Rozwój zarodkowy człowieka

Owulacja, jajeczkowanie – uwalnianie się komórki jajowej z jajnika i jej przemieszczanie się jajowodem. Jest to uwarunkowane hormonalnie.

Z pęcherzyka Graafa uwalnia się najpierw śluz zawierający wielocukry. Dopiero do niego uwalnia się komórka jajowa, którą wychwytują strzępki (wyspecjalizowane struktury jajowodu).

Mikroskopijne rzęski nabłonka jajowodu poruszają się rytmicznie. Wywołany przez nie prąd oraz skurcze jajowodu przemieszczają komórkę jajową, która sama nie ma zdolności poruszania się. Skurcze jajowodu są efektem działania estrogenu.

Komórka jajowa dociera do najszerszej części jajowodu zwanej bańką. Tam następuje połączenie się z plemnikiem. Komórka jajowa jest większa od innych komórek, gdyż w cytoplazmie zawiera duży zapas substancji odżywczych (białek, tłuszczów, wielocukrów). Jeśli komórka jajowa nie połączy się z plemnikiem w czasie 12 godzin od momentu jajeczkowania, traci możliwość zapłodnienia.

Z ok. 300 milionów plemników tylko jeden połączy się z komórką jajową. Enzymy w główce plemnika (w akrosomie) wchodzą w reakcję z błoną przezroczystą komórki jajowej umożliwiając połączenie się materiałów genetycznych. W momencie zapładniania komórkę jajową otaczają jony wapnia, co uruchamia reakcję enzymatyczną, która uniemożliwia dostanie się do komórki jakiegokolwiek innego plemnika.

Zapłodniona komórka dzieli się na dwie po ok. 30 godz. Od tego momentu życia mówimy o zarodku. Po upływie 50 godz. zarodek składa się z 8 komórek. Podział zachodzi coraz szybciej. Zarodek przemieszcza się w kierunku jamy macicy. Morula- to zarodek od trzeciego dnia po zapłodnieniu. Komórki powstałe przez podział są mniejsze. Zaczynają różnicować swe czynności. Po ok. tygodniu zarodek zwany plastulą zagnieżdża się w wewnętrznej ścianie macicy. Będzie się tam rozwijał przez ok. 270 dni. Tlen i substancje odżywcze będzie otrzymywał z organizmu matki.

Pierwszy etap rozwoju to utworzenie zgrubienia zwanego smugą pierwotną, tworzącego oś centralną zarodka i określającego jego lewą i prawą oraz przednią i tylną część.

Zdolność komórek do grupowania się, czyli agregacji ma podstawowe znaczenie dla formowania organizmu.

We wczesnych fazach rozwoju zarodek ludzki nie różni się od zarodków innych ssaków.

Serce zaczyna pracę pod koniec 3 tygodnia życia (płód). W krótkim czasie zarodek rozpoczyna wytwarzanie komórek krwi. Pod koniec 4 tygodnia zarodek ma 4 mm i zaczynają się wykształcać poszczególne narządy.

Wykształciły się już komórki prapłciowe (w okolicach jelita pierwotnego), które dzieląc się przemieszczają się w okolice powstania układu rozrodczego. Komórki te pozostaną w spoczynku aż do momentu dojrzewania płciowego człowieka. Płód podczas piątego miesiąca ciąży ma największą ilość komórek prapłciowych.

S permatogeneza

Spermatogonium (2n)



S

spermatogeneza

permatocyt I rzędu (2n)

R!

 

Spermatocyt II rzędu (1n) Spermatocyt II rzędu (1n)

   

Spermatyd (1n) Spermatyd (1n) Spermatyd (1n) Spermatyd (1n)

   

Spermiogeneza

   

plemnik plemnik plemnik plemnik

Oogeneza – zachodzi w jajnikach. Rozpoczyna się już w zarodku.

O

profaza

ogonia (2n)



Oocyt I rzędu (2n)

R!

 

O ocyt II rzędu (1n) I ciałko kierunkowe (1n)

(dużo materiału zapasowego) (polocyt, bardzo mały)

metafaza

   

komórka jajowa II ciałko (1n) II ciałko (1n) II ciałko (1n)

(1n) Ootyda kierunkowe kierunkowe kierunkowe

obumierają

Metafaza kończy się dopiero w momencie zapłodnienia.

Cykl jajnikowy – trwa około 28 dni. Wywoływany jest przez hormony tropowe (gonadotropiny – FSH i LH), które oddziaływują na jajniki. Te hormony produkowane są przez przednie płaty przysadki mózgowej. Cykl jajnikowy składa się z trzech faz :

1. Faza folikularna (pęcherzykowa) – zaczyna dojrzewać pęcherzyk Graafa, struktura, która składa się z komórki jajowej otoczonej przez komórki somatyczne ciała, które ją chronią i odżywiają. Pęcherzyk i komórka rosną. Zwiększa się poziom produkowanego przez pęcherzyk Graafa hormonu – estrogenu. Przygotowuje on błonę śluzową macicy na przyjęcie zarodka i na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego wpływa hamująco na wydzielanie FSH (hormonu powodującego dojrzewanie pęcherzyka). W ten sposób w jednym cyklu dojrzewa tylko jeden pęcherzyk.

2. Owulacja – komórka jajowa opuszcza pęcherzyk i jest wychwytywana przez strzępki jajowodu, którym się przemieszcza.

3. Faza lutealna – do rozerwanego pęcherzyka dostaje się krew (tworzy się skrzep) i powstaje ciałko żółte, które produkuje progesteron. Przygotowuje on błonę śluzową na przyjęcie zarodka oraz powoduje zahamowanie wydzielania LH, hormonu wpływającego na rozpoczęcie całego cyklu.

