BIO 101 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΖΩΟΛΟΓΙΑ

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "BIO 101 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΖΩΟΛΟΓΙΑ"

Κητώ Κοτζιάς
9 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΔΙΑΛΕΞΗ 4. BIO 101 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΖΩΟΛΟΓΙΑ ΝΕΥΡΙΔΙΩΣΗ ΟΡΓΑΝΟΓΕΝΕΣΗ ΝΕΥΡΙΔΙΩΣΗ (Neurulation) Μετατροπή του γαστριδίου (gastrula) σε ένα επίμηκες κυλινδρικό έμβρυο = νευρίδιο (neurula) Έναρξη οργανογένεσης ΔΙΔΑΣΚΩΝ Μιχάλης Παυλίδης (pavlidis@biology.uoc.gr) Ηράκλειο, Νοέμβριος 2013 Σχηματισμός του νευρικού συστήματος Δόμηση του βασικού σχεδίου του σώματος του εμβρύου κατά μήκος του οπίσθιου άξονα συμμετρίας 1 2 ΒΑΣΙΚΕΣΜΕΤΑΤΡΟΠΕΣΚΑΤA ΤΗ ΝΕΥΡΙΔΙΩΣΗ Το εξώδερμα διαχωρίζεται σε 3 ομάδες κυττάρων 2. Σύγκλιση 1. Επιδερμίδα Σύνοψη Νευριδίωσης Κεφάλι Κεφάλι Νευρική πλάκα Νευρική πτυχή 1 1. Ανύψωση (Πηγή: Gilbert, 1991) Νευρική Ακρολοφία 3. Σύντηξη Νευρικός σωλήνας 2. Κύτταρα νευρικής ακρολοφίας 4. Διαχωρισμός Πρόσθιος σωμίτης Οπίσθιος σωμίτης (Πηγή: Gilbert, 1991) Σωμίτης Ραχιαία αορτή Επιδερμίδα Νευρικός σωλήνας Νωτοχορδή 3 4

2 Ι. Διαφοροποίηση Εξωδέρματος ΙΙ. Διαφοροποίηση Μεσοδέρματος 1. Επιδερμικό Eπιδερμίδα Δερμικά παράγωγα Επιθηλιακοί αδένες Αισθητικές δομές: (i) Oσφρητικοί σάκοι, (ii) Οφθαλμικοί φακοί, (iii) Λαβύρινθος 2. Nευρική πλάκα Eγκέφαλος Νωτιαίος μυελός Νευρώνες 3. Νευρική ακρολοφία ή κρυπίδα Αισθητικά γάγγλια & νεύρα Συμπαθητικά γάγγλια, Χρωματοφόρα, Μυελός των επινεφριδίων, Βραγχιακά τόξα, Κύτταρα του σκελετικού & συνδετικού ιστού 5 Ραχιαίο μεσόδερμα Επιμερές Ενδιάμεσο μεσόδερμα Μεσομερές Κοιλιακό μεσόδερμα Υπομερές 6 Επιμερές Σωμίτες Δερματόμιο Δερμίδα Μυοτόμιο Μύες του αξονικού σκελετού & των εξαρτημάτων Σκληροτόμιο Σπονδυλική στήλη Νεφροτόμιο Νεφρά Ουρογεννητικοί αγωγοί Μεσομερές 7 8

Nευρική πλάκα Eγκέφαλος Νωτιαίος μυελός Νευρώνες 3.

3 Σωματικό / Σπλαχνικό Περιτόνεο Μεσεντέρια Καρδιά Αρτηρίες Υπομερές Λέμφος Γονάδες Σπλαχνικοί μύες Πρόσθιο έντερο Μέσο έντερο Οπίσθιο έντερο III. Ενδόδερμα Πρόσθιο έντερο Φαρυγγικές σχισμές Βράγχια Νηκτική κύστη Οπτικές & οσφρητικές κοιλότητες Θυρεοειδής Παραθυρεοειδείς αδένες Θύμος Τραχεία Πνεύμονες 9 10 Μέσο έντερο ΕΞΩΕΜΒΡΥΙΚΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ Στομάχι Ήπαρ Πάγκρεας Μικρό & μεγάλο έντερο Οπίσθιο έντερο Ουροδόχος κύστη Χοληδόχος κύστη ( 1.Οπίσθιος εγκέφαλος, 2. Σωμίτης, 3. Νωτοχορδή, 4. Προνεφρικός σωληνίσκος, 5. Πνευμονικός σάκος, 6. Κοίλωμα, 7. Ήπαρ, 8. Ουροδόχος κύστη, Ε. Οισοφάγος 1. Λεκιθικός σάκος 2. Άμνιον 3. Αλλαντοίδα 4. Χόριο 3. Allantois 1. Yolk sac Α. Embryo Β. Shell Α: Έμβρυο κοτόπουλου Β: Κέλυφος C: Κελυφική μεμβράνη (Πηγή: Hickman et al., 2002) ΓC. Shell membrane 2. Amnion 4. Chorion 11 12

