Mierzalne cechy kształcenia z zakresu HISTOLOGII I EMBRIOLOGII.
Krótko scharakteryzuj podstawowe cechy komórek płciowych męskich i żeńskich
Plemnik (męska gameta, spermatozoid) - haploidalna komórka rozrodcza wytwarzana przez gonadę osobnika płci męskiej służące do rozmnażania płciowego. Jest zwykle ruchliwy, o długości 50-60 μm. Plemnik ssaka składa się z główki, w której zawarty jest materiał genetyczny i akrosom, wstawki i wwitki, którawprawia go w ruch. We wstawce znajdują się liczne mitochondria, co także związane jest z poruszaniem się (ludzkie plemniki poruszają się z szybkością ok. 0,1 mm/s). Plemniki u kręgowców powstają w jądrach w wyniku spermogenezy, po czym dojrzewają w najądrzu. Plemnik odnajduje komórkę jajową, zapładnia ją i pobudza do rozwoju. Wnosi materiał genetyczny i centriolę niezbędną do podziału zygoty.
Komórka jajowa (łac. ovum, ang. egg cell) - gameta żeńska u zwierząt i roślin. Komórkę jajową określa się także mianem jaja. U zwierząt komórka jajowa powstaje w wyniku oogenezy w jajniku i jest stosunkowo duża i nieruchoma. Komórka jajowa może zostać zapłodniona przez plemnik, co prowadzi do powstania zygoty.
Komórki jajowe zwierząt są mało zróżnicowane morfologicznie, a ewentualne różnice dotyczą przede wszystkim wielkości, ilości materiału zapasowego oraz jego lokalizacji.
Żółtko to tzw. deutoplazma inaczej cytoplazma zapasowa. Cytoplazma właściwa to owoplazma.
Podział komórek jajowych ze względu na ilość substancji zapasowych:
jajo alecytalne- bezżółtkowe
jajo mezolecytalne- średniożółtkowe
jajo oligolecytalne- ubogożółtkowe
jajo polilecytalne- bogatożółtkowe
Podział komórek jajowych ze względu na rozmieszczenie materiału zapasowego:
jajo izolecytalne- równomiernie przemieszane
jajo anizolecytalne - nierównomiernie przemieszane żółtko
jajo telolecytalne- żółtko na biegunie komórki
jajo centrolecytalne- żółtko w centralnej części
Bezpośrednio, w związku z ilością i rozmieszczeniem materiału zapasowego, pozostaje proces bruzdkowania, który ma miejsce bezpośrednio po zapłodnieniu komórki jajowej.
Podaj definicję zarodka i płodu
Zarodek lub z greckiego embrion - osobnik ludzki we wczesnym etapie rozwoju zwanym okresem zarodkowym. Okres ten zaczyna się podziałem zygoty.
Zygota jest zarodkiem jednokomórkowym. Dzieląca się zygota to blastomer (do stadia 128 blastomerów obserwujemy zjawisko synchronizacji podziałowej)
W komórce ludzkiej (oligo- i izolecytalna) jeden z blastomerów ma więcej owoplazmy
i szybciej będzie się dzielił (ten sam blastomer jest także mniejszy ze względu na mniejszą zawartość deutoplazmy).
O zarodku mówimy w przypadku ciąży do ósmego tygodnia. Po tym czasie (od 8 tygodnia) dziecko jest płodem.
Płód - dalsze stadium rozwojowe zarodka, rozpoczynające się do 8 tygodnia od chwili zawiązania się ciąży. W tym czasie zarodek jest już wyodrębniony z otaczających go błon płodowych i rozpoczyna się kształtowanie jego narządów.
Wymień podstawowe stadia rozwojowe zarodka
Etap zygoty: komórka zawiera kompletny genotyp nowego osobnika, powstała po zapłodnieniu, czyli połączeniu się plemnika z komórka jajową i zlaniu się ich cytoplazm i jąder.
