Etapy rozwoju

Etapy rozwoju

zarodkowego

zarodkowego

Rozwój zarodków

Rozwój zarodków

zwierząt jest procesem ciągłym,

zwierząt jest procesem ciągłym,

ale można w nim rozróżnić poszczególne etapy, w

ale można w nim rozróżnić poszczególne etapy, w

których zachodzą odmienne przemiany

których zachodzą odmienne przemiany

morfogenetyczne i morfologiczne:

morfogenetyczne i morfologiczne:

- bruzdkowanie

- bruzdkowanie

- gastrulacja

- gastrulacja

- powstawanie pierwotnych narządów

- powstawanie pierwotnych narządów

embrionalnych

embrionalnych

- organogeneza związana z formowaniem się

- organogeneza związana z formowaniem się

narządów ostatecznych

narządów ostatecznych

Bruzdkowanie (

Bruzdkowanie (

fissio s.

fissio s.

segmentatio

segmentatio

)

)

Kolejne podziały mitotyczne zapłodnionego jaja

Kolejne podziały mitotyczne zapłodnionego jaja

nazywamy

nazywamy

bruzdkowaniem

bruzdkowaniem

, natomiast komórki

, natomiast komórki

powstałe wskutek tych podziałów –

powstałe wskutek tych podziałów –

blastomerami

blastomerami

.

.

Termin „bruzdkowanie” pochodzi od bruzd

Termin „bruzdkowanie” pochodzi od bruzd

widocznych na zewnątrz dzielącego się jaja.

widocznych na zewnątrz dzielącego się jaja.

Bruzdy te są przejawem podziału cytoplazmy

Bruzdy te są przejawem podziału cytoplazmy

(cytokinezy), następującego po podziale jądra

(cytokinezy), następującego po podziale jądra

komórkowego. Płaszczyzny, które kolejno

komórkowego. Płaszczyzny, które kolejno

rozdzielają powstające blastomery, są

rozdzielają powstające blastomery, są

zorientowane według określonego wzoru.

zorientowane według określonego wzoru.

Reguły bruzdkowania

Reguły bruzdkowania

Powstawanie bruzd podziałowych

Powstawanie bruzd podziałowych

Pierwsza bruzda podziałowa (I podział) przebiega w

Pierwsza bruzda podziałowa (I podział) przebiega w

płaszczyźnie południkowej przez obydwa bieguny

płaszczyźnie południkowej przez obydwa bieguny

jaja i rozdziela je na 2 blastomery. Druga

jaja i rozdziela je na 2 blastomery. Druga

przechodząca też w płaszczyźnie południkowej, lecz

przechodząca też w płaszczyźnie południkowej, lecz

prostopadle do poprzedniej, daje 4 blastomery (2

prostopadle do poprzedniej, daje 4 blastomery (2

podział). Trzecia bruzda przebiega w płaszczyźnie

podział). Trzecia bruzda przebiega w płaszczyźnie

równikowej, prostopadle do obu poprzednich,

równikowej, prostopadle do obu poprzednich,

odcina 4 blastomery w półkuli animalnej i 4 w

odcina 4 blastomery w półkuli animalnej i 4 w

półkuli wegetatywnej, razem 8 (3 podział). Dwie

półkuli wegetatywnej, razem 8 (3 podział). Dwie

następne bruzdy – płaszczyzna południkowa (4

następne bruzdy – płaszczyzna południkowa (4

podział), a dalsze dwie (5 podział) w płaszczyznach

podział), a dalsze dwie (5 podział) w płaszczyznach

równoleżnikowych. Opisany typ bruzdkowania jest

równoleżnikowych. Opisany typ bruzdkowania jest

prawie idealny z punktu widzenia biologicznego i

prawie idealny z punktu widzenia biologicznego i

występuje tylko u lancetnika oraz osłonic.

występuje tylko u lancetnika oraz osłonic.

Bruzdkowanie

Bruzdkowanie

morula

blastula

blastoc
el

w wyniku bruzdkowania powstaje morula, a następnie
blastula

Typy bruzdkowania

Typy bruzdkowania

Przebieg bruzdkowania zależy od typu jaja, a

Przebieg bruzdkowania zależy od typu jaja, a

mianowicie od ilości żółtka zawartego w komórce

mianowicie od ilości żółtka zawartego w komórce

jajowej. Żółtko jest materiałem, który w czasie

jajowej. Żółtko jest materiałem, który w czasie

podziału komórki stanowi czynnik wyraźnia

podziału komórki stanowi czynnik wyraźnia

opóźniający ten proces.

opóźniający ten proces.

