muscular și conjunctiv, epiteliul rinichilor, gonadelor și cavitățile seroase din mezoderm. Celulele sunt evacuate din mezoderm și porțiunea craniană a ectodermului, care umplu spațiul dintre foi și formează mezenchimul. Celulele mezenchimice formează sincitiul: sunt conectate între ele prin procese citoplasmatice. Mezenchimul formează țesut conjunctiv. Fiecare strat germinativ individual nu este o formațiune autonomă, este o parte a întregului. Straturile germinale sunt capabile de diferențiere doar prin interacțiunea între ele și fiind sub influența influențelor integratoare ale embrionului în ansamblu. O bună ilustrare a unei astfel de interacțiuni și influențe reciproce sunt experimentele pe gastrula timpurie a amfibienilor, conform cărora materialul celular al ecto-, ento- și mezodermului poate fi forțat să schimbe radical calea dezvoltării sale, să participe la formare. de organe care sunt complet neobișnuite pentru o anumită frunză. Acest lucru sugerează că la începutul gastrulației, soarta materialului celular al fiecărui strat germinal nu este, strict vorbind, încă nepredeterminată. Dezvoltarea și diferențierea fiecărei frunze și specificul lor organogenetic sunt determinate de influența reciprocă a unor părți ale întregului embrion și sunt posibile numai cu o integrare normală.

62. Histo- și oragnogeneza. Procesul de neurulatie. Organe axiale și formarea lor. Diferențierea mezodermului. Organe derivate ale embrionilor de vertebrate.

Histogenie(din greaca veche ἱστός - țesut + γένεσις - educație, dezvoltare) - un set de procese care duc la formarea și restaurarea țesuturilor în timpul dezvoltării individuale (ontogeneză). Unul sau altul strat germinativ este implicat în formarea unui anumit tip de țesut. De exemplu, țesutul muscular se dezvoltă din mezoderm, țesutul nervos din ectoderm etc. În unele cazuri, țesuturile de același tip pot avea origini diferite, de exemplu, epiteliul pielii este de origine ectodermică, iar epiteliul intestinal absorbant. este de origine endodermică.

Organogeneza- ultima etapă a dezvoltării individuale embrionare, precedată de fecundare, clivaj, blastulare și gastrulare.

Organogeneza este împărțită în neurulare, histogeneză și organogeneza.

În timpul procesului de neurulație, se formează o neurula, în care se formează mezodermul, constând din trei straturi germinale (al treilea strat de mezoderm este împărțit în structuri pereche segmentate - somiți) și un complex axial de organe - tubul neural, notocorda. si intestin. Celulele complexului de organe axiale se influențează reciproc. Această influență reciprocă se numește inducție embrionară.

În timpul procesului de histogeneză, se formează țesuturile corpului. Din ectoderm se formează țesutul nervos și epiderma pielii cu glande ale pielii, din care se dezvoltă ulterior sistemul nervos, organele senzoriale și epiderma. Din endoderm se formează notocordul și țesutul epitelial, din care se formează ulterior mucoasele, plămânii, capilarele și glandele (cu excepția organelor genitale și a pielii). Din mezoderm se formează mușchii și țesutul conjunctiv. Țesutul muscular formează țesutul muscular, sângele, inima, rinichii și gonadele.

Neurulație- formarea plăcii neurale și închiderea acesteia în tubul neural în timpul dezvoltării embrionare a cordatelor.

Neurularea este una dintre etapele cheie ale ontogenezei. Embrionul aflat în stadiul de neurulație se numește neurula.

Dezvoltarea tubului neural în direcția anteroposterior este controlată de substanțe speciale - morfogeni (aceștia determină care capăt va deveni creierul), iar informațiile genetice despre aceasta sunt conținute în așa-numitele gene homeotice sau homeotice.

De exemplu, acidul retinoic morfogen, atunci când concentrația sa crește, este capabil să transforme rombomeri (segmente ale tubului neural din partea posterioară a creierului) de un tip în altul.

Neurulația în lancelete este creșterea crestelor ectodermului peste un strat de celule care devine placa neură.

Neurulația în epiteliul multistrat - celulele ambelor straturi coboară sub ectoderm amestecate și diverg centrifug, formând tubul neural.

Neurulația în epiteliul cu un singur strat:

Tipul schizocelous (în teleostei) este similar cu neurularea epiteliului multistrat, cu excepția faptului că celulele unui strat sunt omise.

La păsări și mamifere, placa neurală se invaginează spre interior și se închide în tubul neural.

La păsări și mamifere, în timpul procesului de neurulație, părțile proeminente ale plăcii neurale numite pliuri nervoase, se închid neuniform pe toată lungimea tubului neural.

De obicei, mijlocul tubului neural se închide mai întâi, iar apoi închiderea continuă la ambele capete, lăsând ca rezultat două secțiuni deschise - neuroporii anterior și posterior.

La om, închiderea tubului neural este mai complexă. Prima care se închide este regiunea dorsală, de la toracică la lombară, a doua - zona de la frunte până la coroana capului, a treia - regiunea facială, merge într-o singură direcție, spre neurocraniu, a patra - zona de la spatele capului până la capătul regiunii cervicale, ultima, a cincea - regiunea sacră, merge și ea într-o direcție, de la coccis.

Dacă a doua secțiune nu este închisă, se descoperă un defect congenital fatal - anencefalie. Fătul nu dezvoltă creier.

Dacă a cincea secțiune nu se închide, se descoperă un defect congenital corectabil - spina bifida sau Spinabifida. În funcție de severitate, spina bifida este împărțită în mai multe subtipuri.

În timpul procesului de neurulație, se formează tubul neural.

În secțiune transversală, imediat după formare, se pot distinge trei straturi, din interior spre exterior:

Ependimal - strat pseudo-stratificat care conține celule germinale.

Zona mantalei conține celule migratoare, proliferative, care se deplasează din stratul ependimal.

Zona marginală exterioară este stratul în care se formează fibrele nervoase.

Sunt 4 organ axial: notocorda, tubul neural, tubul intestinal si mezodermul.

Indiferent de tipul de animal, acele celule care migrează prin regiunea buzei dorsale a blastoporului sunt ulterior transformate în notocorda, iar prin regiunea buzelor laterale ale blastoporului în al treilea strat germinal - mezodermul. La cordate superioare (păsări și mamifere), datorită imigrării celulelor de scut germinativ, în timpul gastrulației nu se formează un blastopor. Celulele care migrează prin buza dorsală a blastoporului formează o notocordă - un cordon celular dens situat de-a lungul liniei mediane a embrionului între ecto- și endoderm. Sub influența sa, tubul neural începe să se formeze în stratul germinal exterior și abia în cele din urmă endodermul formează tubul intestinal.

Diferențierea (lat. diferens. diferență) mezodermului începe la sfârșitul săptămânii a 3-a de dezvoltare. Mezenchimul apare din mezoderm.

Partea dorsală a mezodermului, care se află pe părțile laterale ale notocordului, este împărțită în segmente corporale - somiți, din care se dezvoltă oase și cartilaj, mușchii scheletici striați și piele (Fig. 134).

Din partea ventrală nesegmentată a mezodermului - splanchnotomul se formează două plăci: splanhnopleura și somatopleura, din care se dezvoltă mezoteliul membranelor seroase, iar spațiul dintre ele se transformă în cavități corporale, tub digestiv, celule sanguine, mușchi netezi. țesut, vase sanguine și limfatice, țesut conjunctiv, țesut muscular striat cardiac, gonade ale epiteliului cortexului suprarenal.

Derivați ai straturilor germinale. Ectodermul dă naștere tegumentului exterior, sistemul nervos central și secțiunea finală a tubului digestiv. Endodermul formează notocorda6, secțiunea mijlocie a tubului digestiv și sistemul respirator. Sistemele musculo-scheletic, cardiovascular și genito-urinar sunt formate din mezoderm.

Primul care a atras atenția asupra apariției organelor din straturile germinale, sau straturi, a fost K. F. Wolf (1759). Ulterior, H. Pander (1817), un adept al lui K. F. Wolf, a descris și prezența straturilor germinale în embrionul de pui. K. M. Baer (1828) a descoperit prezența straturilor germinale la alte animale și, prin urmare, a extins conceptul de straturi germinale la toate vertebratele.