Etap moruli: zarodek zawierający kilkanaście-kilkadziesiąt komórek, tworzących bryłę.
Etap blastuli (blastocysty): zarodek w postaci pęcherzyka, w którym komórki (jest ich ponad 1000) ułożone są na powierzchni, tworząc jedno-lub wielowarstwową blastodermę otaczającą blastocel. Blastocysta składa się z embrioblastu i trofoblastu.
Etap gastruli: zarodek zbudowany z 3 listków zarodkowych: ektodermy, endodermy i mezodermy. Gastrulacja jest to proces zajmowania określonych pozycji przez blastomery o podobnych właściwościach rozwojowych, prowadzący do powstania listków zarodkowych i dalszego różnicowanie się komórek.
Etap zarodka trwa, aż do opuszczenia zarodka z błon płodowych, następuje dalszy rozwój tkanek i narządów.
Bruzdkowanie: wielokrotne podziały mitotyczne zygoty na komórki potomne (blastomery), zapoczątkowane zostają procesy regionalnej specjalizacji komórek zarodka, pod koniec bruzdkowania wewnątrz zarodka powstaje blastocel (pierwotna jama ciała).
Reguły bruzdkowania:
jądro w miejscu gdzie jest dużo owoplazmy
wielkość blastomerów jest wprost proporcjonalna do zawartości deutoplazmy
szybkość podziałów jest wprost proporcjonalna do ilości owoplazmy
pierwsza bruzda podziałowa jest zawsze prostopadła do osi wrzeciona kariokinetycznego
Embrioblast, węzeł zarodkowy, zespół komórek powstających z komórki jajowej w wyniku bruzdkowania, z których rozwija się wyłącznie ciało zarodka - w odróżnieniu od innych komórek, np. przeznaczonych na błony płodowe.
Trofoblast to warstwa komórek zewnętrznych błony płodowej (kosmówki), wyodrębniająca się u ssaków we wczesnym stadium rozwojowym zarodka, odpowiedzialna za tworzenie się łożyska oraz transportowane przez nie substancje odżywcze. Trofoblast tworzy początkowo litą warstwę, a następnie różnicuje się na wewnętrzny cytotrofoblast i zewnętrzny syncytiotrofoblast. Trofoblast posiada inwazyjne, cyto- i histolityczne właściwości (implantacja w błonie macicy).
Ruchy morfogenetyczne
przesuwanie poszczególnych rejonów komórki w nowe miejsca zgodnie z planem budowy zarodka w okresie topogenezy
*ekspansja= epibolia (obrastanie)
*kontrakcja= inwaginacja= embolia
*wpuklenie
*sfałdowanie
*sfałdowanie lokalne
*delaminacja - -rozdzielenie się zwartych grup komórek-rozwarstwienie
*migracja (największe zmiany)
Ruchy morfogenetyczne zachodzące niezależnie od siebie przez zespolenie komórek ulegają zintegrowaniu. Wzajemne powiązanie komórek umożliwia bierne przesuwanie tych rejonów, w obrębie których ruchy morfogenetyczne nie zachodzą.
Co nazywamy zaplemnieniem, a co zapłodnieniem?
Zaplemnienie - wprowadzenie plemników do cyklu rozrodczego, U ludzi jest to wprowadzenie spermy z plemnikami do dróg rodnych samicy (bez względu na to, czy dokonane naturalnie, czy metodami sztucznymi).
Zapłodnienie - połączenie się jąder komórek rozrodczych (kariogamia komórki rozrodczej męskiej i żeńskiej) w wyniku czego powstaje nowa komórka nazywana zygotą. U ssaków, w tym człowieka, zapłodnienie może być skutkiem kopulacji pomiędzy osobnikami przeciwnych płci. Warunkiem zapłodnienia jest wniknięcie plemnika do komórki jajowej - ma to miejsce w bańce jajowodu, aczkolwiek do zapłodnienia może dojść w innym odcinku układu rozrodczego kobiety. Zapłodnienie może też być wynikiem inseminacji lub metody in vitro. W wyniku zapłodnienia dochodzi do przekazania potomstwu zawartych w gametach czynników dziedziczenia (genów) obydwu organizmów rodzicielskich. Wynikiem zapłodnienia jest ciąża. U ludzi do zapłodnienia dochodzi zwykle pomiędzy 10 a 18 dniem cyklu.