Jaja skąpożółtkowe; oligo – (ssaki, jeżowce) i

Jaja skąpożółtkowe; oligo – (ssaki, jeżowce) i

średniożółtkowe; mezolecytalne (płazy, nicienie) -

średniożółtkowe; mezolecytalne (płazy, nicienie) -

(mała ilość żółtka rozłożonego równomiernie), dzielą

(mała ilość żółtka rozłożonego równomiernie), dzielą

się na 2,4,8,16,32 itd. wyraźnie od siebie oddzielone

się na 2,4,8,16,32 itd. wyraźnie od siebie oddzielone

blastomery. Taki podział nazywa się

blastomery. Taki podział nazywa się

bruzdkowaniem

bruzdkowaniem

całkowitym lub holoblastycznym

całkowitym lub holoblastycznym

(

(

segmentatio

segmentatio

totalis s.

totalis s.

holoblastica

holoblastica

).

).

Bruzdkowanie całkowite

Bruzdkowanie całkowite

równomierne (

równomierne (

fissio in toto

fissio in toto

equalis; s. segmentatio totalis

equalis; s. segmentatio totalis

equalis)

equalis)

Blastomery równej wielkości

Blastomery równej wielkości

jaja oligolecytalne

jaja oligolecytalne

Bruzdkowanie całkowite

Bruzdkowanie całkowite

nierównomierne (

nierównomierne (

fissio in toto

fissio in toto

inequalis; s. segmentatio totalis

inequalis; s. segmentatio totalis

inequalis

inequalis

)

)

Na biegunie animalnym, nie

Na biegunie animalnym, nie

zawierającym żółtka powstają

zawierającym żółtka powstają

blastomery mniejsze

blastomery mniejsze

(mikromery), a na biegunie

(mikromery), a na biegunie

wegetatywnym blastomery

wegetatywnym blastomery

większe (makromery).

większe (makromery).

Mikromery nie zawierają zaś są

Mikromery nie zawierają zaś są

zupełnie żółtka, makromery

zupełnie żółtka, makromery

nim

nim

obładowane. Wskutek tego

obładowane. Wskutek tego

mikromery dzielą się szybciej.

mikromery dzielą się szybciej.

jaja mezolecytalne

jaja mezolecytalne

bruzdkowanie jaja płazów

bruzdkowanie jaja płazów

Bruzdkowanie całkowite nierównomierne – płazy (jajo
mezolecytalne)

Bruzdkowanie całkowite nierównomierne – płazy (jajo mezolecytalne,
blastocel)

Bruzdkowanie częściowe (

Bruzdkowanie częściowe (

segmentatio

segmentatio

partialis s. meroblastica; s. fissio ex

partialis s. meroblastica; s. fissio ex

parte

parte

)

)

W jajach

W jajach

polilecytalnych

polilecytalnych

(duża ilość żółtka) podziałowi podlega

(duża ilość żółtka) podziałowi podlega

tylko

tylko

część cytoplazmy pozbawiona żółtka, otaczająca bezpośrednio

część cytoplazmy pozbawiona żółtka, otaczająca bezpośrednio

jądro

jądro

zygoty. Masa żółtka jest materiałem biernym – NIE

zygoty. Masa żółtka jest materiałem biernym – NIE

ULEGAJĄCYM

ULEGAJĄCYM

PODZIAŁOWI.

PODZIAŁOWI.

telolecytalne (ptaki, gady ,ryby) –
częściowe tarczowe

centrolecytalne (owady) –
częściowe powierzchowne

Bruzdkowanie częściowe (

Bruzdkowanie częściowe (

fissio ex

fissio ex

parte

parte

) tarczowe (

) tarczowe (

fissio discoidalis

fissio discoidalis

)

)

i

i

powierzchowne (

powierzchowne (

fissio superfitialis

fissio superfitialis

)

)

Gdy podziałowi podlega krążek

Gdy podziałowi podlega krążek

cytoplazmy na biegunie

cytoplazmy na biegunie

animalnym mówimy o

animalnym mówimy o

bruzdkowaniu

bruzdkowaniu

tarczowym

tarczowym

- jaja

- jaja

telolecytalne

telolecytalne

ptaków, gadów i

ptaków, gadów i

ryb.

ryb.

