Embriologia- dyscyplina naukowa, zajmująca się procesami rozwoju osobniczego ludzi i zwierząt od zawiązka nowego organizmu aż do osiągnięcia dojrzałości płciowej.
W procesie rozwoju osobniczego etapy rozwoju: a) gametogeneza- powstaje i dojrzewa w osobnikach rodzicielskich komórek rozrodczych/płciowych = gamet.
b) zapłodnienie- połączenie gamety żeńskiej i męskiej w zygotę.
c) bruzdkowanie- intensywne podziały mitotyczne zygoty.
d) gastrulacja- tworzenie listków zarodkowych.
e) tworzenie narządów pierwotnych.
f) organogeneza- tworzenie narządów ostatecznych.
g) ostateczne różnicowanie się tkanek i narządów.
3. Rozmnażanie- wytwarzanie przez organizmy żywe osobników potomnych(wytwarzane w rozmnażaniu płciowym przy udziale gamet)lub siostrzanych(osobniki siostrzane powstają przez rozmnażanie bezpłciowe).
a) rozmnażanie płciowe: uczestniczą w nim 2 osobniki rodzicielskie- żeński o gametach zwanych jajami(komórkami jajowymi)i męski o gametach zwanych plemnikami. Gamety te nie uczestniczą w funkcjach życiowych, wytwarzane są w specjalnych narządach- gonadach. Gonadą żeńską jest jajnik, a gonadami męskimi są jądra.
Najistotniejsza cecha rozmnażania płciowego: zdolność do wytworzenia nowego, niezależnego organizmu.
Druga najistotniejsza cecha: w odróżnieniu od komórek somatycznych jest zdolność do redukcji o połowę liczbę chromosomów w procesie komórkowym zwanym mejozą.
b) rozmnażanie bezpłciowe: występuje u pierwotniaków i niektórych zwierząt niższych żyjących w wodzie. W wyniku tego rozmnażania powstają osobniki siostrzane przy udziale.
4. a) komórki somatyczne budujące ciało(somę)organizmu macierzystego. Organizmy zwierząt wielokomórkowych też zbudowane są z komórek somatycznych, budujących różne tkanki i narządy. Jednak komórki somatyczne nie mogą zapoczątkować powstania nowego organizmu służą do podtrzymywania przy życiu danego osobnika. Są one śmiertelne i obumierają ze śmiercią osobnika.
b) komórki płciowe są nieśmiertelne, bo stanowią ciągłą linię przechodzącą z pokolenia na pokolenie.
5. a) Rozwój nowego organizmu może zachodzić poza organizmem rodzicielskim kosztem materiału nagromadzonego w jaju- jest to jajorodność.
b) np. u ssaków jest żyworodność, bo cały rozwój zarodkowy odbywa się w drogach rodnych samicy- w specjalnym narządzie, w łożysku.
6. a) gametogeneza: *powstają i dojrzewają gamety. Przy rozmnażaniu płciowym nowy organizm powstaje w czasie zapłodnienia. Aby do zapłodnienia doszło gamety muszą być odpowiednio dojrzałe. Dlatego gametogeneza to pierwszy etap rozwoju zarodkowego u człowieka i zwierząt. Komórki płciowe w rozwoju pojawiają się bardzo wcześnie;
*U wielu bezkręgowców na jednym z biegunów komórki jajowej występuje zagęszczona, zasadochłonna cytoplazma zwierzęca/cytoplazma płciowa. W czasie podziału bruzdkowego tych komórek cytoplazma płciowa zostaje przydzielona jednej lub kilku komórkom, które stają się pierwotnymi komórkami płciowymi, dającymi początek linii komórek rozrodczych;
*Zniszczenie cytoplazmy płciowej powoduje sterylność gonad;
*U ptaków i ssaków komórki pierwotne płciowe zwane gonocytami pojawiają się we wcześniejszych stadiach rozwoju płciowego np. u zarodka kury gonocyty można zaobserwować w osiemnastej godzinie inkubacji w endodermie pozazarodkowej w tzw. polu płciowym. Komórki te z pola płciowego wędrują do ciała zarodka i przemieszczają się do zawiązka gonady zwanego listwą płciową/grzebieniem płciowym. Tam mnożą się intensywnie mitotycznie i w zależności od genetycznej płci zarodka grzebień płciowy przekształca się w jajnik lub jądro(patrz rys.1/zeszyt);
*u ssaków gonocyty pojawiają się w endodermie pęcherzyka żółtkowego, będącego pierwszą błoną płodową też we wczesnym okresie rozwoju zarodka. Stąd ruchem amebowatym wędrują przez kreskę jelitową w kierunku pranerczy i wnikają do grzebienia płciowego położonego na brzusznej powierzchni pranerczy. Po wniknięciu do grzebienia płciowego dzielą się bardzo intensywnie mitotycznie;
*początkowo zawiązki gonad nie różnią się między sobą. Grzebienie płciowe po namnożeniu gonocytów oddzielają się od pranerczy i w dalszym etapie rozwoju zarodkowego następuje ich różnicowanie. Gdy powstaje jądro rozwija się głównie część rdzenna gonady, a gdy jajnik część koprowa. Istnieją substancje zwane induktorami lub organizatorami rozwoju gonad. Są to pewnego rodzaju hormony zarodkowe oddziaływujące z jednej komórki na drugą. Różnicowanie jajnika indukuje kortycyna, pobudzająca rozwój części korowej, a hamująca rozwój części rdzennej. Różnicowanie jądra indukuje medularina, pobudzająca odwrotnie niż u jajnika.
b) Każda komórka organizmu żywego przechodzi cykl komórkowy związany z jej rozmnażaniem. W cyklu tym występują 2 zasadnicze fazy: *interkineza(krótki okres przygotowania do podziału):
-faza G1 wzrost cytoplazmy, komórki pełni swoją funkcję
-faza S(synthesis) autoreduplikacja DNA w jądrze komórkowym
-faza G2;
*podział M: -mitoza lub
-mejoza.
c) *W czasie podziału w jądrze komórkowym pojawiają się chromosomy. We wszystkich komórkach somatycznych liczba ich jest gatunkowo stała i związana z garniturem chromosomowym, składającym się z 2 jednakowych kompletów- 1 od matki, drugi od ojca(garnitur jest 2n- diploidalny).
