Ранній ембріогенез

Після того, як сперматозоїд проникає в яйцеклітину, тим самим запліднює її, у нас утворюється зигота, і з цього моменту починається розвиток нового організму.
Зигота складається лише з однієї клітини, однак нам потрібно утворити багатоклітинний організм, і першим кроком до цієї цілі являється процес дроблення, який представляє собою багаточисленні мітотичні поділи зиготи, тобто, зигота спочатку ділиться за допомогою мітозу на дві клітини, потім ці дві клітини знову діляться – у нас утворюється чотири клітини, і так далі, аж доки не утвориться 16 клітин, або ж ці клітини мають назву бластомерів.
Особливістю цього процесу є те, що між клітинними поділами відсутня G₁ фаза, а це означає, що клітини не мають часу для накопичення речовин або ж синтезу білків, всі свої запаси вони використовують лише для реплікації свого ДНК, для того щоб ввійти в наступний поділ.
Тому, в результаті дроблення у нас утворюється 16 бластомерів, але загальний об’єм цих клітин являється навіть меншим на 20-30%, ніж у зиготи(за рахунок відсутності G₁ фази), тому-що як вже було зазначено раніше, клітини не мають часу для накопичення поживних речовин, вони їх навпаки використовують, тим самим зменшуюють об’єм.
Класифікація дроблення у людини:

• Повне означає, що весь матеріал зиготи повністю ділиться
• Асинхроне означає, що бластомери діляться неодночасно(наприклад, спочатку 2 бластомери, потім три бластомери і т.д)
• Нерівномірне означає, що в результаті дроблення утворюються бластомери неоднакової величини

Морула

За рахунок нерівномірного дроблення, у нас утворюються великі та малі, за розміром, бластомери.Малі клітини оточують ззовні великі клітини, в результаті чого утворюється морула, цей процес має назву компактизації – коли клітини з’єднуються між собою за допомогою щільних контактів та нексусів.Морула, відповідно, має два шари:

• Зовнішній шар (представлений малими клітинами), або ж іноді називається зовнішня клітинна маса
• Внутрішній шар (представлений великими клітинами), або ж внутрішня клітинна маса

Зверніть увагу, що вся ця клітинна маса ззовні досі покрита блискучою оболонкою(та сама, що покривала яйцеклітину), яка відіграє важливу роль в захисті ембріону від імунних клітин матері, а також запобігає злипанню слизової оболонки матки з власне зародком.

Бластуляція

На кінці четвертої доби, клітини зовнішнього та внутрішнього шару стають дещо більш диференційованими, тепер зовнішня клітинна маса називається трофобластом, а внутрішня клітинна маса називається ембріобластом.
Клітини трофобласта забирають рідину із зовнішнього середовища, в результаті чого ця рідина накопичується всередині нашого зародка.Якщо раніше всі клітини тісно прилягали один до одного, то після того, як сюди потрапляє рідина – утворюється порожнина, відповідно, для цієї рідини.Цей період розвитку має назву бластоциста, а порожнина, яка утворилась – бластоцель.На цьому етапі розвитку у нас зникає блискуча оболонка і починається імплантація.

Імплантація

Імплантація – процес проникнення зародка в слизову оболонку стінки матки, в результаті утворюється контакт між судинами материнського організму.
Напряму перед імплантацією, трофобласт(зовнішні клітини бластоцисти) розділяється на два листки:

• Синцитіотрофобласт – зовнішній листок
• Цитотрофобласт – внутрішній листок

Клітини синцитіотрофобласту починають проявляти активні адгезивні властивості(хочуть прикріпитися до чого-небудь), в результаті чого за допомогою спеціальних білків(кадгерини, інтегрини, селектини) ці клітини з’єднуються з слизовою оболонкою матки.Після з’єднання ці клітини починають секретувати спеціальні ферменти, які розщеплюють слизову оболонку матки, таким чином бластоциста починає заходити в товщу стінки матки(інвазія), аж до того моменту, доки не дійде до кровоносних судин.Коли зародок доходить до кровоносних судин, тут він зупиняється, краї слизової оболонка матки зростаються, таким чином, зародок “ховається” в товщі стінки матки.Клітини синцитіотрофобласта втрачають свої індивідуальні мембрани – їх об’єднує одна величезна сполучнотканинна перегородка, територія, яка обмежена цієї септою заповнена ядрами та “цитоплазмами” колишніх синцитіотрофобластів.Ось чому це називається синцитіотрофобласт(синцитій – різновид тканин, де немає чіткої границі між клітинами).
Капіляри материнського організму забезпечують трофіку нового організму, він переходить на гематотрофний метод живлення.
Коли запліднення тільки відбулось, то зародок харчувався із запасів жовтка яйцеклітини(автотрофний метод), коли запаси жовтка закінчились, то він використовував гістротрофний метод(харчувався слизом, продуктами обміну сусідніх тканин – епітелій маткових труб, матки).