A. O. Kovalevsky (1865, 1871), care este considerat pe bună dreptate fondatorul teoriei moderne a straturilor germinale. A. O. Kovalevsky, pe baza unor comparații embriologice comparative extinse, a arătat că aproape toate organismele multicelulare trec printr-o etapă de dezvoltare cu două straturi. El a demonstrat asemănarea straturilor germinale la diferite animale nu numai ca origine, ci și în derivatele straturilor germinale.

Astfel, până la sfârșitul secolului al XIX-lea. a dezvoltat teoria clasică a stratului germinativ, al cărui conținut este alcătuit din următoarele prevederi:

1. În ontogeneza tuturor animalelor pluricelulare se formează două sau trei straturi germinale din care se dezvoltă toate organele.

2. Straturile germinale se caracterizează printr-o anumită poziție în corpul embrionului (topografie) și, în consecință, sunt desemnate ca ecto-, ento- și mezoderm.

3. Straturile germinale au specificitate, adică fiecare dintre ele dă naștere unor rudimente strict definite, aceleași la toate animalele.

4. Straturile germinale recapitulează în timpul ontogenezei organele primare ale strămoșului comun al tuturor Metazoarelor și, prin urmare, sunt omoloage.

5. Dezvoltarea ontogenetică a unui organ dintr-unul sau altul strat germinativ indică originea sa evolutivă din organul primar corespunzător al strămoșului.

Stratul germinal exterior sau ectoderm,în timpul dezvoltării, produce rudimente embrionare precum tubul neural, placa ganglionară, ectodermul pielii și ectodermul extraembrionar. Tubul neural dă naștere neuronilor și macrogliei (celule din creier care umplu spațiile dintre celulele nervoase - neuroni - și capilarele care le înconjoară) ale creierului și măduvei spinării, mușchii cozii ai embrionilor de amfibieni și retina ochi. Ectodermul cutanat dă naștere epidermei pielii și derivaților săi - glandele pielii, părul, unghiile etc., epiteliul membranei mucoase a vestibulului cavității bucale, vaginul, rectul și glandele acestora, precum și smalțul dinților. . Din ectodermul extraembrionar ia naștere epiteliul amnionului, corionului și cordonului ombilical, iar în embrionii reptilelor și păsărilor - epiteliul membranei seroase.

Stratul germinal interior sau endodermul,În timpul dezvoltării, formează rudimente embrionare precum endodermul intestinal și vitelin. Endodermul intestinal este sursa pentru formarea epiteliului tractului gastrointestinal și a glandelor - partea glandulare a ficatului, pancreasului, glandelor salivare, precum și epiteliul organelor respiratorii și glandelor acestora. Endodermul vitelin se diferențiază în epiteliul sacului vitelin. Endodermul extraembrionar se dezvoltă în membrana corespunzătoare a sacului vitelin.

Stratul germinal mijlociu sau mezoderm,în procesul de dezvoltare produce un primordiu notocordal, somiți și derivații acestora sub formă dermatom, miotomȘi sclerotom(scleros - dur). precum și țesutul conjunctiv embrionar sau mezenchimul. Notocordul se dezvoltă din primordiul notocordal, iar la vertebrate este înlocuit cu țesuturi scheletogene. Dermatomul asigură baza țesutului conjunctiv al pielii, miotom– țesut muscular striat de tip scheletic și sclerotom formează țesuturi osoase – cartilaj și os. Nefrotomi dau naștere la epiteliul rinichiului, tractului urinar și Wolffian canale - epiteliul canalului deferent. Canalele Müllerian formează epiteliul oviductului, uterului și căptușeala epitelială primară a vaginului. Din splanchnotom, epiteliul celomic sau mezoteliu se dezvoltă cortexul suprarenal, țesutul muscular al inimii și epiteliul folicular al gonadelor. Mezenchimul, care este evacuat din splanchnotom, se diferențiază în celule sanguine, țesut conjunctiv, vase de sânge, țesut muscular neted al organelor interne goale și vase de sânge. Mezodermul extraembrionar dă naștere bazei țesutului conjunctiv a corionului, amnionului și a sacului vitelin.

Organe provizorii ale embrionilor de vertebrate sau membranelor embrionare. Relația dintre corpul matern și făt. Influența obiceiurilor proaste ale părinților (consumul de alcool etc.) asupra dezvoltării fătului.

Este necesar să se facă distincția între membranele de ou și membranele embrionare. Primul protejează oul de influențele negative ale mediului, al doilea asigură dezvoltarea embrionului (respirație, nutriție, secreții), se dezvoltă din materialul celular al straturilor germinale deja formate.

Temporar, sau temporar, organele sunt formate în embriogeneza unui număr de reprezentanți ai vertebratelor pentru a asigura funcții vitale, cum ar fi respirația, nutriția, excreția, mișcarea etc. Organele subdezvoltate ale embrionului în sine nu sunt încă capabile să funcționeze conform intenției, deși joacă în mod necesar unele rol în sistemul întregului organism în curs de dezvoltare. Odată ce embrionul atinge gradul de maturitate necesar, când majoritatea organelor sunt capabile să îndeplinească funcții vitale, organele temporare sunt resorbite sau aruncate.

Timpul de formare a organelor provizorii depinde de ce rezerve de nutrienți au fost acumulate în ou și în ce condiții de mediu se dezvoltă embrionul. La amfibienii fără coadă, de exemplu, datorită cantității suficiente de gălbenuș în ou și a faptului că dezvoltarea are loc în apă, embrionul realizează schimb de gaze și eliberează produse de disimilare direct prin coaja oului și ajunge în stadiul de mormoloc. În această etapă se formează organe provizorii de respirație (branhii), digestie și mișcare, adaptate stilului de viață acvatic. Organele larvare enumerate permit mormolocului să continue dezvoltarea. La atingerea stării de maturitate morfofuncțională a organelor de tip adult, organele temporare dispar în timpul procesului de metamorfoză.

Amnion este un sac ectodermic care conține embrionul și este umplut cu lichid amniotic. Membrana amniotică este specializată pentru secreția și absorbția lichidului amniotic care scaldă embrionul. Amnioul joacă un rol primordial în protejarea embrionului de uscare și de deteriorare mecanică, creând pentru el cel mai favorabil și natural mediu acvatic. Amnionul are, de asemenea, un strat mezodermic de somatopleura extraembrionară, care dă naștere la fibre musculare netede. Contracțiile acestor mușchi determină amniosul să pulseze, iar mișcările oscilatorii lente transmise embrionului aparent ajută la asigurarea faptului că părțile sale în creștere nu interferează între ele.

Chorion(serosa) - membrana embrionară cea mai exterioară adiacentă cochiliei sau țesuturilor materne, care provine, ca și amnionul, din ectoderm și somatopleura. Corionul servește pentru schimbul dintre embrion și mediu. La speciile ovipare, funcția sa principală este schimbul de gaze respirator; la mamifere îndeplinește funcții mult mai extinse, participând pe lângă respirație la nutriție, excreție, filtrare și sinteza de substanțe, cum ar fi hormonii.

Sacul vitelin Este de origine endodermica, acoperita cu mezoderm visceral si conectata direct cu tubul intestinal al embrionului. La embrionii cu o cantitate mare de gălbenuș, acesta participă la nutriție. La păsări, de exemplu, o rețea vasculară se dezvoltă în splanchnopleura sacului vitelin. Gălbenușul nu trece prin ductul vitelin, care leagă sacul de intestin. Este mai întâi transformat într-o formă solubilă prin acțiunea enzimelor digestive produse de celulele endodermice ale peretelui pungii. Apoi intră în vase și este transportat cu sângele în tot corpul embrionului.Mamiferele nu au rezerve de gălbenuș și conservarea sacului vitelin poate fi asociată cu funcții secundare importante. Endodermul sacului vitelin servește ca loc de formare a celulelor germinale primare, mezodermul furnizează elementele formate din sângele embrionului. În plus, sacul vitelin al mamiferelor este umplut cu un fluid caracterizat printr-o concentrație mare de aminoacizi și glucoză, ceea ce indică posibilitatea refacerii proteinelor în sacul vitelin.