Στομάχι Ήπαρ Πάγκρεας Μικρό & μεγάλο έντερο Οπίσθιο έντερο Ουροδόχος κύστη Χοληδόχος κύστη (www.uoguelph.ca) 1.Οπίσθιος εγκέφαλος, 2. Σωμίτης, 3. Νωτοχορδή, 4. Προνεφρικός σωληνίσκος, 5.

4 Εξωεμβρυϊκές Μεμβράνες Χαρακτηριστικά 1. Λεκιθικός σάκος Περικλείει τη λέκιθο, η οποία καλύπτει τις διατροφικές ανάγκες της αναπτυσσόμενης προνύμφης. 2. Αλαντοίδα Αποθήκη των αζωτούχων απεκκριτικών προϊόντων του μεταβολισμού. Αναπνευστική επιφάνεια για την ανταλλαγή Ο 2 και CO 2 3. Χόριο Περιβάλλει το άμνιον και το λεκιθικό σάκο. Σχηματίζει την χοριοαλλαντοϊκή μεμβράνη («πνεύμονας» του εμβρύου) Ενδοκρινής αδένας 4. Άμνιον Περιβάλλειτοέμβρυοκαιπαρέχειέναυδάτινο περιβάλλονμέσαστοοποίοτοέμβρυοεπιπλέεικαι προστατεύεται από μηχανικές βλάβες και συγκολλήσεις Εξελικτική Σημασία του Αμνιακού Αυγού Απελευθέρωση των αμνιωτών (ερπετών, πτηνών, θηλαστικών) από το θαλασσινό περιβάλλον Εσωτερική γονιμοποίηση ΗΠρώιμηΑνάπτυξητωνΘηλαστικών 1. Τα θηλαστικά έχουν κληρονομήσει το αμνιακό αυγό, ως απόγονοι μιας εκ των τριών εξελικτικών γραμμών που προέρχονται από ένα κοινό αμνιακό πρόγονο. 2. Η γαστριδίωση στα θηλαστικά μοιάζει με αυτή των ωοτόκων αμνιωτών. 3. Τα πρώτα θηλαστικά ήταν ωοτόκα, ενώ υπάρχουν ακόμη και σήμερα ορισμένα θηλαστικά (μονοτρήματα) τα οποία διατηρούν το πρωτόγονο αυτό χαρακτηριστικό. 4. Τα νεαρά μαρσιποφόρα γεννιούνται πρόωρα και προστατεύονται στη μάρσιπο. 5. Όλα τα υπόλοιπα θηλαστικά (~ 94%) φέρουν πλακούντα

Σχηματίζει την χοριοαλλαντοϊκή μεμβράνη («πνεύμονας» του εμβρύου) Ενδοκρινής αδένας 4.

5 ΗΑΥΛΑΚΩΣΗΣΤΑΘΗΛΑΣΤΙΚΑ Μονοτρήματα Ορνιθόρυγχος ο πλατύραμφος (Duck billed platypus), Ornithorhynchus Anatinus Έχιδνα ή ακανθωτά μυρμηγκοφάγα (Spiny anteater), Tachyglossidae 17 Βιότοπος: Αυστραλία, Τασμανία, Νέα Γουινέα Διατηρούν αρκετούς χαρακτήρες των ερπετών όπως, την αμάρα, τα προ και κορακοειδή, μεσοκλείδες στην ωμική ζώνη. 2. Φέρουν κελυφικούς αδένες στον αναπαραγωγικό αγωγό. 3. Οι μήτρες δεν συντήκονται εξολοκλήρου και το πέος είναι δισχιδές στο άκρο για να επιτυγχάνεται συγχρόνως συνουσία και με τις δυο μήτρες. 4. Τα αυγά δημιουργούνται και επωάζονται από το θηλυκό, τα δε εκκολαπτόμενα νεογνά τρέφονται γλύφοντας το παχύρευστο γάλα των γαλακτικών πεδίων (οι γαλακτικοί αδένες δεν φέρουν θηλές). 5. Τα ενήλικα άτομα δεν φέρουν δόντια Μαρσιποφόρα 1. Έχουν δυο μήτρες που διαχωρίζονται εξολοκλήρου καθώς και δυο ωαγωγούς. 2. Δεν σχηματίζουν χοριοαλλαντοϊδή πλακούντα, αλλά ένα απλό λεκιθικό σακοειδή πλακούντα. 3. Το έμβρυο αναπτύσσεται για ένα χρονικό διάστημα στη μήτρα, αλλά δεν συνδέεται με τα τοιχώματα της μήτρας & λαμβάνει περιορισμένη διατροφή από τη μητέρα στο διάστημα της κυοφορίας. 4. Γεννούν ατελώς ανεπτυγμένα νεογνά και η ανάπτυξη τους ολοκληρώνεται στη μάρσιπο. h?v=2lckc8turtc 20