Гаструляція

Разом з тим, як відбувається імплантація зародка, ембріобласт поділяється на два шари клітин:

Клітини епібласта розмножуються, замикаються по колу і формують порожнину, яка називається амніотична порожнина.Нижня частина стінки цієї порожнини має назву дно амніотичного пухирця, а верхня частина – незародкова ектодерма.
Клітини гіпобласта також розмножуються та формують стінки порожнини, яка називається жовтковий мішок.Інша фракція цих клітин покриває амніотичний та жовтковий мішок ще раз, але зверху(цей шар клітин називається незародкова мезодерма).Таким чином, амніотичний мішок складається з клітин епібласта та незародкової мезодерми, а жовтковий мішок складається з клітин гіпобласта та незародкової мезодерми.Окрім цього, пам’ятаєте про трофобласт?(стінка бластоцисти), так от, ця незародкова мезодерма також покриває цей трофобласт зсередини, таким чином ми маємо, що весь бластоцист зсередини вистелений незародковою мезодермою, порожнина цього бластоцисту має назву хоріон.
За допомогою хоріонової ніжки, жовтковий мішок та амніотичний пухирець прикріплюються до стінок бластоцисти.
Далі вже буде трохи легше.
Тіло зародка утворене клітинами дна амніотичного пухирця та “верхівкою” жовткового мішка, це ще називається зародковим диском.

Клітини епібласта активно розмножуються, відбувається різні процеси, але в кінці-кінців по середині епібласта утворюється спеціальний утвір, який називається первинна смужка, яка попереду продовжується в первинний вузлик(по-суті, цей первинний вузлик являється місцем розвитку голови).
Ліричний відступ.
Клітини епібласта з’єднані між собою щільними контактами, але клітини первинної смужки виділяють спеціальні біологічно активні речовини, які розривають ці щільні контакти, в результаті чого цілісність між клітинами епібласту порушується, а це означає що вони можуть вільно рухатись відносно один одного.
За рахунок розриву міжклітинних контактів, клітини епібласту(але не всі) “провалюються” вниз, таким чином вони розташовуються між гіпобластом та власне епібластом.Тобто, спочатку в нас була “двохпластинчаста” структура, а ось тепер у нас появляється ще один шар – утворюється “трьохпластинчаста” структура.
І в результаті ми маємо те, що клітини гіпобласту(справжнього гіпобласту) являється ектодермой(дають розвиток клітинам шкіри, нервової системи), проміжний(новоутворенний) шар клітин дає початок розвитку сполучній та м’язовій тканині, а гіпобласт дає початок розвитку ендодермі(внутрішні органи).
Це ми поговорили про первинну смужку, а тепер поговоримо про первинний вузлик.
Клітини в районі первинного вузлика називаються пренотохордальні клітини, вони також “провалюються” вниз, але не залишаються в мезодермі, а прямують в шар гіпобласту і залишаються там, розмножуються та утворюють хорду.

В цій статті детально описано будову та особливості скеле.

1. Періоди ембріогенезу людини

Ембріогенез людини — розвиток організму людини від зиготи до народження. Він триває \(40\) тижнів, і за цей час з однієї клітини виростає організм, який складається з мільярдів спеціалізованих клітин.

Ембріогенез людини під час вагітності поділяють на три періоди: передзародковий (\(1\) тиждень), зародковий (перші \(2\) – \(8\) тижні) і плідний (\(9\) – \(40\) тижні).

Передзародковий період — це період від зиготи до формування імплантованого зародка.

Після запліднення зигота активно ділиться шляхом мітозу і переміщується по матковій трубі до матки. Через три доби формується скупчення із \(12\) – \(16\) клітин, яке

називається морула. Поділи клітин продовжуються і через \(5\) – \(6\) діб після запліднення виникає стадія (близько \(100\) клітин), всередині якої є порожнина. Тепер це одношарова багатоклітинна стадія — бластула, яка у людини має назву бластоциста.

Усю сукупність мітотичних поділів зиготи, що завершуються утворенням бластоцисти, називають дробленням. На \(7\)-й день після запліднення бластоциста занурюється в слизову оболонку матки й прикріплюється до неї (імплантація) за допомогою виростів-ворсинок. Починається розвиток зародка.

Зародковий період — це період формування зародка, що триває від моменту імплантації до утворення плоду.

Потрапивши в матку, зародок починає швидко розвиватися. В процесі гаструляції виникають три зародкові листки (ектодерма, мезодерма й ентодерма) й утворюються зародкові оболонки. Далі розпочинається гісто- та органогенез — утворення тканин та органів. У ньому виокремлюють фази нейруляції (утворення осьового комплексу органів: нервова трубка, травна трубка, хорда) та формування інших органів. На \(16\) – \(18\)-й день у зародка, який не більший за рисове зерно, вже є серце, зачатки вух, очей, рук, ніг, головного мозку. Наприкінці зародкового періоду зародок уже має усі органи, притаманні дорослій людині; його називають плодом.

Плідний період — це період розвитку плода, що триває з початку третього місяця до народження.

