Гистогенеза и Органогенез

Органогенез

Первично сходны между собой бластомеры впоследствии дают начало различным зародышевым листкам. Это явление возникает вследствие дифференциации клеток.

Дифференциация (от лат. Дифференциацией - отмены, особенность) - это возникновение различий в строении и функциях клеток, тканей и органов в ходе онтогенеза. Гистогенез (от греч. Хистос - ткань) - это совокупность процессов, обеспечивающих в онтогенезе многоклеточных организмов формирования, существования и воспроизводства различных тканей.

У растений, как вам известно, все типы тканей имеют единое происхождение - с образующей ткани (меристемы). У животных процессы гистогенеза сложные: ткани различных типов развиваются из производных разных зародышевых листков (экто-, энто-и мезодермы). Очень важную роль в этом играют межклеточные взаимодействия, влияние биологически активных веществ. Клетки, участвующие в гистогенезе, бывают стволовыми, напивстовбурнимы (клетки-предшественники) и созревшими (дифференцированные клетки).

Стволовые клетки способны к дифференциации и дают начало новым клеткам при формировании тканей или в процессе их обновления (регенерации). Например, у млекопитающих из стволовых клеток кроветворных органов возникают эритроциты, лейкоциты и клетки, из которых образуются тромбоциты. Стволовые клетки способны к само-поддержания: после разделения материнской только одна из двух дочерних клеток дифференцируется, а вторая остается ствольной. На-пивстовбурни клетки (клетки-предшественники) дифференцированы, как и созревшие, но, в отличие от последних, сохраняют способность к делению.

Органогенез (от греч. Органон - орган) - это процессы формирования зачатков органов и их дальнейшей дифференциации в ходе индивидуального развития организмов. Он происходит одновременно с гистогенеза, поскольку в образовании определенного органа принимают участие различные типы тканей и клеточных элементов.

Рассмотрим процессы формирования тканей и органов на примере онтогенеза хордовых животных. В нем выделяют фазы ней-руляции (образование комплекса осевых органов: нервной трубки и хорды) и формирование других органов, в ходе которого различные участки организма приобретают особенностей строения, характерных взрослым особям определенного вида.

Зародыш на фазе нейруляции, которая происходит после начала образования мезодермы, называется нейрулы (рис. 64). Нейруляции начинается с утолщения участка эктодермы на спинной стороне зародыша, которая превращается в нервную пластинку. Впоследствии стороны нервной пластинки поднимаются и образуют нервные валики, а между ними возникает продольный «ривчачок» (будущая полость нервной системы). Валики соединяются на спинной стороне и нервная пластинка превращается в нервную трубку, которая отделяется от другой эктодермы. Эктодерма срастается над нервной трубкой и впоследствии дает начало покровного эпителия. Расширенный передний конец нервной трубки делится впоследствии на пять первичных мозговых пузырьков, которые отвечают определенным отделам головного мозга (кроме представителей подтипа бесчерепных, к которому принадлежат ланцетники, у которых есть лишь незначительное утолщение переднего конца нервной трубки). От отдела, отвечающего будущем промежуточном мозге, в обе стороны випьячуються глазные пузырьки, из которых впоследствии развиваются глаза.

На фазе нейруляции процессы органогенеза происходят не только в эктодерме, но и в других зародышевых листках. В конце нейруляции зародыш приобретает план строения взрослого организма: во нервной трубкой содержится хорда, под ней - кишечник и т.д..

Хорда (от греч. Хорды ??- струна), или спинная струна - несегменто-вана скелетная ось у представителей типа Хордовые. Это упругий тяж, который возникает из выпячивание спинной части первичной кишки, расположенной под нервной трубкой.

Лишь в некоторых хордовых (ланцетники, осетероподибни, двоякодышащие рыбы и т.д.) хорда сохраняется в течение всей жизни. В основном она является лишь у зародышей, а у взрослых особей ее заменяет хрящевой или костный позвоночник. Остатки хорды могут быть в виде межпозвонковых дисков (крокодилы, млекопитающие) или вообще исчезают (птицы).

Из эктодермы, кроме нервной ткани, возникают элементы органов чувств, внешний слой покровов (эпидермис кожи) и кожные железы, передняя и задняя кишки, наружные жабры земноводных подобное.

Энтодерма дает начало эпителия, выкладывает полость средней кишки, и производным от нее пищеварительным железам (печень, поджелудочная железа), хорде, плавательный пузырь, внутренним жабрам, легким, секретирующих отделам передней и средней долей гипофиза и щитовидной железы.

Из мезодермы формируются зачатки скелета, мускулатуры, кровеносной системы, половых и выделительных органов, соединительнотканные слои кожи, плевра, рябь брюшной полости тела, перикард подобное.

Явление эмбриональной индукции. При нормальном развитии формирования отдельных частей зародыша и организма в целом согласован по месту и времени. Это объясняется тем, что, как правило, зачатки одних органов развиваются под влиянием взаимодействий с зачатками других, которые заложились ранее.

Явление взаимодействия между частями зародыша во время эмбриогенеза, когда одна из них определяет направление развития соседней, получило название эмбриональной индукции (от лат. Индукции - побуждение). Та часть зародыша, которая влияет на другую, называется индуктором, или организатором. Последняя впоследствии сама может выступать в этой роли в отношении других частей, которые развиваются позже. Следовательно, развитие зародыша - это цепь эмбриональных индукционных взаимодействий.

Эмбриональную индукцию было подтверждено экспериментально: участок гаструлы земноводных, расположенную над верхней губой первичного рта, из которой в будущем должна образовываться спинная часть первичной кишки, пересадили другому зародышевые на той же стадии на брюшной стороне (с этого участка должен развиваться эпителий ). Впоследствии пересаженная участок, который выступает в роли организатора (индуктора), дала начало хорде и мезодерме, воздействуя на прилегающие участки зародыша, в который она была вживлено. В эктодерме зародыша-хозяина, прилегающей к пересаженной участка, под влиянием последней сформировалась второй нервной пластинка. Так что, под влиянием пересаженной участка-организатора на брюшном стороне зародыша-хозяина образовался дополнительный зародыш, который соединялся с ним своей брюшной частью.

Но это явление может происходить только на очень ранних этапах гаструляции, пока не началась дифференциация тех участков, которые пересаживаются. Если же пересадить дифференцированные участки, на новом месте они будут развиваться так же, как и на старом Механизмы эмбриональной индукции изучены еще недостаточно, хотя она известна еще с начала XX столетия. Явление эмбриональной индукции наблюдается как при прямом контакте клеточного материала участка-организатора с участком, на которую она воздействует, так и в тех случаях, когда они отделены небольшим промежутком. Ученые считают, что клетки участки-организатора выделяют биологически активные соединения белковой природы, которые влияют на клеточный материал другого участка.

выводы

Пил время эмбрионального развития наблюдается явление дифференциации - возникновение различий в строении и функциях клеток, тканей и органов. Гистогенез - это совокупность процессов, обеспечивающих в он онтогенезе многоклеточных организмов формирования, существования и воспроизводства тканей с присущими им особенностями строения и функций. Гистогенез тесно взаимосвязан с органогенеза - процессами заложения зачатков органов и их дальнейшей дифференциации.

Каждый из трех зародышевых листков многоклеточных животных дает начало тем или иным элементам зародыша, но в образовании большинства органов участвуют клетки разных листьев.

Эмбриональная индукция - это явление взаимодействия между частями зародыша во время эмбриогенеза, когда одна из них (индуктор, или организатор) определяет место и направление развития соседней.

 


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+