Gdy podziałowi podlega

Gdy podziałowi podlega

cytoplazma obwodowa mówimy

cytoplazma obwodowa mówimy

o

o

bruzdkowaniu

bruzdkowaniu

powierzchniowym

powierzchniowym

- jaja

- jaja

centrolecytalne

centrolecytalne

owadów.

owadów.

Bruzdkowanie częściowe

Bruzdkowanie częściowe

Tarczowe

Tarczowe

u ptaków – rozpoczyna się pojawieniem

u ptaków – rozpoczyna się pojawieniem

się w

się w

samym środku tarczki zarodkowej (krążek

samym środku tarczki zarodkowej (krążek

cytoplazmy

cytoplazmy

pozbawiony żółtka, otaczający jądro zygoty i leżący

pozbawiony żółtka, otaczający jądro zygoty i leżący

na

na

biegunie animalnym jaja) wąskiego rowka. Jest to

biegunie animalnym jaja) wąskiego rowka. Jest to

pierwsza bruzda podziałowa biegnąca południkowo.

pierwsza bruzda podziałowa biegnąca południkowo.

Płytkie i krótkie bruzdy

Płytkie i krótkie bruzdy

Bruzdkowanie częściowe

Bruzdkowanie częściowe

Druga bruzda

Druga bruzda

– południkowo, prostopadle do pierwszej (4

– południkowo, prostopadle do pierwszej (4

blastomery oddzielone tylko na biegunie animalnym).

blastomery oddzielone tylko na biegunie animalnym).

Następne dwie bruzdy tworzą się również południkowo –

Następne dwie bruzdy tworzą się również południkowo –

prostopadle do poprzedniej, a równolegle do pierwszej.

prostopadle do poprzedniej, a równolegle do pierwszej.

Następnie – bruzda okrężna – odcinająca środkowe

Następnie – bruzda okrężna – odcinająca środkowe

mniejsze blastomery od brzeżnych większych. Dalsze

mniejsze blastomery od brzeżnych większych. Dalsze

bruzdy przebiegają południkowo i okrężnie – powstaje

bruzdy przebiegają południkowo i okrężnie – powstaje

tarczka zarodkowa.

tarczka zarodkowa.

Bruzdkowanie częściowe

Bruzdkowanie częściowe

Następnie tworzą się bruzdy równoległe do powierzchni

Następnie tworzą się bruzdy równoległe do powierzchni

tarczki zarodkowej (odpowiedniki bruzd równoleżnikowych) –

tarczki zarodkowej (odpowiedniki bruzd równoleżnikowych) –

blastomery oddzielają się od żółtka, z wyjątkiem obwodowych

blastomery oddzielają się od żółtka, z wyjątkiem obwodowych

części tarczki zarodkowej, gdzie duże blastomery pozostają dalej

części tarczki zarodkowej, gdzie duże blastomery pozostają dalej

połączone podstawami z żółtkiem. Tworzą one tzw. strefę brzeżną (

połączone podstawami z żółtkiem. Tworzą one tzw. strefę brzeżną (

zona

zona

marginalis

marginalis

) – peryblastyczną.

) – peryblastyczną.

Tarczkę zarodkową, której komórki dzielą się intensywnie i układają

Tarczkę zarodkową, której komórki dzielą się intensywnie i układają

w kilka warstw nazywamy blastodermą. Pomiędzy blastodermą, a

w kilka warstw nazywamy blastodermą. Pomiędzy blastodermą, a

żółtkiem powstaje wąska przestrzeń odpowiadająca jamie blastuli -

żółtkiem powstaje wąska przestrzeń odpowiadająca jamie blastuli -

blastocelowi.

blastocelowi.