Allantois se dezvoltă ceva mai târziu decât alte organe extraembrionare. Este o excrescere asemănătoare unui sac a peretelui ventral al intestinului posterior. In consecinta, este format din endoderm din interior si splanhnopleura din exterior. În primul rând, este un recipient pentru uree și acid uric, care sunt produsele finale ale metabolismului substanțelor organice care conțin azot. Alantoida are o rețea vasculară bine dezvoltată, datorită căreia participă la schimbul de gaze împreună cu corionul. La eclozare, partea exterioară a alantoidei este aruncată, iar partea interioară este reținută sub forma unei vezici urinare.La multe mamifere, alantoida este, de asemenea, bine dezvoltată și, împreună cu corionul, formează placenta corioalantoidiană.

Termen placentaînseamnă suprapunerea strânsă sau fuziunea membranelor embrionare cu țesuturile organismului părinte.

Relația dintre corpul matern și făt.

În timp ce se află în pântecele mamei, fătul nu simte nevoia să absoarbă în mod independent hrana și oxigenul, să se protejeze de precipitații sau să se preocupe de menținerea temperaturii corpului. Toate acestea îi sunt furnizate de corpul mamei sale. Cu toate acestea, datorită dezvoltării fătului, toate acele mecanisme fiziologice de care are nevoie din primul minut de viață independentă se maturizează treptat în corpul său. Relațiile în sistemul mamă-făt sunt construite în așa fel încât nu numai să protejeze fătul de efectele adverse ale factorilor de mediu, ci și să creeze un stimul extern suplimentar pentru dezvoltarea sa. Un rol semnificativ în formarea relațiilor imunologice în sistemul mamă-făt îi aparține placenta, unde se creează condiții diferite pentru trecerea antigenelor și imunoglobulinelor în ambele direcții.

Placenta- o barieră destul de fiabilă care împiedică pătrunderea reciprocă a celulelor mamei și ale fătului, care este un factor determinant în complexul de mecanisme naturale care creează protecția imunologică a fătului și cursul normal al sarcinii.

Influența obiceiurilor proaste ale părinților (consumul de alcool etc.) asupra dezvoltării fătului.

Femeile care fumează au de două ori mai multe șanse de a avea o naștere morta sau de avort spontan decât nefumătoarele. La fumat, nicotina, care pătrunde ușor la făt prin placentă, poate provoca dezvoltarea „sindromului tutunului”. Fumatul zilnic a 5 țigări sau mai multe de către o femeie însărcinată suprimă mișcările respiratorii ale fătului, iar scăderea acestora se observă în decurs de 30 de minute după fumatul primei țigări. Poate exista chiar și o tulburare a ritmului cardiac al fătului intrauterin. Nicotina provoacă spasme ale arterelor uterine, care alimentează locul copilului și fătului cu toate produsele vitale. Ca urmare, fluxul sanguin în placentă este întrerupt și se dezvoltă insuficiența placentară, astfel încât fătul nu primește suficient oxigen și produse nutritive. Copiii mamelor fumătoare sunt în special sensibili la infecții ale tractului respirator. Ei au de 6,5 ori mai multe șanse de a suferi de bronșită, astm bronșic și pneumonie în primul an de viață decât copiii mamelor nefumătoare.

Așa-numitul fumat pasiv, adică șederea unei gravide nefumătoare într-o cameră cu fum, dăunează semnificativ sănătății mamei și a fătului. Fumatul zilnic de către tată în prezența unei femei însărcinate poate provoca și malnutriție la făt, deși într-o măsură mai mică decât atunci când mama însăși fumează. Alcoolul pătrunde ușor în făt prin placentă și provoacă vătămări ireparabile organismului său. Prin pătrunderea în barierele celulare din jurul celulelor germinale, alcoolul suprimă procesul de maturare a acestora. Deteriorarea celulelor reproductive feminine de către alcool este cauza avorturilor spontane, a nașterilor premature și a nașterilor morti.Un copil născut din persoane care consumă droguri poate prezenta tulburări ale stomacului, sistemului respirator, ficatului și inimii. Paralizia apare adesea, cel mai adesea la nivelul picioarelor. Copilul suferă leziuni ale creierului și, ca urmare, diferite forme de demență, psihoză și tulburări de memorie. Nou-născuții dependenților de droguri țipă în mod strident, nu suportă lumina puternică, sunetul sau cea mai mică atingere.

Perioade critice generale și particulare ale dezvoltării umane. Factori nefavorabili care afectează corpul feminin, perturbând structura normală și maturizarea celulelor germinale. Cauzele mutațiilor sau anomaliilor de dezvoltare. Efectul substanțelor farmacologice asupra corpului unei femei însărcinate și a fătului.

Aceste perioade se numesc critică şi factori nocivi - teratogen. Unii oameni de știință consideră că perioadele de dezvoltare caracterizate prin cele mai sensibile la o mare varietate de influențe externe sunt diviziunea celulară activă sau mersul intens procese de diferențiere. Perioadele critice nu sunt considerate ca fiind cele mai sensibile la factorii de mediu în general, adică. indiferent de mecanismul lor de acţiune. În același timp, s-a stabilit că, în anumite momente ale dezvoltării, embrionii sunt sensibili la o serie de factori externi. Perioadele critice ale diferitelor organe și zone ale corpului nu coincid unele cu altele în timp. Motivul perturbării dezvoltării rudimentului este sensibilitatea sa mai mare în momentul de față la acțiunea unui factor patogen decât cea a altor organe.

P. G. Svetlov a stabilit două perioade criticeîn dezvoltarea mamiferelor placentare. Prima dintre ele coincide cu procesul implantare germen, al doilea - cu formarea placentei.

Implantarea are loc în prima fază a gastrulației, la om - la sfârșitul celei de-a 1-a - începutul celei de-a 2-a săptămâni. A doua perioadă critică durează din a 3-a până în a 6-a săptămână. Potrivit altor surse, include și săptămânile a 7-a și a 8-a. În acest moment, au loc procesele de neurulație și etapele inițiale ale organogenezei. Efectul dăunător în timpul implantării duce la perturbarea acestuia, moartea timpurie a embrionului și avortul acestuia. Conform unor date, 50-70% din ouăle fecundate nu se dezvoltă în perioada de implantare. Aparent, acest lucru se întâmplă nu numai din acțiunea factorilor patogeni în momentul dezvoltării, ci și ca urmare a unor anomalii ereditare grave.

Acțiune factori teratogeneîn perioada embrionară (de la 3 la 8 săptămâni) poate duce la deformări congenitale. Cu cât daunele apar mai devreme, cu atât defectele de dezvoltare sunt mai grave. Factorii care au un efect dăunător nu sunt întotdeauna substanțe sau influențe străine organismului. Acestea pot fi și acțiuni naturale ale mediului, asigurând dezvoltarea normală obișnuită, dar în alte concentrații, cu o putere diferită, la un moment diferit. Acestea includ oxigen, nutriție, temperatura, celule învecinate, hormoni, inductori, presiune, întindere, curent electric și radiații penetrante.

Factori nefavorabili care afectează corpul feminin, perturbând structura normală și maturizarea celulelor germinale.

Cauzele mutațiilor sau anomaliilor de dezvoltare.

Mutaţie- transformare permanentă genotip, care apar sub influența mediului extern sau intern. Procesul de apariție a mutației se numește mutageneza . Mutațiile sunt împărțite în spontanȘi induse.

Mutații spontane apar spontan pe parcursul vieții organismului în condiții normale de mediu .

Mutații induse numite modificări moștenite genomului, care rezultă ca urmare a anumitor efecte mutagene în condiții artificiale (experimentale) sau sub influențe adverse mediu inconjurator.

Efectul substanțelor farmacologice asupra corpului unei femei însărcinate și a fătului.

Substanțele medicinale care trec prin placentă pătrund în celulele fetale, perturbând adesea dezvoltarea și funcționarea acestora. Ele pot afecta ADN-ul, ARN-ul, ribozomii și activitatea enzimelor celulare. În acest caz, sinteza proteinelor structurale și enzimatice ale celulei are de suferit. Efectul final al acestor tulburări se poate manifesta la făt sub formă de modificări ale proceselor biochimice, fiziologice și morfologice, insuficiență a funcțiilor organelor și anomalii în dezvoltarea lor anatomică. Medicamentele pot provoca nu numai deformări structurale, ci și modificări imunologice, endocrine și biochimice care predispun la copiii prematuri și slabi, cu rezistență slabă la diferite boli și factori de mediu nocivi.