Οι μήτρες δεν συντήκονται εξολοκλήρου και το πέος είναι δισχιδές στο άκρο για να επιτυγχάνεται συγχρόνως συνουσία και με τις δυο μήτρες. 4.

6 ΙΔΙΑΙΤΕΡΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΠΛΑΚΟΥΝΤΟΦΟΡΩΝ ΘΗΛΑΣΤΙΚΩΝ Εσωτερική μάζα κυττάρων Βλαστοκύστη Εσωτερική μάζα κυττάρων (Inner cell mass embryoblast) Βλαστόκοιλο (Blastocoel) Τροφοβλάστης (εξωτερική μάζα κυττάρων) (outer cell mass trophoblast) Σχηματισμός εμβρύου Τα βλαστομερίδια της ΕΜΚ καλούνται και εμβρυικά στελεχικά κύτταρα (embryonic stem cells) Τροφοβλάστης Εμφύτευση του εμβρύου στην μήτρα Σχηματισμός χορίου Συμμετοχή στη δημιουργία του πλακούντα Παραγωγή hcg & προγεστερόνης 21 ΕμφύτευσηΕμβρύουστηΜήτρα 4 η Ημέρα: Μορίδιο 5 6 η Ημέρα Τα κύτταρα του τροφοβλάστη πολλαπλασιάζονται ταχύτατα και συντελούν: 1. Ανοσολογικό διαχωρισμό του εμβρύου από τη μητέρα. 2. Αποτροπή της απόρριψης του εμβρύου από τη μητέρα ως ξένου σώματος. Η βλαστοκύστη μεταφέρεται μέσα από τη σάλπιγγα προς τη μήτρα, όπου και έρχεται σε επαφή με το ενδομήτριο (4 η 5 η Ημέρα) 3. Παραγωγή ενζύμων που βοηθούν στην εμφύτευση στο ενδομήτριο

χορίου Συμμετοχή στη δημιουργία του πλακούντα Παραγωγή hcg & προγεστερόνης www.wikipedia.

7 4. Παραγωγή της ανθρώπινης χοριονικής γοναδοτροπίνης (hcg) 5. Σχηματισμός του χορίου* (από τον τροφοβλάστη σε συνεργασία με το μεσόδερμα) Διαφοροποίηση της Εσωτερικής Μάζας Κυττάρων A. Επιβλάστη Άμνιον B. Υποβλάστη *Αποκλειστικά από το έμβρυο Αυλάκωση Εσωτερική Μάζα Κυττάρων Τροφοβλάστης Ανάπτυξη Βλαστικών Στιβάδων & Εξωεμβρυϊκών Μεμβρανών Κυτοτροφοβλάστης Επίβλαστο Υπόβλαστο Συγκυτιοτροφοβλάστης (hcg, Progesterone) Εξωεμβρυϊκό ενδόδερμα Αμνιοτικό εξώδερμα Εμβρυϊκό επίβλαστο Λεκιθικό ενδόδερμα Εμβρυϊκό εξώδερμα Αρχική λωρίδα Εμβρυϊκό ενδόδερμα Αλλαντοϊδικό ενδόδερμα Νευρική ακρολοφία Εξωεμβρυϊκό μεσόδερμα Εμβρυϊκό μεσόδερμα Νωτοχορδή η ημέρα 6. Επαφή των αιμοφόρων αγγείων του εμβρύου με αυτά του ενδομητρίου. 7. Ο τροφοβλάστης παχύνεται & προβάλλει χιλιάδες μικρές προεκβολές τις ΧΟΡΙΑΚΕΣ ΛΑΧΝΕΣ 8. Σχηματισμός ΧΟΡΙΟΥ 9. Σύντηξη χορίου & αλλαντοίδας με το τοίχωμα της μήτρας και σχηματισμός του ΠΛΑΚΟΥΝΤΑ 28

