1 of 20

Періоди онтогенезу в багатоклітинних організмів

Ембріональний розвиток людини: а - зигота; б – 1-й тиждень;, 6-й тиждень розвитку

а

б

в

2 of 20

Ріст і розвиток організму визначаються інформацією, що міститься в його ДНК��Н. Грін, У. Стаут, Д. Тейлор�Біологія

3 of 20

Яким чином із окремої зиготи виникають різні за будовою й функціями клітини? �Як відбувається розвиток організму із зиготи?

«Доросла людина складається з мільйонів мільйонів клітин. Їх в десять разів більше, ніж зір у нашій Галактиці чи піщинок на невеликому пляжі. Існують сотні типів клітин, і при цьому клітини кожного конкретного типу з’являються і поновлюються в потрібній кількості й у потрібний час. Вся ця складна конструкція розвивається із однієї заплідненої яйцеклітини»

Джеймі Дейвіс. Онтогенез

4 of 20

План

  • Ембріогенез:

- рослин;

- тварин

  • Постембріогенез:

- рослин;

- тварин

  • Значення стовбурових клітин у постембріональному розвитку

Народження черепахи

За QR-кодом дивіться, як народжується черепаха

5 of 20

Ембріогенез

  • від грец. ембріо - зародок і генезіс - походження) - це період онтогенезу від зиготи до народження
  • загальними процесами ембріогенезу рослин і тварин є мітотичні поділи зиготи, диференціація клітин, утворення тканин (гістогенез) й органів (органогенез) та ін.
  • всі процеси ембріогенезу здійснюються під контролем генів
  • за відкриття, що стосуються генетичного контролю хроногенами на ранніх стадіях ембріогенезу, Е. Льюїс, К. Нюсляйн-Фольгард та Е. Вішаус були удостоєні Нобелівської премії з фізіології та медицини (1995)

Крістіана

Нюсляйн-Фольгард

(народ. 1942р.) німецька біологиня

Едвард Льюїс

(1918 - 2004) американський генетик

Ерік Вішуас

(народ. 1947р.) американський біолог

6 of 20

Ембріогенез рослин

Етапи ембріогенезу рослин

1) утворення із зиготи зародкової твірної тканини;

2) утворення зародкових органів - корінця й пагінця;

3) формування насінини

  • реалізація спадкової інформації зиготи на початкових етапах відбувається в маточці квітки;
  • утворення постійних тканин та органів рослини відбуватиметься вже після проростання;
  • результатом ембріогенезу у квіткових рослин є насінина, що містить зародок та запас поживних речовин.

Будова насіння квасолі

Проростання насіння квасолі

7 of 20

Ембріогенез тварин

Ембріогенез тварин відбувається в яйці або всередині материнського організму

Етапи ембріогенезу тварин:

  • дроблення
  • гаструляції
  • гістонгенез і органогенез

І. Дроблення

ІІ. Гаструляція

Бластула

Гаструла

ІІІ. Гістогенез і органонегез

8 of 20

Ембріогенез тварин

Етапи ембріогенезу тварин:

І. Дроблення

  • ряд послідовних мітотичних поділів зиготи, що закінчуються утворенням одношарової стадії – бластули;
  • основним клітинним механізмом розвитку на етапі є поділ клітин, що відбувається дуже швидко;
  • кількість клітин-бластомерів збільшується внаслідок мітозу, але росту немає

Зигота

Дроблення

32 бластомери

4 бластомери

2 бластомери

Бластула

З

Морула

9 of 20

Ембріогенез тварин

Етапи ембріогенезу тварин:

ІІ. Гаструляція

  • процес формування дво- або тришарового зародка – гаструли;
  • ріст клітин під час гаструляції не відбувається; основними проявами поведінки клітин є переміщення (міграція) клітин, завдяки чому утворюються зародкові листки: зовнішній шар - ектодерма, внутрішній - ентодерма та середній – мезодерма;
  • суттєву роль на етапі відіграють взаємодії клітин, що забезпечує узгоджене формування окремих частин організму

Гаструляція

Гаструла

З

10 of 20

Ембріогенез тварин

Етапи ембріогенезу тварин:

ІІІ. Гістогенез та органогенез

  • утворення тканин та органів - здійснюються завдяки мітозу, росту, міграціям й диференціації клітин;
  • у зародка тварин із зародкових листків формуються епітеліальні, сполучні, м’язові та нервова тканини, які утворюють органи;
  • перед народженням зародок має органи, притаманні дорослому організмові, здатність до самостійного живлення і активного переміщення

З

Ектодерма

Ендодерма

Мезодерма

Хорда

Нервова система

11 of 20

Постембріогенез

  • (від лат. post - після і грец. ембріо - зародок) — післязародковий період, триває від народження до загибелі;
  • у постембріогенезі організми починають самостійний спосіб життя, посилюється вплив чинників середовища, через що ускладнюються життєві функції організму, активуються системи захисту, регуляції функцій, з’являються нові органи тощо;
  • основними проявами клітинної активності постембріогенезу є поділ, ріст, старіння, загибель клітин, регенерація тканин й органів;
  • у постембріогенезі в більшості організмів відбуваються статеве дозрівання, розмноження, а потім старіння і смерть.