Preformationism si epigeneza. Idei moderne despre mecanismele dezvoltării embrionare. Gradul și modalitățile specifice de control de către genom și nivelul de autonomie a diferitelor procese în timpul ontogenezei.

De-a lungul istoriei omenirii, a existat un interes de lungă durată pentru natura reproducerii și dezvoltării. Embriologie- știința dezvoltării embrionare este una dintre cele mai vechi discipline științifice. Două puncte de vedere opuse asupra cauzelor și forțelor motrice ale dezvoltării individuale a organismelor datează din cele mai vechi timpuri. preformaţionismȘi epigeneză

Suporteri preformaţionism(din latinescul praeformo - Formez dinainte, prefigurez) au pornit din faptul că toate formele, structurile și proprietățile viitorului organism îi sunt inerente chiar înainte de naștere, chiar și în celulele germinale. Mai mult, acest organism nenăscut conține deja rudimente invizibile (foarte mici) ale generațiilor viitoare. Când a devenit clar că noul organism provine din fuziunea unui ovul și a unui spermatozoid, opiniile preformaționiştilor despre sursa primară de dezvoltare au fost puternic împărţite. Cei mai mulți credeau că organismul este conținut în ovul (este mult mai mare și conține substanțe nutritive), în timp ce spermatozoizii activează doar ovulul pentru a se dezvolta. Susținătorii acestei teorii au fost numiți ovists (din latinescul ovul - ou). Alții - au fost numiți animalculiști (din latinescul animalculum animal, care înseamnă spermă, adică un animal microscopic) - au văzut forma preexistentă a organismului tocmai în spermă. Oul, conform animalelor, este doar un mediu nutritiv pentru dezvoltarea spermatozoizilor, la fel cum solul fertil servește ca asistentă pentru o sămânță în germinare.

Spre deosebire de preformaționism, susținătorii epigeneză(din grecescul epi - deasupra, peste, după și geneza - origine, apariție) a reprezentat dezvoltarea embrionară ca proces desfășurat prin noi formațiuni succesive de structuri din masa nediferențiată a unui ovul fecundat. Epigeneticienii au ajuns fără să vrea la recunoașterea anumitor factori externi non-materiali care controlează morfogeneza. Astfel, deja Aristotel, în contradicție cu Hipocrate, susținea că dezvoltarea este controlată de un anumit scop superior, forța vitală - entelechia.

Biologia dezvoltării urmărește să clarifice gradul și modalitățile specifice de control de către genom și, în același timp, nivelul de autonomie al proceselor ontogenetice prin studierea mecanismelor ontogenetice specifice.

Mecanisme de ontogeneză:

1. proliferarea sau multiplicarea celulelor

2. migrarea sau deplasarea celulelor

3. sortarea celulelor, acele celule care grupează doar anumite celule

5. diferenţierea sau specializarea celulară.

6. Celula își capătă caracteristicile morfologice și funcționale

7. interacțiuni de contact: inducție și competență

8. interacțiunea la distanță a celulelor, țesuturilor și organelor

Toate aceste procese au loc într-un anumit cadru spațiu-timp, respectând principiul integrității organismului în curs de dezvoltare.

Modele generale de ontogeneză a organismelor pluricelulare. Mecanisme de bază ale creșterii și morfogenezei. Acțiunea de declanșare a genelor. Ipoteza activității diferențiale a genelor. Interacțiunea unor părți ale unui organism în curs de dezvoltare. Inducerea embrionară. Experimentele lui Spemann.

Acțiunea de declanșare a genelor. Deja în zigot există toate informațiile despre caracteristicile viitorului organism. În perioada de fragmentare se formează blastomeri absolut echivalenti sau totipotenți. Ei au toate informațiile genetice despre viitorul organism și le pot implementa. Confirmarea acestui mecanism este prezența gemenilor monozigoți. Pentru a explica diferențierea celulară în timpul dezvoltării, s-a folosit ipoteza activității (expresiei) diferențiale a genelor. „În diferite etape ale ontogenezei, precum și în diferite părți ale embrionului, funcționează unele gene, apoi altele.” Se crede că reglarea activității genelor depinde de interacțiunea dintre ADN și proteinele histonice și non-histone. Histogns blochează transcrierea. Ele pot fi afectate de proteine non-histone, precum și de diferite substanțe care vin din citoplasmă în nucleu. Ele pot elibera anumite secțiuni de ADN din histone, adică pot activa și dezactiva genele. Expresia genelor este un proces complex, pas cu pas, care include procese intracelulare și tisulare. Procesul de ontogeneză este un lanț de reacții reglementate de principiul feedback-ului. Acumularea în acest lanț de substanțe formate ca urmare a activității genelor poate fie inhiba, fie stimula expresia genelor. Majoritatea celor 9/10 ARNm au aceeași compoziție în celulele diferitelor stadii de ontogeneză. Este necesar să se asigure viața celulelor și se citește din genele „casă”. Gospodărie." 1/10 - ARNm-urile sunt specifice țesuturilor, adică determină specializarea celulelor, sunt determinate de secvențe de nucleotide unice - gene de lux și codifică proteine unice, proteine de lux.

În timpul ontogeniei organismelor pluricelulare, au loc creșterea, diferențierea și integrarea părților corpului. Există multe tipuri de ontogeneză (de exemplu, larvară, ovipară, intrauterină). În organismele multicelulare superioare, ontogeneza este de obicei împărțită în două perioade - dezvoltare embrionară (înainte de trecerea la existența independentă) și dezvoltarea postembrionară (după trecerea la existența independentă).

Perioada embrionară Ontogeneza animalelor multicelulare include următoarele etape: zigotul, fragmentarea sa, formarea blastulei (embrion cu un singur strat), gastrula (embrion cu două straturi) și neurula (embrion cu trei straturi).).

La scurt timp după formarea zigotului, începe fragmentarea acestuia. Despărțirea este o serie de diviziuni mitotice ale unui ou. În stadiile incipiente ale clivajului, genele de ou nu funcționează și abia la sfârșitul clivajului începe sinteza ARNm.

Ouăle cu conținut scăzut de gălbenuș se caracterizează prin zdrobire completă, uniformă, în timp ce ouăle cu conținut ridicat de gălbenuș se caracterizează prin zdrobire completă, neuniformă sau incompletă. În multe organisme, ca rezultat al fragmentării, morula- acumularea sferică de blastomere. Uneori, morula este considerată ca o etapă separată a dezvoltării embrionare și, uneori, ca un tip al etapei următoare - blastula. Exista multe tipuri de blastula: morula, coeloblastula uniforma si neregulata, steroblastula uniforma si neregulata, discoblastula, periblastula. Cu fragmentare neuniformă, se numesc blastomeri mai mari macromere, și cele mai mici - micromăsuri. Cavitatea blastulei se numește blastocoel b, sau cavitatea corporală primară.

Apoi în timpul gastrulatie Blastula se transformă într-un embrion cu două straturi - gastrula. Există multe tipuri de gastrulație. Într-un număr de organisme, o cavitate corporală primară este păstrată între ectoderm și endoderm. Cavitatea centrală a gastrulei (gastrocoel sau intestinul primar) comunică cu mediul extern folosind un blastopor sau gura primară.

Pe parcursul neurulare Gastrula se transformă într-un embrion cu trei straturi, care în cordate se numește neurula. Esența neurulării constă în formarea mezodermului - al treilea strat germinal. Mezodermul este un strat de celule situat între endoderm și ectoderm.

Perioada postembrionară durează de la tranziția organismelor la existența în afara ovulului sau membranelor embrionare până la pubertate. În perioada postembrionară, procesele de organogeneză, creștere și diferențiere sunt finalizate.

Inducerea embrionară- interacțiunea dintre părțile unui organism în curs de dezvoltare în organismele pluricelulare. Conform acestei ipoteze, există anumite celule care acționează ca organizatori ai altor celule care sunt potrivite în acest scop. În absența celulelor organizatoare, astfel de celule vor lua o cale de dezvoltare diferită, diferită de cea în care s-ar dezvolta în prezența organizatorilor.