Розвивається плід у плодовому міхурі, що розміщений всередині матки й утворений тканинами організму матері й зародковими оболонками. На \(9\)-му тижні плід досягає довжини \(3,0\) – \(3,5\) см і маси \(4\) г. Із \(12\)-го тижня відбувається скостеніння скелета, починають функціонувати м’язи, з \(18\) – \(20\)-го тижня плід починає рухатися, з \(28\)-го тижня він здатний реагувати на звуки. На \(9\)-му місяці вагітності маса плоду досягає \(3,2\) – \(3,8\) кг, а довжина — \(50\) – \(54\) см. Таким чином, у плідному періоді відбуваються процеси морфогенезу органів (удосконалення форми, прийняття нового вигляду завдяки процесам ембріональної індукції, апоптозу, росту тощо).

Основними етапами ембріонального розвитку людини є передзародковий, зародковий та плідний періоди.

Біологія і екологія (рівень стандарту): підруч. для 10 кл. закл. заг. серед. освіти / В. І. Соболь. – Кам’янець-Подільський : Абетка, 2018. с. 260-261.

Морула – это стадия эмбрионального развития

Морула представляет собой удивительный этап зарождения новой жизни. Как из одной клетки формируется целый многоклеточный организм? Давайте разберемся!

Общая информация о моруле

Морула – это стадия раннего эмбрионального развития зародыша, которая начинается с завершением дробления зиготы. Название “морула” происходит от латинского слова morum, что означает “шелковица”. Такое название стадия получила из-за своего внешнего вида – шаровидного скопления клеток, напоминающего ягоду шелковицы.

Внешне морула представляет собой плотное шарообразное образование диаметром около 0,1-0,2 мм. Ее клетки, называемые бластомерами, тесно связаны между собой и не имеют еще четкой дифференцировки.

Образование морулы

Морула образуется в результате многократного деления зиготы – оплодотворенной яйцеклетки. Этот процесс называется дроблением. Сначала зигота делится на 2 клетки, затем на 4, 8 и так далее. К моменту формирования морулы количество клеток достигает 16.

Морула состоит из 10–16 недифференцированных эмбриональных клеток, называемых бластомерами.

Обычно стадия морулы начинается примерно на 4 сутки после оплодотворения. В этот период происходит активный рост и деление клеток будущего организма.

Следующий этап – бластула

После стадии морулы начинается следующий важный этап эмбрионального развития – образование бластулы. Главное отличие бластулы от морулы – появление полости внутри зародыша, называемой бластоцелем. Кроме того, к этому моменту клетки уже претерпевают первичную дифференцировку.

Таким образом, морула является предшественницей бластулы – следующей стадии развития зародыша, в процессе которой начинается закладка тканей и органов будущего организма.

Детальный анализ стадии морулы

Давайте детально разберем, как протекает стадия морулы и какие процессы при этом происходят.

Продолжительность стадии

Стадия морулы обычно длится около суток – с 4 по 5 день после оплодотворения. За это время активно идут процессы деления и роста клеток зародыша.

Стадия морулы критически важна для дальнейшей судьбы эмбриона.

Если на этом этапе произойдут какие-либо нарушения деления или роста клеток, это может привести к остановке развития зародыша или появлению патологий.

Оценка состояния морулы

Чтобы оценить нормальность развития зародыша на стадии морулы, специалисты ориентируются на такие критерии:

• Количество бластомеров (должно быть не менее 8-16);
• Их размер и форма;
• Скорость и синхронность деления клеток.

Также важным маркером служит возникновение межклеточных контактов и взаимодействие бластомеров между собой.

Таким образом, опытный эмбриолог может довольно точно определить, насколько нормально развивается зародыш на данном этапе.

Значение морулы для организма

Какую роль играет стадия морулы для дальнейшей судьбы зародыша? Рассмотрим основные моменты.

Роль морулы в эмбриогенезе

Формирование тканей и органов

На стадии морулы закладывается основа для формирования тканей и органов будущего организма. Из недифференцированных клеток-бластомеров в дальнейшем разовьются все системы и структуры – нервная, сердечно-сосудистая, костная и другие.

Так, например, из клеток морулы в последующем образуются:

• Эктодерма – кожа, нервная система;
• Энтодерма – пищеварительная система;
• Мезодерма – мышцы, кости, почки.

Таким образом, от правильного развития морулы напрямую зависит здоровье всех органов и тканей.

Включение генома зиготы

Еще один важный процесс, происходящий на стадии морулы, – активация генома зиготы. До этого момента развитие шло за счет белков и РНК, накопленных в яйцеклетке.

На стадии 8-16 бластомеров включается генетическая программа оплодотворенной яйцеклетки, и зародыш начинает функционировать как самостоятельный генетический организм.

Влияние условий на развитие морулы

Развитие зародыша на стадии морулы весьма чувствительно к условиям внешней и внутренней среды. Рассмотрим основные факторы, влияющие на этот процесс.

Внутренние факторы

• Генетические дефекты яйцеклетки или сперматозоида;
• Нарушения деления клеток;
• Отсутствие питательных веществ.

Внешние факторы

• Неоптимальная температура;
• Избыток или нехватка кислорода;
• Воздействие токсинов и лекарств.

Как видно из списков, зародыш на этапе морулы особенно уязвим перед неблагоприятными воздействиями.