Jeżeli komórka jajowa nie zostaje zapłodniona dochodzi do złuszczania się błony śluzowej macicy.

Ciałko żółte zanika, poziom progesteronu i estrogenu spada, a poziom LH i FSH wzrasta, cykl jajnikowy rozpoczyna się od nowa.

Rodzaje fitohormonów, miejsce ich syntezy i działanie

Fitohormony – hormony roślinne, regulatory wzrostu i rozwoju, pochodzenia wewnętrznego (czynniki endogenne), uwarunkowane informacją genetyczną roślin. Syntetyzowane w bardzo małych ilościach, ale bardzo silnie działające. Są one syntetyzowane w określonych częściach rośliny i transportowane do innych części przez systemy przewodzące.

Nazwa fitohormonu	Miejsce produkcji w roślinie	Kierunek transportu	Działanie
Auksyny	gł. część wierzchołkowa (wzrostowa) roślin	z wierzchołka pędu w dół, bardzo szybko (0,5 – 1,5 cm na godzinę)	wzrost wydłużeniowy (gł. łodygi) reguluje procesy wzrostu, tworzenie się zawiązki korzeni hamują rozwój pąków bocznych, wywołują dominację wierzchołkową, przyczyniają się do powstawania owoców, również bez zapłodnienia (partenokarpia) stymuluje podziały komórkowe hamują procesy starzenia – opadania liści i dojrzewania owoców wpływają na działanie enzymów wpływają na ruchy roślin (fototropizm, geotropizm)
Gibereliny	gł. w korzeniach, młodych liściach i kiełkujących nasionach	w wiązkach przewodzących rośliny, w różnych kierunkach, w zależności od miejsca wyprodukowania	pobudzają rozwój pędów bocznych i łodygi powodują wzrost karłowatych roślin przyspieszają wytwarzanie kwiatów zwiększają powierzchnie liści, przerywają spoczynek zimowy roślin są odpowiedzialne za kiełkowanie roślin stymulują podziały komórek
Cytokininy	Kiełkujące nasiona, młode liście, owoce i wierzchołki pędu i korzenia	w różnych kierunkach, w zależności od miejsca wyprodukowania	hamują starzenie się warunkują podział i wydłużenie komórek wywołują rozwój pąków liściowych przyspieszają kiełkowanie pobudzają tkanki do wytwarzania różnych organów
Kwas Abscyzynowy			przyspiesza proces starzenia hamuje kiełkowanie odpowiedzialny za przechodzenie roślin drzewiastych w stan spoczynku na zimę
Etylen

Stymulatory – pobudzające – auksyny, gibereliny i cytokininy.

Inhibitory – hamujące – kwas abscyzynowy, etylen.

Ruchy roślin przejawem ich pobudliwości

Taksje – to ruchy całego organizmu jednokomórkowego, np. glonów (dotyczy to także pierwotniaków), w poszukiwaniu optymalnych warunków środowiskowych. W zależności od bodźca mówimy o fototaksjach, termotaksjach, chemotaksjach (przemieszczanie się ku korzystnym warunkom – odpowiednio – świetlnym, cieplnym, chemicznym).

Tropizmy – to reakcje roślin wielokomórkowych na bodźce kierunkowe. Objawiać się to może wygięciowymi ruchami organów (korzeni, liści, łodyg), zachodzącymi wskutek oddziaływania zewnętrznych bodźców kierunkowych. Kierunek wygięcia organu zależy od kierunku bodźców. Jeżeli organ wygina się w kierunku bodźca, to mówimy, że tropizm jest dodatni (+), jeżeli przeciwnie, to ujemny (). W zależności od rodzaju bodźca istnieją odpowiednie tropizmy :

światłofototropizm : łodyga (+), korzeń ()

przyciąganie ziemskiegeotropizm : łodyga (), korzeń (+) – (grawitotropizm dodatni – korzenie reagują na ziemskie przyciąganie wzrostem w dół)

dotyktigmotropizm : liść czepny (+) – (rośliny oplatające się wokół podpór – ucisk od strony tyczki zmniejsza intensywność wzrostu)

wodahydrotropizm : korzeń (+)

związki chemicznechemotropizm : łagiewka pyłkowa (+)

Mechanizm wygięcia łodygi np. w stronę światła, zwany fototropizmem dodatnim łodygi, uwarunkowany jest większym stężeniem auksyn po stronie nie oświetlonej. Powoduje to szybsze wydłużenie komórek, a to prowadzi do niesymetrycznego wzrostu i wygięcie łodygi w stronę światła.

Nastie – to wygięciowy ruch rośliny na bodźce bezkierunkowe. Kierunek wygięcia bądź skręcenia nie zależy, jak w przypadku tropizmów, od kierunku działania bodźca, lecz uwarunkowany jest nierównomiernym wzrostem oraz konstrukcją biologiczną organu. Wyróżnia się :

sejmonastie – ruch wywołany dotykiem, np. liście mimozy. Jest to anjszybszy ruch wygięciowy roślin.

termonastie – ruch wywołany zmianami temperatury, np. otwieranie i zamykanie kwiatów

fotonastie – ruch wywołany zmianami oświetlenia (światło, ciemność), np. otwieranie i zamykanie kwiatów (maciejka) lub aparatów szparkowych. Jest to przystosowanie do pór żerowania owadów biorących udział w zapylaniu.

nyktinastie – ruchy senne, wywołane dobowym rytmem dnia i nocy. Liście niektórych gatunków roślin przyjmują inne położenie w nocy, a inne za dnia.