Morfogeneza- apariția și dezvoltarea organelor, sistemelor și părților organismelor corpului atât în individual (ontogeneză), cât și în dezvoltarea istorică sau evolutivă (filogeneză). Studiul caracteristicilor morfogenezei în diferite stadii ale ontogenezei pentru a controla dezvoltarea organismelor este sarcina principală a biologiei dezvoltării, precum și a geneticii, biologiei moleculare, biochimiei, fiziologiei evolutive și este asociată cu studiul modelelor de ereditate.

Procesul de morfogeneză controlează distribuția spațială organizată a celulelor în timpul dezvoltării embrionare a unui organism. Morfogeneza poate avea loc și într-un organism matur, în culturi celulare sau tumori.

Experiența lui Spen.

Direcția primei lucrări a lui Sh. asupra dezvoltării embrionare i-a fost sugerată de colegul său de la Universitatea din Heidelberg, Gustav Wolf. Acest om de știință a descoperit că, dacă cristalinul ar fi îndepărtat din ochiul în curs de dezvoltare al unui embrion de triton, de la marginea retinei s-ar dezvolta o nouă lentilă. Sh. a fost uimit de experimentele lui Wolf și a decis să le continue, concentrându-se nu atât pe modul în care se regenerează lentila, cât pe mecanismul formării sale inițiale.

În mod normal, cristalinul ochiului de triton se dezvoltă dintr-un grup de celule ectoderme. Sh. a demonstrat că semnalul pentru formarea lentilei vine tocmai din cupa optică. El a descoperit că, dacă ectodermul din care s-ar forma cristalinul este îndepărtat și înlocuit cu celule dintr-o zonă complet diferită a embrionului, atunci un cristalin normal începe să se dezvolte din aceste celule transplantate. Pentru a-și rezolva problemele, Sh. a dezvoltat metode și instrumente extrem de complexe, dintre care multe sunt încă folosite până astăzi de embriologi și neurobiologi pentru cele mai fine manipulări ale celulelor individuale.

Interacțiunea unor părți ale embrionului în curs de dezvoltare. Inducerea embrionară. E.i. este un fenomen în care angajamentele embrionare predetermină anlagenul și dezvoltarea altor țesuturi și organe ale embrionului. Inducția este posibilă numai dacă celulele sistemului de reacție sunt CAPABILE DE PERCEPTĂ IMPACTUL, adică sunt competente. În acest caz, ei răspund formând structuri adecvate. Competența apare în ANUMITE etape de dezvoltare și rămâne pentru o perioadă limitată de timp, apoi poate apărea competența față de un alt inductor. Dezvoltarea embrionului este considerată ca un sistem de interacțiune a rudimentelor. CA CASCADA, INTERACȚIUNI IERARHICE. Inducerea multor structuri depinde de evenimentele inductive anterioare.

Straturi de germeni, sau straturi germinale - straturi ale corpului embrionului de animale multicelulare, formate în acest proces și dând naștere la diferite organe și țesuturi.

Ele se formează în procesul de diferențiere a celulelor omogene similare

Gastrulare- procesul de educatie două straturi germinale(ento- și ectoderm).

În timpul gastrulației, toate celulele se mișcă și se formează gastrula- sac embrionar cu două straturi, în interiorul căruia există o cavitate - gastrocel, conectat prin gura primară ( blastopor) cu mediul extern.

Gastrulația se termină cu formarea celui de-al treilea strat germinal - mezoderm, situat între ecto- și endoderm.

În majoritatea organismelor (cu excepția celenteratelor), se formează trei straturi germinale:

- extern - ectoderm,
- intern - endodermȘi
- in medie - mezoderm.

După terminarea gastrulației, embrionul formează un complex de organe axiale: tub neural, notocord și tub intestinal. Aceasta este scena neurule.

Educaţie straturi germinale- începutul transformării unui organism pluricelular într-un organism în care celulele se diferențiază și în viitor formează țesuturi și organe.

Deci, mai întâi, zigotul începe să se dividă, crescând numărul de celule. După ce a câștigat suficientă masă, corpul începe următoarea etapă - celulele încep să se miște - se deplasează la periferie, formând veziculă blastodermică.

La o margine a acestei vezicule, celulele sunt grupate și formează o cavitate internă - aceasta este strat germinal interior - endoderm.

Celulele exterioare ale embrionului (stratul cel mai exterior) - ectoderm.

Stratul de celule dintre aceste două straturi germinale este mezoderm, aceste celule sunt formate parțial din ecto-, parțial din endoderm.

Această împărțire a frunzelor este tipică pentru toți animale superioare;
la animale simple- doar y și - 2 straturi germinale(externă și internă).

Iată un exemplu de întrebare de la Examen de stat unificat în biologie doar la subiect:

1. din ectoderm se formează: urechea și creierul;

2. din endoderm - ficat, plămâni, intestine, stomac, pancreas;

3. din mezoderm - muschi, vase de sange, oase.

Straturile de germeni au fost descrise pentru prima dată în munca unui academician rus X. Panderaîn 1817, care a studiat dezvoltarea embrionară a embrionului de pui. Un rol deosebit de important în studiul straturilor germinale ale vertebratelor l-au jucat lucrările clasice ale unui alt academician rus - Carla Bara, care a arătat că straturile germinale sunt prezente și în embrionii altor vertebrate (pești, amfibieni, reptile).

Oul lanceta nu conține practic gălbenuș și, prin urmare, este supus unei zdrobiri complete și uniforme. Apare un grup de celule, care apoi se depărtează și formează o bilă goală - o blastula. În funcție de dimensiunea celulelor din blastula, se disting polii animal (celule mai mici) și vegetativi (celule mari). Celulele polului vegetativ încep să se invagineze în cavitatea blastulei, deplasându-l treptat complet. Se formează un embrion cu 2 straturi - o gastrulă, formată din 2 straturi germinale: ectoderm (exterior) și endoderm (interior); Cavitatea gastrulei se deschide spre exterior cu o deschidere numită blastopor (sau gastropor). Pe secțiunile transversale ale gastrulei, este vizibilă diferențierea suplimentară a straturilor germinale.

Unele dintre celulele ectodermului de pe partea dorsală a embrionului sunt aplatizate, formând o placă neuronală longitudinală. Treptat, placa neurală formează un șanț și apoi se pliază în tubul neural; cavitatea sa este conectată inițial la capătul anterior printr-o deschidere (neuropor) cu mediul extern, iar la capătul posterior de canalul neurointestinal cu cavitatea intestinală. Mai târziu, ambele conexiuni devin supraîncărcate.

Ectodermul crește treptat peste zona care s-a diferențiat în tubul neural, formând o acoperire continuă. Astfel, ectodermul dă naștere tegumentului corpului (stratul epidermic al pielii) și sistemului nervos central.

De asemenea, endodermul suferă un proces de diferențiere. Partea sa principală formează tubul intestinal, a cărui cavitate corespunde cu cavitatea gastrula. Este conectat la mediul extern la capătul posterior prin deschiderea anală, care se sparge la locul unui blastopor supraîncărcat temporar, iar la capătul anterior printr-o deschidere orală care se formează singur. Excrescențe apar în pereții tubului intestinal, dintre care unul este situat pe partea dorsală; mai târziu se desface și se transformă într-o coardă nepereche situată longitudinal care nu conține o cavitate. În plus, pe părțile laterale ale părții superioare a peretelui intestinal apar „buzunare” pereche. Aceste excrescențe pereche se separă în cele din urmă de pereții intestinali, reținând o cavitate în interiorul lor, care devine cavitatea secundară a corpului (coelom). Acest proces are loc metameric, iar cavitatea celomică generală se formează prin contopirea cavităților segmentelor mezodermice individuale. Țesutul care alcătuiește pereții acestor excrescențe este al 3-lea strat germinal - mezodermul. Astfel, din endoderm peretele interior (epitelial) al intestinului și notocorda; Mezodermul provine din el.