Przykłady: -2n = 46 człowiek
-2n = 64 koń
-2n = 66 osioł
-2n = 60 krowa
-2n = 54 owca
-2n = 60 koza
-2n = 38 świnia
-2n = 78 pies
-2n = 38 kot
-2n = 44 królik
-2n = 78 kura
-2n = 82 indyk
-2n = 80 kaczka i gołąb;
*W tym garniturze wyróżnić można autosomy(A), zawierające geny odpowiedzialne za cechy somatyczne(wygląd) i można je ułożyć w homologiczne pary oraz hetero somy, czyli chromosomy płci. U ssaków XX u samicy, XY u samca; u ptaków WZ u samic, ZZ u samców;
*Po każdym podziale występują 2 cząsteczki DNA(2c), a w fazie S cyklu komórkowego w jądrze zachodzi autoreduplikacja DNA: 2c wzrasta => 4c. Po mitozie każda z potomnych komórek somatycznych ma 2n, a 4c spada => 2c;
*Komórki rozrodcze/płciowe mające dać początek nowemu organizmowi przechodzą specjalne podziały zwane mejozą(mejosis- zmniejszenie). W mejozie są kolejno następujące po sobie 2 podziały zwane podziałami dojrzewania, a w nich następuje 2n => (1)n, a 2c => (1)c;
*Znaczenie mejozy: -redukcja materiału genetycznego.
-dzięki wymianie odcinków chromatyd[pachyten I profazy crossing-over(c-o)] => powstawanie nowych układów genów. Dlatego nie ma identycznych komórek płciowych jajowych/plemnikowych wytwarzanych przez danego osobnika, a po zapłodnieniu i przejściu wszystkich etapów rozwojowych nie ma identycznych osobników potomnych z osobnych rodziców.
d) oogeneza/owogeneza: *proces, w którym powstają i dojrzewają komórki rozrodcze u samic(komórki jajowe). Proces ten odbywa się w gonadach o nazwie jajniki. U samic ssaków jajniki są parzyste;
*Układ rozrodczy samic: -parzyste jajniki
-parzyste jajowody
-macica
-pochwa
-zewnętrzne narządy płciowe;
*jajniki są owalne, od zewnątrz otacza je torebka łącznotkankowa- błona biaława. Zrąb jajnika- tkanka łączna. W obrębie jajnika wyróżnia się na obwodzie położoną część korową = część pęcherzykową. Są tu pęcherzyki jajnikowe, w których rozwijają się komórki jajowe. W tej części są pierwotne pęcherzyki jajnikowe, wzrastające pęcherzyki jajnikowe, dojrzewające oraz dojrzałe pęcherzyki. Ponadto są ciałka żółte, białawe, akrezyjne = zanikowe, ciałka gruczołu śródmiąższowego jajnika. W środku jajnika jest część rdzenna = naczyniowa, bo do tej części wnikają naczynia krwionośne od krezki jajnika(mesometrium). Naczynia te przechodzą do części korowej unaczyniając ją. Jedynie u klaczy proporcje są odwrócone- część korowa jest w środku, a część rdzenna jest ułożona obwodowo. Świnia ma jajniki powierzchniowo pofałdowane, bo jest wielopłodowa;
*gonocyty po wniknięciu do grzebienia płciowego namnażają się intensywnie mitotycznie, a potem w przypadku zawiązka jajnika dają pokolenie komórki- oogonia. Oogonie mnożą się dalej mitotycznie i w obu jajnikach powstaje wiele tysięcy komórek. Ostatnie pokolenie oogonia traci zdolności podziałowe. Niektóre z tego pokolenia stają się większe i przekształcają się w oocyty I rzędu(komórki kuliste otoczone błoną komórkową- oolemą, wypełnione cytoplazmą- ooplazmą). W centrum oocytu jest kuliste jądro komórkowe. Oocyt I rzędu zostaje otoczony jedną warstwą komórek płaskich zwanych pęcherzykowatymi/folikularnymi/ziarnistymi. Zewnętrznie od tych komórek jest błona podstawna. Oocyt I rzędu otoczony jedną warstwą komórek płaski stanowi pierwotny pęcherzyk jajnika. W obu jajnikach ssaka przed urodzeniem i w momencie urodzenia w korze jajnika jest kilkaset tysięcy pierwotnych pęcherzyków jajnikowych, z których tylko niewielka część ulegnie pełnemu rozwojowi. Oocyt I rzędu w fazie S podwaja zawartość DNA do 4c. w jądrze komórkowym oocytu uwidaczniają się chromosomy i zachodzą kolejne stadia profazy: lepto ten, zygoten, pachy ten i diploten. Potem następuje przerwa zwana diktiotenem. U większości ssaków oogeneza rozpoczyna się i zachodzi już w życiu zarodkowym.