Bruzdkowanie częściowe

Bruzdkowanie częściowe

P

P

owierzchniowe

owierzchniowe

– rodzaj bruzdkowania

– rodzaj bruzdkowania

spotykanego u owadów, w trakcie którego jądro

spotykanego u owadów, w trakcie którego jądro

komórki jajowej dzieli się wielokrotnie w

komórki jajowej dzieli się wielokrotnie w

centralnej cytoplazmie, a powstałe jądra

centralnej cytoplazmie, a powstałe jądra

przemieszczają się do części korowej komórki; w

przemieszczają się do części korowej komórki; w

niej zostają rozmieszczone równomiernie i dopiero

niej zostają rozmieszczone równomiernie i dopiero

wtedy dochodzi do oddzielenia blastomerów

wtedy dochodzi do oddzielenia blastomerów

tworzonymi błonami komórkowymi; powstały

tworzonymi błonami komórkowymi; powstały

zarodek zbudowany jest z pojedynczej warstwy

zarodek zbudowany jest z pojedynczej warstwy

komórek blastodermy otaczających wypełnione

komórek blastodermy otaczających wypełnione

żółtkiem wnętrze.

żółtkiem wnętrze.

<>

 

                                                                                           

Cykl komórkowy blastomerów

Cykl komórkowy blastomerów

Podziały bruzdkowania mogą zachodzić w

Podziały bruzdkowania mogą zachodzić w

sposób

sposób

synchroniczny

synchroniczny

(u jeżowców) -

(u jeżowców) -

wszystkie blastomery dzielą się

wszystkie blastomery dzielą się

równocześnie, nie ma stadiów o nieparzystej

równocześnie, nie ma stadiów o nieparzystej

liczbie komórek) i a

liczbie komórek) i a

synchroniczny

synchroniczny

(u ssaków

(u ssaków

wyższych) - blastomery nie dzielą się

wyższych) - blastomery nie dzielą się

jednocześnie, istnieją stadia o nieparzystej

jednocześnie, istnieją stadia o nieparzystej

liczbie komórek).

liczbie komórek).

Gastrulacja

Gastrulacja

Proces, w którym blastomery o podobnych

Proces, w którym blastomery o podobnych

właściwościach rozwojowych zaczynają się skupiać i

właściwościach rozwojowych zaczynają się skupiać i

zajmują określone definitywne miejsca, tworząc

zajmują określone definitywne miejsca, tworząc

płaszczyzny nabłonkowe nazywane listkami

płaszczyzny nabłonkowe nazywane listkami

zarodkowymi.

zarodkowymi.

Najpierw tworzą się EKTODERMA – zewnętrzny listek

Najpierw tworzą się EKTODERMA – zewnętrzny listek

zarodkowy i ENTODERMA – wewnętrzny listek

zarodkowy i ENTODERMA – wewnętrzny listek

zarodkowy. Następnie powstaje między nimi

zarodkowy. Następnie powstaje między nimi

MEZODERMA – środkowy listek zarodkowy.

MEZODERMA – środkowy listek zarodkowy.

Powstawanie listków zarodkowych na

Powstawanie listków zarodkowych na

przykładzie zarodków płazów.

przykładzie zarodków płazów.

gastrulacja zarodka płazów

gastrulacja zarodka płazów

Typy gastrulacji

Typy gastrulacji

Typ gastrulacji, podobnie jak typ bruzdkowania zależy

Typ gastrulacji, podobnie jak typ bruzdkowania zależy

od zawartości żółtka w jaju. Spośród

od zawartości żółtka w jaju. Spośród

strunowców

strunowców

, u

, u

lancetnika

lancetnika

przebieg bruzdkowania jest najprostszy –

przebieg bruzdkowania jest najprostszy –

jaja z małą ilością żółtka (oligolecytalne). Blastula jest

jaja z małą ilością żółtka (oligolecytalne). Blastula jest

zbudowana z jednej warstwy komórek, jelito

zbudowana z jednej warstwy komórek, jelito

pierwotne tworzy się przez wpuklenie niosąć w swej

pierwotne tworzy się przez wpuklenie niosąć w swej

głrnej części chordomezodermę, w dolnej endodermę.

głrnej części chordomezodermę, w dolnej endodermę.

U

U

strunowców

strunowców

(jaja polilecytalne), blastula ma postać

(jaja polilecytalne), blastula ma postać

płaskiej tarczki rozpostartej na masie żółtka.

płaskiej tarczki rozpostartej na masie żółtka.