Ulterior, procesele mezodermice cresc în jos, înconjurând intestinul și, în același timp, se diferențiază în somiți localizați metameric de-a lungul notocordului și plăcilor laterale care acoperă intestinul. Pereții somitelor dau naștere mușchilor axiali metamerici și țesutului conjunctiv care alcătuiesc stratul interior al pielii (corium), învelișul notocordului și tubului neural, miosepta.

La vertebrate, o anumită secțiune de somiți (sclerotom) formează scheletul axial intern. Din pereții plăcilor laterale apar mușchii intestinali, membrana sa de țesut conjunctiv, peritoneul (mezenterul), dintre care 2 straturi acoperă organele interne și le „suspend” de pereții corpului, precum și de pereții de sânge. vaselor. O zonă specială de mezoderm adiacentă peretelui abdominal al somitelor dă naștere gonadelor. Astfel, mezodermul servește ca sursă de formare a scheletului intern, a mușchilor, a țesutului conjunctiv și a sistemului circulator. La vertebrate, din acest strat germinativ se formează și sistemul excretor: tubii excretori ai rinichilor (nefroni) sunt formați dintr-o secțiune specială a mezodermului la joncțiunea somitelor și a plăcilor laterale.

Butoane sociale pentru Joomla

Germinalfrunze, straturi germinale, straturi ale corpului embrionului de animale multicelulare și oameni, formate în timpul procesului de gastrulație. Majoritatea organismelor au trei straturi: stratul exterior este ectodermul, stratul interior este endodermul, iar stratul mijlociu este mezodermul. Excepție fac bureții și celenteratele, în care se formează doar doi z. l.. ≈ extern și intern. Derivații ectodermului îndeplinesc funcții tegumentare, senzoriale și motorii; Dintre acestea, în timpul dezvoltării embrionului, sistemul nervos, pielea și glandele pielii formate din acesta, păr, pene, solzi, unghii etc., epiteliul secțiunilor anterioare și posterioare ale sistemului digestiv, conjunctiv. se formează baza țesutului pielii, celulele pigmentare și scheletul visceral. Endodermul formează căptușeala cavității intestinale și oferă nutriție embrionului; din ea ia naștere membrana mucoasă a sistemului digestiv, glandele digestive și organele respiratorii. Mezodermul comunică între părțile embrionului și îndeplinește funcții de susținere și trofice; din el se formează organele excretoare, organele genitale, sistemul circulator, membranele seroase care căptușesc cavitatea secundară a corpului (celomul) și care acoperă organele și mușchii interni; La vertebrate, mezodermul formează și scheletul. Z. l. cu acelaşi nume în diferite grupuri de organisme, alături de asemănări, pot avea diferențe semnificative atât în metoda de formare, cât și în structură, asociate cu adaptarea embrionilor la diferite condiții de dezvoltare. Vezi Dezvoltarea embrionară.

Doctrina lui Z. l. ≈ una dintre cele mai mari generalizări ale embriologiei ≈ are o istorie lungă și este asociată cu învățăturile și descoperirile biologice de bază, de exemplu, epigeneza, teoria celulară, darwinismul. K. F. Wolf, H. I. Pander, K. M. Baer, R. Remak, E. Haeckel, O. au participat la crearea și dezvoltarea sa.

Hertwig, A. O. Kovalevsky și I. I. Mechnikov. Cele mai recente date din embriologia experimentală, inclusiv rezultatele colorării intravitale a diferitelor secțiuni ale peretelui blastulei și urmărirea mișcărilor acestora în timpul gastrulației și neurulației, au făcut posibilă determinarea, deja în stadiul blastulei, a poziției grupurilor de celule din care în viitor se formează diferite celule germinale. și derivatele lor și să creeze o hartă a viitoarelor rudimente ale organelor și sistemelor lor. Experimente privind transplantul și îndepărtarea materialului din diferite Z. l. în stadiul de blastulă și în perioada gastrulației, proprietățile materialului diferitelor Z. l. și capacitatea lor de a diferenția: inițial, zone de diferite Z. l. în timpul transplantului se pot înlocui unul pe altul, dar până la sfârșitul gastrulației își pierd această capacitate.

T. A. Detlaf.

1.Exterior, ectoderm.

2.Internă, endoderm

3. Mediu, mezoderm.

În același timp, notocordul este format din mezoderm - un cordon scheletic flexibil situat pe partea dorsală a embrionilor tuturor vertebratelor. La vertebrate, notocorda este înlocuită de coloana vertebrală, iar doar la unele vertebrate inferioare rămășițele sale se păstrează între vertebre chiar și la vârsta adultă.

Embrionul animal se dezvoltă ca un singur organism în care toate celulele, țesuturile și organele sunt în strânsă interacțiune.

Din ce strat germinativ se formează notocorda? tub neural?

În acest caz, un rudiment îl influențează pe celălalt, determinând în mare măsură calea dezvoltării sale. În plus, rata de creștere și dezvoltare a embrionului este afectată de condițiile interne și externe.

Anterior14151617181920212223242526272829Următorul

VEZI MAI MULT:

Straturi de germeni(straturi embrionare, lat. folia embrionalia) - straturi ale corpului embrionilor de animale pluricelulare, formate în timpul procesului de gastrulare și dând naștere la diferite organe și țesuturi.

Organogeneza

Doctrina straturilor germinale, una dintre principalele generalizări în embriologie, a jucat un rol major în istoria biologiei.

Formarea straturilor germinale este primul semn de diferențiere a embrionului. În majoritatea organismelor se formează trei straturi germinale: cel exterior este ectodermul, cel interior este endodermul, iar cel mijlociu este mezodermul. Derivații ectodermului îndeplinesc în principal funcții tegumentare și senzitive, derivații endodermului - funcțiile de nutriție și respirație, iar derivații mezodermului - conexiuni între părți ale embrionului, funcții motorii, de susținere și trofice.

În 2000, embriologul canadian Brian Keith Hall a propus ca creasta neură să fie considerată nimic altceva decât un al patrulea strat germinal separat. Această interpretare s-a răspândit rapid în literatura științifică.

Toate animalele dezvoltă aceleași organe din același strat germinal. Ectodermul dă naștere tegumentului exterior și sistemului nervos. Endodermul formează cea mai mare parte a tractului digestiv și a glandelor digestive (la vertebrate, ficatul, pancreasul și plămânii). Mezodermul formează organele rămase: mușchii, căptușeala cavității secundare a corpului, organele sistemului circulator, excretor și reproducător, iar la vertebrate și echinoderme - scheletul intern.

Majoritatea organelor unui animal adult includ țesuturi care provin din două sau din toate cele trei straturi germinale. Acest lucru duce la o concluzie foarte importantă: la toate animalele, principalele sisteme de organe au o origine comună și pot fi comparate. De exemplu, sistemul nervos central are o origine comună în sensul că în evoluție provine din plexul nervos subcutanat, asemănător rețelei nervoase hidre, iar în ontogenie din stratul germinal exterior.

Vezi si

Note

Organogeneza– un set de procese de diferențiere și modificare a formei unor părți ale corpului pe baza implementării informațiilor genetice.

Organogeneza, constând în formarea organelor individuale, constituie conținutul principal al perioadei embrionare.

continuă în perioada larvară și se termină în perioada juvenilă
se disting prin cele mai complexe şi diverse transformări morfogenetice
O condiție prealabilă necesară pentru trecerea la organogeneză este realizarea stadiului de gastrula de către embrion, și anume formarea straturilor germinale.

Ocupând o anumită poziție unul față de celălalt, straturile germinale, contactând și interacționând, asigură astfel de relații între diferite grupuri de celule care stimulează dezvoltarea lor într-o anumită direcție. Acesta este așa-numitul inducția embrionară - cea mai importantă consecință a interacțiunii dintre straturile germinale.

În timpul organogenezei:

se modifică forma, structura și compoziția chimică a celulelor
Grupurile de celule sunt separate, reprezentând rudimentele organelor viitoare.
O anumită formă de organe se dezvoltă treptat, între ele se stabilesc legături spațiale și funcționale.
Procesele de morfogeneză sunt însoțite de diferențierea țesuturilor și celulelor, precum și de creșterea selectivă și neuniformă a organelor și părților individuale ale corpului.

Însuși începutul organogenezei se numește perioada de neurulație.

Neurulație acoperă procesele de la apariția primelor semne de formare a plăcii neurale până la închiderea acesteia în tubul neural.