Υποβλάστη *Αποκλειστικά από το έμβρυο 25 26 Αυλάκωση Εσωτερική Μάζα Κυττάρων Τροφοβλάστης Ανάπτυξη Βλαστικών Στιβάδων & Εξωεμβρυϊκών Μεμβρανών Κυτοτροφοβλάστης Επίβλαστο Υπόβλαστο

8 Ρόλος του πλακούντα Σχηματισμός Ομφάλιου Λώρου (umbilicus) Διάχυση διατροφικών, αναπνευστικών και απεκκριτικών ουσιών μεταξύ της εμβρυϊκής & της μητρικής κυκλοφορίας Παραγωγή ανθρώπινου πλακούντιου γαλακτογόνου (human placental lactogen) που προετοιμάζει το μαστό για τη παραγωγή γάλακτος & συμμετέχει στο μεταβολισμό λιπών και υδατανθράκων Παραγωγή ακετυλοχολίνης Σχηματίζεται από τον λεκιθικό μίσχο (yolk stalk) & το μίσχο της αλλαντοίδας (allantoic stalk) Συνδέει το έμβρυο με τον πλακούντα Φέρει 2 αρτηρίες & 1 φλέβα G0Rjk Σχηματισμός Διδύμων ΜΟΝΟΖΥΓΩΤΙΚΑ Δίδυμα που προέρχονται από ένα αυγό & είναι όμοια ΔΙΖΥΓΩΤΙΚΑ Δίδυμα που προέρχονται από την ανεξάρτητη ταυτόχρονη γονιμοποίηση δύο αυγών Στα ΜΟΝΟΖΥΓΩΤΙΚΑ ο διαχωρισμός των αρχικών βλαστομεριδίων ή ακόμα και ο διαχωρισμός της Εσωτερικής Μάζας Κυττάρων μέσα στην ίδια βλαστοκύστη καταλήγει σε σχηματισμό διδύμων Στον άνθρωπο ΑΝ Ο διαχωρισμός γίνει πριν τον σχηματισμό του τροφοβλαστικού ιστού (< 5 η ημέρα) 2 πλήρη & ξεχωριστά έμβρυα (ποσοστό 33%) Ο διαχωρισμός γίνει μεταξύ του χρόνου σχηματισμού του χορίου (5 η ημέρα) και του αμνίου (9 η ημέρα) 1 χόριο & 2 αμνιακές κοιλότητες (ποσοστό 66%) Οδιαχωρισμόςγίνει> 9 η ημέρα 1 χόριο & 1 άμνιο (ποσοστό 1%) 31 32

μίσχο (yolk stalk) & το μίσχο της αλλαντοίδας (allantoic stalk) Συνδέει το έμβρυο με τον πλακούντα Φέρει 2 αρτηρίες & 1 φλέβα http://www.youtube.com/watch?

9 ΑΝΑΠΤΥΞΙΑΚΕΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ: ΣΥΝΟΨΗ ΠΡΩΤΟΣΤΟΜΙΑ Ο βλαστοπόρος στόμα / έδρα δευτερογενώς Σπειροειδής αυλάκωση ΔΕΥΤΕΡΟΣΤΟΜΙΑ Ο βλαστοπόρος έδρα / στόμα δευτερογενώς Ακτινωτή Αυλάκωση * Σχιζοκοιλωματικά Εντεροκοιλωματικά ** Μωσαϊκό έμβρυο Ρυθμιστικό έμβρυο * Πτηνά, Ερπετά & πολλά ψάρια: δισκοειδής, Θηλαστικά: περιστροφική ** Θηλαστικά: σχιζοκοιλωματική 33

Αυλάκωση * Σχιζοκοιλωματικά Εντεροκοιλωματικά ** Μωσαϊκό έμβρυο Ρυθμιστικό έμβρυο *

Σχετικά έγγραφα

ΤΟ ΑΥΓΟ ΤΩΝ ΑΜΝΙΩΤΩΝ ΕΞΩΕΜΒΡΥΙΚΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ

ΤΟ ΑΥΓΟ ΤΩΝ ΑΜΝΙΩΤΩΝ ΕΞΩΕΜΒΡΥΙΚΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ 1. Λεκιθικός σάκος 2. Άμνιον 3. Αλλαντοίδα 4. Χόριο 3. Allantois 1. Yolk sac Α. Embryo Β. Shell Γ C. Shell membrane 2. Amnion 4. Chorion Α: Έμβρυο κοτόπουλου