Wymień i scharakteryzuj krótko podstawowe mechanizmy morfogenetyczne.
indukcja embriologiczna
apoptoza
Co to jest apoptoza i jakie ma znaczenie w rozwoju zarodkowym człowieka?
Apoptoza [z gr.] w tłumaczeniu dosłownym opadanie liści jest przenośnią, oznaczającą w odniesieniu do biologii zaprogramowaną śmierć komórki w ustroju żywym - dzięki temu mechanizmowi usuwane są zużyte lub uszkodzone komórki. Można ją przyrównać do zaplanowanego samobójstwa komórki w organizmie wielokomórkowym mające na względzie dobro całego organizmu. W odróżnieniu od martwicy (określanej także mianem nekrozy), gdzie dochodzi do uszkodzenia jakimś zewnętrznym czynnikiem, apoptoza jest zjawiskiem naturalnym w rozwoju i życiu organizmów;
Blastomery „umierają przez samo poświęcenie”, wówczas gdy grupa pierwotnych komórek płciowych zamiera na drodze sterowanego samobójstwa, poświęcając się dla
komórki lepiej odżywionej i mającej większe szanse na rozwój.
Wymień okresy rozwoju wewnątrzmacicznego człowieka
Okres prenatalny dzieli się na:
okres zarodkowy (do 8 tygodnia)
okres płodowy (od 8 tygodnia do końca ciąży czyli porodu)
Co nazywamy indukcją płodową?
Indukcja embriologiczna jest to wpływ określonej tkanki bądź warstwy komórek na różnicowanie się innej tkanki lub grupy tkanek z nią sąsiadujących. Jest to wzajemne oddziaływanie na siebie różnych części rozwijającego się organizmu. Są to procesy związane z jednostronnym lub wzajemnym oddziaływaniem grup komórkowych, listków zarodkowych, narządów pierwotnych. Procesy te powodują różnicowanie się jednego lub obu układów komórkowych.
W czasie indukcji embriologicznej w jednym z reagujących systemów tzw. induktorze- wytwarzany jest czynnik indukcyjny.
Przechodzi on do drugiego systemu tzw. reagującego i powoduje w nim zmiany, wskutek czego kieruje go na określoną drogę rozwoju. Przeważnie induktor jest bardzo zróżnicowany. System reagujący musi być zdolny do odebrania indukcji, czyli do zareagowania na czynnik indukcyjny - taką zdolność nazywamy kompetencją.
Czynniki aktywujące (induktory) rozchodzą się po zarodku poprzez pole morfogenetyczne, indukując powstawanie określonych struktur.
Jakie znaczenie w rozwoju zarodkowo-płciowym ma zjawisko indukcji?
DOŚWIADCZENIE SPEMANNA
Przeszczepienie wargi grzbietowej pragęby (fragment młodej gastruli) w bok ciała innego zarodka będącego w podobnym stanie rozwoju - efektem było powstanie drugiego zrośniętego z nim zarodka tzw. zarodka wtórnego
Jedynie cześć organów pochodziło z transplantu, reszta tkanek pochodziła z komórek zarodka biorcy - wynik przekształcenia się jego blastomerów, które pod wpływem fragmentu wargi grzbietowej pragęby zmieniły kierunek naturalnego różnicowania.
Udowodniło ze pierwotne i najwcześniejsze znaczenie indukcyjne maja bodźce chemiczne płynące z wargi grzbietowej pragęby a konkretniej z rozwijającej się z jej komórek grzbietowej części prajelita - dachu. Ten rejon nazwano centrum organizacyjnym zarodka
U ssaków role centrum organizacyjnego przypisuje się przedniej części smugi pierwotnej i rejonowi ektodermy leżącemu w okolicy jej rozszerzenia, czyli tzw. węzła Hensena.