În paralel, se formează notocorda si intestinul secundar , iar mezodermul situat pe părțile laterale ale notocordului este împărțit în direcția craniocaudală în structuri pereche segmentate - somite .

Sistemul nervos al vertebratelor, inclusiv al oamenilor, se distinge prin stabilitatea structurii sale de bază de-a lungul întregii istorii evolutive a subtipului. Toate cordatele au multe în comun în formarea tubului neural. Initial, ectodermul dorsal nespecializat, raspunzand la influenta inductiva a cordomezodermului, se transforma in placă neurală, prezentat celule neuroepiteliale.

Placa neurală nu rămâne aplatizată mult timp. Curând marginile sale laterale se ridică, formându-se pliuri nervoase , care se află pe ambele părți ale unei longitudinale puțin adânci canal neural . Marginile pliurilor neuronale se apropie apoi, formând un tub neural închis cu un canal în interior - neurocoelom . Închiderea pliurilor neuronale are loc mai întâi la nivelul începutului măduvei spinării, apoi se răspândește în direcțiile capului și cozii.

S-a demonstrat că microtubulii și microfilamentele celulelor neuroepiteliale joacă un rol important în morfogeneza tubului neural. Distrugerea structurilor celulare de către colchicină și citocalazina B duce la faptul că placa neuronală rămâne deschisă. Neînchiderea pliurilor neuronale duce la malformații congenitale ale tubului neural.

După închiderea pliurilor neuronale, se formează celulele care au fost situate inițial între placa neuronală și viitorul ectoderm al pielii. creastă neurală. Celulele crestei neurale se disting prin capacitatea lor de a migra extensiv, dar foarte reglementate in tot corpul si formeaza doua fluxuri principale. Celulele uneia dintre ele, cea superficială, sunt incluse în epiderma sau derma pielii, unde se diferențiază în celule pigmentare. Un alt flux migrează în direcția abdominală, formând ganglioni spinali senzoriali, ganglioni nervoși simpatici, medula suprarenală și ganglioni parasimpatici. Celulele din regiunea craniană a crestei neurale dau naștere atât la celulele nervoase, cât și la o serie de alte structuri, cum ar fi cartilajele branhiale și unele oase de acoperire ale craniului.

Mezodermul, ocupând un loc pe părțile laterale ale notocordului și extinzându-se în continuare între ectodermul cutanat și endodermul intestinului secundar, este împărțit în regiuni dorsale și ventrale. Partea dorsală este segmentată și reprezentată prin pereche somite. Formarea somitelor are loc de la cap până la capătul caudal. Se numește partea ventrală a mezodermului, care arată ca un strat subțire de celule placă laterală. Somiții sunt legați de placa laterală prin mezodermul intermediar sub formă de segmentate picioare somite.

Toate zonele mezodermului se diferențiază treptat. La începutul formării, somiții au o configurație caracteristică epiteliului cu o cavitate în interior. Sub influența inductivă care emană din notocorda și tubul neural, părțile ventromediale ale somitelor - sclerotomi - se transformă în mezenchim secundar, iese din somit și înconjoară notocorda și partea ventrală a tubului neural. În cele din urmă formează vertebre, coaste și omoplați.

Se formează partea dorsolaterală a somitelor de pe partea interioară miotome , din care se vor dezvolta mușchii scheletici striați transversal ai corpului și ai membrelor. Se formează partea dorsolaterală exterioară a somitelor dermatoame, care dau naștere stratului interior al pielii – dermul. Din regiunea picioarelor somite cu rudimente nefrotom și gonoree se formează organele excretoare și gonadele.

Plăcile laterale nesegmentate din dreapta și din stânga se împart în două frunze care limitează cavitatea secundară a corpului - în general. Stratul interior adiacent endodermului se numește visceral. Înconjoară intestinul pe toate părțile și formează mezenterul, acoperind parenchimul pulmonar și mușchiul cardiac. Stratul exterior al plăcii laterale este adiacent ectodermului și se numește parietal. Ulterior, formează straturile exterioare ale peritoneului, pleurei și pericardului.

Endodermul din toți embrionii formează în cele din urmă epiteliul intestinului secundar și mulți dintre derivații săi. Intestinul secundar în sine este întotdeauna situat sub notocorda.

Astfel, în procesul de neurulație, apare un complex organe axiale tub neural - notocorda - intestin, care sunt o trăsătură caracteristică a organizării corpului tuturor cordatelor. Originea, dezvoltarea și poziția relativă identică a organelor axiale relevă omologia lor completă și continuitatea evolutivă.

Ectodermul, mezodermul și endodermul în cursul dezvoltării ulterioare, interacționând unul cu celălalt, participă la formarea anumitor organe. Apariția unui rudiment de organ este asociată cu modificări locale într-o anumită zonă a stratului germinativ corespunzător. Din ectoderm se dezvoltă epiderma pielii și derivații acesteia (pene, păr, unghii, piele și glande mamare), componente ale organelor de vedere, auz, miros, epiteliu bucal și smalț dentar.

2.7. Derivații stratului germinal

Derivații ectodermici sunt tubul neural, creasta neură și toate celulele nervoase formate din acestea.

Derivați endodermici sunt epiteliul stomacului și intestinelor, celulele hepatice, celulele secretoare ale pancreasului, glandele intestinale și gastrice. Secțiunea anterioară a intestinului embrionar formează epiteliul plămânilor și căilor respiratorii, precum și celulele secretoare ale lobilor anteriori și medii ai glandei pituitare, glandelor tiroide și paratiroide.

mezodermul formează mușchii scheletici, dermul pielii, organele sistemului excretor și reproducător, sistemul cardiovascular, sistemul limfatic, pleura, peritoneul și pericardul. Din mezenchim, care are o origine mixtă datorită celulelor celor trei straturi germinale, se dezvoltă toate tipurile de țesut conjunctiv, mușchi netezi, sânge și limfa.

Rudimentul unui anumit organ este inițial format dintr-un anumit strat de germeni, dar apoi organul devine mai complex și, ca urmare, două sau trei straturi de germeni iau parte la formarea lui.

25. Organe provizorii ale embrionilor de vertebrate, funcțiile acestora. Grupe de animale: anamnie și amniote.

Organe provizorii sau temporare– organe care se formează în timpul embriogenezei unui număr de reprezentanți ai vertebratelor pentru a asigura funcții vitale, precum respirația, nutriția, excreția, mișcarea etc.

Organe provizorii ale păsărilor:

1) Sacul vitelin– funcția trofică, formarea celulelor sanguine și a pereților vaselor, formarea celulelor germinale primare - gonoblaste. Peretele sacului vitelin este format din endodermul extraembrionar și stratul visceral al mezodermului extraembrionar.

2) Amnion creează mediul intern în care are loc dezvoltarea embrionului. Produce un lichid care ocupă spațiul dintre membrană și corpul embrionului și îndeplinește funcții trofice și de protecție. Constă din ectoderm extraembrionar și strat parietal de mezoderm extraembrionar.

3) Membrană seroasă este un organ respirator provizoriu și este implicat în alimentarea embrionului cu oxigen. Constă din ectoderm extraembrionar și strat parietal de mezoderm extraembrionar.

4) Alantoida participă la eliberarea produșilor metabolici ai embrionului și la schimbul de gaze. Peretele este format din endodermul extraembrionar și stratul visceral al mezodermului extraembrionar.

Organe provizorii ale mamiferelor:

1) Sacul vitelin se formează ca urmare a formării pliului trunchiului, care împarte endodermul în intestinal și vitelin. Este implicat în absorbția și transportul nutrienților din uter. Celulele germinale primare sunt localizate în sacul vitelin, se formează celulele stem sanguine și vasele de sânge primare.

2) Amnion format dintr-un pliu de ectoderm extraembrionar și un strat parietal de mezoderm extraembrionar. Funcția amnionului este de a crea și menține mediul lichid în care se dezvoltă embrionul. Embrionul suferă o presiune egală pe toate părțile, ceea ce îl protejează de deteriorarea mecanică.