Gastrulacja polega na rozwarstwieniu się

Gastrulacja polega na rozwarstwieniu się

(

(

delaminatio

delaminatio

) komórek w obrębie tarczki na listki

) komórek w obrębie tarczki na listki

zarodkowe. U

zarodkowe. U

ssaków

ssaków

gastrulacja przebiega podobnie

gastrulacja przebiega podobnie

jak u gadów i ptaków.

jak u gadów i ptaków.

Jeżowce wytwarzają jaja oligolecytalne,które są owulowane dopiero po

Jeżowce wytwarzają jaja oligolecytalne,które są owulowane dopiero po

ukończeniu obu podziałów mejotycznych.Zapłodnienie następuje w wodzie(jest

ukończeniu obu podziałów mejotycznych.Zapłodnienie następuje w wodzie(jest

zatem zewnętrzne).Plemnik znajduje oocyt na zasadzie chemotaksji i przyczepia

zatem zewnętrzne).Plemnik znajduje oocyt na zasadzie chemotaksji i przyczepia

się do niego szczytem wyrostka akrosomalnego(a nie-jak u ssaków-

się do niego szczytem wyrostka akrosomalnego(a nie-jak u ssaków-

bokiem).Błona komórki jajowej reaguje wtedy blokami przeciw

bokiem).Błona komórki jajowej reaguje wtedy blokami przeciw

polispermii:szybkim-krótkotrwałym(depolaryzacja,tzw.blok elektryczny) oraz

polispermii:szybkim-krótkotrwałym(depolaryzacja,tzw.blok elektryczny) oraz

powolnym-długotrwałym(wylanie części zawartości ziaren korowych,z czego

powolnym-długotrwałym(wylanie części zawartości ziaren korowych,z czego

powstaje błona nieprzepuszczalna dla plemników-tzw.błona

powstaje błona nieprzepuszczalna dla plemników-tzw.błona

zapłodnienia).Wówczas z części materiału ze środka ziaren korowych tworzy się

zapłodnienia).Wówczas z części materiału ze środka ziaren korowych tworzy się

warstwa hyalinowa

warstwa hyalinowa

,spajająca póżniej blastomery.

,spajająca póżniej blastomery.

Jeżowce charakteryzują się bruzdkowaniem

Jeżowce charakteryzują się bruzdkowaniem

całkowitym,promienistym,równomiernym(ale tylko początkowo).

całkowitym,promienistym,równomiernym(ale tylko początkowo).

Gastrulacja

Blastula zmienia nieco kształt,a jej komórki zewnętrzne
orzęsiają się.Do środka zaczynają wnikać komórki
mezenchymy pierwotnej,z których potem powstaną
spikule szkieletu.
Rozpoczyna się inwaginacja.Komórki z warstwy
zewnętrznej wylewają do warstwy hyalinowej
zawartość pęcherzyków,które do tej pory były pod ich
błoną komórkową i które właśnie wchłonęły dużo
wody.Za sprawą proteoglikanów warstwa ta pęcznieje i
wygina się w łuk(wybrzyszenie ku gastruli),przez co
komórki zarodka wpuklają się do środka.Powstaje
prajelito,które następnie przebija ektodermę.Otwór ten
to gęba(jeżowce są wtórouste).

uformowana gastrula rośnie i przekształca się w formę l

uformowana gastrula rośnie i przekształca się w formę l

arwalną-pluteusa.

arwalną-pluteusa.

Jego jelito pozbywa się

Jego jelito pozbywa się

mezodermy i dzieli się na 3 części:przednią,środkową i tylną.Pod koniec gastrulacji z prajelita wychodzą

mezodermy i dzieli się na 3 części:przednią,środkową i tylną.Pod koniec gastrulacji z prajelita wychodzą

worki celomatyczne.W tym momencie w środku pluteusa zaczyna się rozwijać dorosła forma

worki celomatyczne.W tym momencie w środku pluteusa zaczyna się rozwijać dorosła forma

jeżowca.Przeobrażenie odbywa się ten sposób,że z larwy wydobywa się dorosły jeżowiec,a 'osłonka' z

jeżowca.Przeobrażenie odbywa się ten sposób,że z larwy wydobywa się dorosły jeżowiec,a 'osłonka' z

pluteusa opada na dno.

pluteusa opada na dno.

różnicowanie listków zarodkowych na tkanki

różnicowanie listków zarodkowych na tkanki