12 of 20

Постембріогенез рослин

Етапи постембріонального розвитку рослин

на прикладі покритонасінних:

  • етап проростка - від проростання до формування перших зелених листків; після проростання насінини утворюються рослинні тканини та органи;
  • етап молодості - від появи перших зелених листків до цвітіння;
  • етап зрілості - від першого цвітіння до втрати здатності до розмноження насінням;
  • етап старіння - від закінчення останнього плодоношення до загибелі;
  • смерть - загибель рослини

У постембріогенезі рослин беруть участь ініціальні клітини твірних тканин, які постійно діляться. Першим із зародкового корінця формується корінь рослини, а потім пагін

13 of 20

Особливості розвитку одно-, дво-, багаторічних рослин

Однорічні рослини

Дворічні рослини

Багаторічні

рослини, 1-й рік

2-й рік

2-й рік

3-й рік

14 of 20

Постембріогенез тварин

Етапи постембріонального розвитку рослин

на прикладі хордових:

  • нестатевозрілий етап - від народження до статевого дозрівання;
  • етап статевого дозрівання - період появи здатності до статевого розмноження;
  • етап статевої зрілості - збігається зі здатністю до статевого розмноження;
  • етап старіння - від втрати здатності до статевого розмноження і до загибелі;
  • смерть - загибель тварини

Тканини й органи народженого організму закладено в ембріогенезі, а в постембріогенезі вони ростуть і поновлюються.

Відновлення пошкоджень та заміна клітин відбуваються завдяки регенерації й стовбуровим клітинам

15 of 20

Постембріогенез тварин

Типи розвитку тварин за особливостями перетворень

Прямий розвиток

Непрямий розвиток

  • народжена тварина загалом нагадує дорослу;
  • розвиток, за якого утворюється личинка, яка перетворюється на дорослу особину безпосередньо або через перетворення (метаморфоз)
  • ссавці, плазуни, птахи, хрящові риби, павуки;
  • біологічне значення - зменшується вразливість народженої тварини в середовищі життя
  • біологічна функція:

а) живильна;

б) раціональне використання ресурсів;

в) розселення;

г) зараження хазяїв

З повним перетворенням

З неповним перетворенням

16 of 20

Постембріогенез тварин

Непрямий розвиток

З повним перетворенням

З неповним перетворенням

  • розвиток личинки, що супроводжується перебудовою всіх її органів
  • розвиток личинки, в якої перетворення зачіпають окремі органи
  • твердо-, луско-, дво-, перетинчастокрилі, блохи, кісткові риби, амфібії
  • прямокрилі, таргани, клопи

17 of 20

Значення стовбурових клітин �у постембріональному розвитку

  • стовбурові клітини є в усіх багатоклітинних організмів
  • для клітин властивий поділ, за якого одна дочірня клітина залишається стовбуровою, а інша - стає клітиною-попередником для інших типів клітин;

Категорії стовбурових клітин

  • ембріональні стовбурові клітини походять безпосередньо від бластомерів
  • стовбурові клітини дорослого організму, що містяться у зрілих тканинах
  • у зародків диференціюються в ембріональні тканини
  • діють як репаративна система, підтримуючи потрібну кількість спеціалізованих клітин

Стовбурові клітини подібні до бригади швидкої медичної допомоги, яка може долати великі відстані до ушкодженого місця, мають здатність не лише переміщуватися, але й знаходити та усувати пошкодження різних органів і тканин

18 of 20

Значення стовбурових клітин �у постембріональному розвитку

За здатністю до диференціації

Тотипотентні клітини

  • здатні давати початок усім тканинам тіла і цілому організму
  • зигота та бластомери до стадії морули включно (стадія дроблення з 32 бластомерів)

Плюрипотентні клітини

  • можуть диференціюватись у будь-який із типів клітин дорослого організму, але новий організм з них утворитися вже не може;
  • знаходяться в пуповинній крові

Уніпотентні клітини

  • здатні розвиватися в клітини лише одного типу;
  • мають здатність до самовідтворення;
  • клітини епітелію

Плюрипотентні клітини

19 of 20

Висновки

  • Основними стадіями ембріогенезу є дроблення, гаструляція, гістогінез та органогенез
  • Особливості постембріогенезу зумовлюють початок самостійного життя та необхідність розмноження
  • Стовбурові клітини - неспеціалізовані клітини, здатні до необмеженого поділу, що дають початок новим клітинам

20 of 20

Завдання на порівняння

За допомогою таблиці «Порівняльна характеристика періодів та етапів онтогенезу рослин і тварин» порівняйте в робочих зошитах послідовність періодів та етапів онтогенезу рослин і тварин. Визначте подібність і відмінності

Онтогенез рослин

Онтогенез тварин

Ембріональний період (Ембріогенез)

1.

1.

2.

2.

3.

3.

Постембріональний розвиток (Постембріогенез)

1.

1.

2.

2.

3.

3.

4.

4.

5.

5.