3) Alantoida se formează ca o excrescere asemănătoare unui deget mic a părții posterioare a intestinului primar, crescând în piciorul amniotic. Peretele său este format din endodermul extraembrionar și stratul visceral al mezodermului extraembrionar. Funcția sa este asociată cu eliberarea de produse metabolice, dar numai înainte de formarea placentei. În plus, acesta este un „vector” de-a lungul căruia cresc vasele de la embrion la corion.

4) Corion se dezvoltă din trofoblast (ectoderm extraembrionar) și mezoderm extraembrionar. Numeroase excrescențe - vilozități - apar pe suprafața exterioară a corionului. După ce embrionul este introdus în membrana mucoasă a uterului, pe de o parte, vilozitățile coriale cresc puternic, formând un corion ramificat, care, împreună cu membrana mucoasă a uterului, formează un nou organ - placenta. Acest organ este necesar pentru a furniza fătului nutrienți și oxigen și pentru a elimina produsele finale metabolice din făt.

anamnezia- vertebrate inferioare care nu au membrane embrionare. (nu apar membrana embrionară - amnios și organul embrionar - alantoida).

amniotii - vertebrate superioare, care se caracterizează prin prezența membranelor embrionare (amnion și serosa) care formează cavitatea amniotică.

26. Placenta, rolul ei. Tipuri de placenta. Placenta umană.

Placenta – suprapunerea strânsă sau fuziunea membranelor embrionare cu țesuturile organismului părinte. (sau: placenta - zona în care țesutul corionic și mucoasa uterină sunt strâns adiacente.)

Placenta este necesară pentru a furniza fătului nutrienți și oxigen și pentru a elimina deșeurile din făt.

Tipuri de placente:

1) Epiteliocorial - găsit la cai, porci și cetacee. Când se formează placenta, vilozitățile coriale cresc în deschiderile glandelor uterine și vin în contact cu epiteliul intact al acestor glande.

2) Sindesmocorial - găsit la vaci, oi și căprioare. În timpul formării placentei, vilozitățile coriale distrug epiteliul glandelor uterine și intră în contact cu țesutul conjunctiv subiacent al endometrului.

3) Endoteliocorionic – găsit la pisici, câini, foci. Când se formează placenta, vilozitățile coriale cresc în vasele de sânge și intră în contact direct cu acestea.

4) Hemocorionic - se găsește la oameni, primate, rozătoare și iepuri de câmp. Când se formează placenta, vilozitățile coriale distrug și pereții vaselor uterine și intră în contact cu sângele matern, spălând lacunele cu acesta.

La om, vilozitățile coriale sunt de fapt spălate de sângele și limfa corpului mamei. Pe măsură ce sarcina progresează, vilozitățile cresc în dimensiune și se ramifică, dar sângele fetal de la început până la sfârșit este izolat de sângele matern prin bariera placentară.

Bariera placentară constă din trofoblast, țesut conjunctiv și endoteliul vascular fetal. Această barieră este permeabilă la apă, electroliți, nutrienți și produși de disimilare, precum și la antigenele globulelor roșii fetale și anticorpii materni, substanțe toxice și hormoni. Celulele placentei produc 4 hormoni, inclusiv. gonadotropina corionică umană, care se găsește în urina unei femei însărcinate din 2-3 săptămâni de sarcină.

Data publicării: 26-01-2015; Citește: 970 | Încălcarea drepturilor de autor ale paginii

studopedia.org - Studopedia.Org - 2014-2018 (0,003 s)...

Organe formate din straturi germinale.

1.Exterior, ectoderm. Organe și părți ale embrionului. Placa neuronală, tubul neural, stratul exterior al pielii, organele auditive.

2.Internă, endoderm. Organe și părți ale embrionului. Intestin, plămâni, ficat, pancreas.

3. Mediu, mezoderm. Organe și părți ale embrionului. Notocorda, schelet cartilaginos și osos, mușchi, rinichi, vase de sânge.

În același timp, notocordul este format din mezoderm - un cordon scheletic flexibil situat pe partea dorsală a embrionilor tuturor vertebratelor.

51. Dezvoltarea straturilor germinale și a sistemelor de bază folosind exemplul lanceletei

La vertebrate, notocorda este înlocuită de coloana vertebrală, iar doar la unele vertebrate inferioare rămășițele sale se păstrează între vertebre chiar și la vârsta adultă.

Placa neurală se formează din ectodermul situat deasupra notocordului propriu-zis.Ulterior, marginile laterale ale plăcii se ridică, iar partea centrală a acesteia coboară, formând șanțul neural. Treptat, marginile superioare ale acestor pliuri se închid, iar șanțul se transformă în tubul neural situat sub ectoderm - rudimentul sistemului nervos central.

Tubul neural, notocorda și intestinul creează complexul axial al organelor embrionare, care determină simetria bilaterală a corpului.

Embrionul animal se dezvoltă ca un singur organism în care toate celulele, țesuturile și organele sunt în strânsă interacțiune. În acest caz, un rudiment îl influențează pe celălalt, determinând în mare măsură calea dezvoltării sale. În plus, rata de creștere și dezvoltare a embrionului este afectată de condițiile interne și externe.

Interacțiunea unor părți ale embrionuluiîn procesul dezvoltării embrionare - baza integrității sale. Asemănarea stadiilor inițiale de dezvoltare a embrionilor de animale vertebrate este o dovadă a relației lor.

Sensibilitate ridicată a embrionului la factorii de mediu. Efectele nocive ale alcoolului, drogurilor, fumatului asupra dezvoltării fătului, asupra adolescenților și adulților.

Stabiliți o corespondență între structura corpului uman și stratul germinativ din care s-a format.

Notează numerele din răspunsul tău, aranjează-le în ordinea corespunzătoare literelor:

A	B	ÎN	G	D

Explicaţie.

Cei mai importanți derivați ectodermici sunt tubul neural, creasta neurală și toate celulele nervoase formate din acestea. Organele de simț care transmit sistemului nervos informații despre stimuli vizuali, sonori, olfactivi și alți stimuli se dezvoltă, de asemenea, din angajamentele ectodermice. De exemplu, retina ochiului se formează ca o prelungire a creierului și, prin urmare, este un derivat al tubului neural, în timp ce celulele olfactive se diferențiază direct de epiteliul ectodermic al cavității nazale. Receptorii durerii sunt de origine ectodermică.

Ectoderm: receptori de durere, păr, plăci de unghii. Mezoderm: limfa si sange, tesut adipos.

Răspuns: 11221.

Răspuns: 11221

Sursa: Examenul Unificat de Stat în Biologie 30.05.2013. Valul principal. Siberia. Opțiunea 2.

Sadi 11.06.2017 13:49

Răspunsul la această sarcină spune că plămânii sunt formați din mezoderm, iar în Sarcina 8 nr. 13837 spune că din endoderm.

Natalia Evghenievna Bastannik

Vă rugăm să rețineți că epiteliul plămânilor este endoderm.

Rudimentul unui anumit organ este inițial format dintr-un anumit strat de germeni, dar apoi organul devine mai complex și, în cele din urmă, două sau trei straturi de germeni iau parte la formarea lui.

Plămânul nu este doar epiteliul, este și bronhiole și pelicule conjunctive... toate acestea sunt formate din mezenchim și, din păcate, aceste cunoștințe nu sunt luate în considerare de compilatorii examenului de stat unificat :(

Spațiul dintre bronhiile în curs de dezvoltare este umplut de mezenchim intermediar. Mezenchimul, care este țesut liber care acoperă strâns formațiunile tubulare endodermice în curs de dezvoltare, începe să se diferențieze în rădăcina plămânilor în a treia lună. De aici diferențierea continuă în direcția periferică cu ramificare separată a bronhiilor. Mai întâi apar inelele cartilaginoase ale ambelor bronhii principale și plăcile cartilaginoase ale bronhiilor rămase se diferențiază treptat. Aproximativ în același timp, se formează celulele musculare și primele fibre de colagen ale țesutului conjunctiv. Din materialul mezodermic ia naștere mezenchimul septal interlobular și intersegmental și țesutul conjunctiv subseros al filmului pulmonar. Fibrele elastice încep să apară în luna a patra. Principala lor dezvoltare are loc, însă, precum și dezvoltarea plăcilor cartilaginoase în pereții bronhiilor, doar în a doua jumătate a dezvoltării intrauterine.