Zróżnicuj i podaj przykłady indukcji pierwotnej i wtórnej
Indukcja pierwotna obejmuje zarodka. Jest to także indukcja nerwowa
Indukcja wtórna
Heterogenna (indukcja między różnymi tkankami)
Homeogenna (indukcja między tkankami, które uprzednio były zaindukowane w jednym kierunku)
Co to są induktory naturalne i sztuczne (przykłady)?
Induktory - najczęściej białka, często związane z RNA, czynniki są często inaktywowane przez enzymy trawiące, większość jest termostabilna, mogą mieć charakter glikoprotein, glikozaminoglukoronoglikanów (ind. wtórna). Swoistość indukcji znajduje się w systemie reagującym a nie w induktorze. Induktor ma charakter ogólny. Działanie czynników indukujących jest nieodwracalne, raz rozpoczęta indukcja odbywa się łańcuchowo (jest to zaledwie jeden z wielu mechanizmów rozwojowych).
Wymień najczęstsze przyczyny wad rozwojowych
Czynniki teratogenne:
Czynniki genetyczne
Mutacje odziedziczone
Mutacje spontaniczne
Zaburzenia mejozy
Zaburzenia struktury chromosomów
Czynniki fizyczne
Promieniowanie alfa beta gamma X
temperatura
Czynniki społeczne
Urbanizacja
Uprzemysłowienie
Tradycje
Inne czynniki środowiskowe
Mikroorganizmy
Teratogeny glebowe, powietrzne itp.
Leki o działaniu teratogennym
Dioksan
Sposoby diagnozowania prenatalnego wad rozwojowych
Badania prenatalne to badania umożliwiające wykrycie zmian genotypowych organizmu już w okresie płodowym. W tym celu wykonuje się w 16-18 tygodniu ciąży amniopunkcję, czyli nakłucie powłok brzusznych, macicy i pobranie płynu owodniowego, w którym znajdują się komórki płodu. Z pobranych komórek zakłada się hodowlę komórkową, a następnie poddaje się je badaniom cytogenetycznym i biochemicznym. Badania te polegają m.in. na analizie kariotypu (zespołu chromosomów komórki),która pozwala na wykrycie mutacji chromosomowych dotyczących liczby i struktury chromosomów. Badaniom biochemicznym poddaje się także płyn owodniowy. Badania te pozwalają wykryć defekty metaboliczne w przemianie mukopolisacharydów, lipidów, białek i aminokwasów, a także węglowodanów. Na materiale pobranym w wyniku amniopunkcji wykonywane są też testy DNA, dzięki którym można wykryć defekty genowe. Inną metodą badania płodu jest fetoskopia. Fetoskopia to zabieg umożliwiający bezpośrednie oglądanie płodu i łożyska za pomocą wziernika oraz pobranie krwi płodu z łożyska lub pępowiny. Metoda ta umożliwia wykrycie dużych wad rozwojowych, a także hemoglobinopatii, enzymopatii, immunopatii. Badania prenatalne dają możliwość diagnozowania pewnych schorzeń metabolicznych, a także wczesnego, bo już płodowego leczenia niektórych schorzeń lub szybkiego zastosowania leczenia tuż po urodzeniu, np. w fenyloketonurii zastosowanie odpowiedniej diety zapobiega rozwojowi choroby.
Co nazywamy teratologią i jakie jest jej znaczenie w rozwoju człowieka?
Teratologia jest to nauka zajmująca się powstawaniem i przyczynami zaburzeń rozwoju płodowego:
niepowodzeniami rozrodu (śmierć zarodka, poronienie, poród martwego płodu, śmierć w okresie noworodkowym)
wadami wrodzonymi
wadami przedurodzeniowymi
wadami metabolizmu
5