Ontogenetsko (individualno)

razviće

• Razmnožavanje je sposobnost

živih bića da stvaraju

potomstvo čime se

osigurava opstanak

date vrste

• Polno i bespolno razmnožavanje

Prednosti polnog razmnožavanja:

- rekombinacije gena i osobina,

- varijabilnost fenotipova,

- veća otpornost,

- veća adaptivna sposobnost.

Bespolno razmnožavanje je stvaranje identičnih jedinki (klonova), promjene nastaju mutacijom.

Odrasla jedinka

Pupoljak (nova jedinka)

Binarna dioba

• Kod polnog razmnožavanja postoje:

- tjelesne ćelije

(2n - dipoloidan broj hromozoma),

dijele se mitozom,

- polne ćelije (gameti)

(n – haploidan broj hromozoma),

nastaju mejozom.

• Osnovne faze ontogeneze su:

1. Gametogeneza,

2. Fertilizacija (oplođenje),

3. Brazdanje zigota,

4. Stadijumi morule,

blastule i gastrule,

5. Organogeneza,

6. Rast i histološka diferencijacija,

7. Metamorfoza i regeneracija

1. faza: Gametogeneza- razviće jajnih ćelija

-oogeneza (ovogeneza),

- spermatozoida - spermatogeneza.

Spermatozoid Jajna ćelija

2. faza: Oplođenje (fertilizacija)

- spajanje ženskog i muškog jedra nastaje zigot (2n),

- zigot se dijeli

mitozom (brazdanje)

• Građa jajne ćelije:

Zona pellucida - veže spermatozoide i pokreće akrozomalnu reakciju

Nukleus jajne ćelije

CitoplazmaCorona radiata

zaštitni sloj jajne ćelije

• Građa spermatozoida

Zigot sadrži homologi par hromozoma

3. faza: Brazdanje

Od zigota brazdanjem nastaje:

- morula (32 – 64 ćelije),

- blastula (jednan sloj ćelija i

šupljina – blastocel)

Brazdanje

Zigot

Brazdanje

Bastocel

Osam jedara Blastula(šuplja lopta)

Presjekblastule

Gastrulacija

Blastocel

Endoderm

Ektoderm

GastrulaBlastoporus

4. faza: Gastrulacija- razviće dva primarna klicina listića

(ektoderm i endoderm), zatim sekundarni listić (mezoderm)

Arhenteron

Gastrula

Ektoderm

Endoderm

Mezoderm

Klicini listići

1

2

3

5. Faza: Organogeneza

Neurulacija - oblikovanje nervne cijevi, razvoj mozga i kičmene moždine.

1. Stvaranje nervne ploče;

2. Formiranje nervnog oluka;

3. Odvajanje nervne cijevi;

Neurulacija1

2

3

a) Primarna neurulacija:

• Od neuroektoderma nervne cijevi nastaju mozak i kičmena moždina

do lubosakralnog područja.

• Primarna neurulacija se završava zatvaranjem kranijalnog (25. dan) i kaudalnog (28. dan) neuroporusa.

Kranijalni neuroporus

Kaudalni neuroporus

Zatvaranje nervne cijevi

b) Sekundarna neurulacija:

• nastaju sakrokokcigealni

dijelovi kičmene moždine.

Lumbalni vertebre

Cokcigealni vertebre

Notohorda

Cervicalvertebre

Torakalnivertebre

Kosti ruke

Rebra

Kostinogu

Karlica

Scapula

Occipitalni dio

Sakralnivertebre

5. faza: Organogeneza

Prvo se formira:

- crijevo od arhenterona,

- notohorda,

- nervna cijev od ektoderma,

- KVS od mezoderma,

- prapršljenovi i mišići (somiti),

- ekstremiteti i ostali organi.

Žumance

Organogeneza

6. faza: Rast i histološka

diferencijacija

- ćelije embriona stiču određene

funkcije i grupišu se u

tkiva koja grade organe.

Ektoderm

Ćelije kože

Neuronimozga

Pigmentnećelije

Polne ćelije

Mezoderm Endoderm

Srčanimišići

Skeletnimišići

Cjevčicebubrega

Eritro-citi

Glatki mišići

Ćelije alveola

Ćeliještitne ž.

Ćelije pankreasa

Gastrula

7. faza: Metamorfoza

i regeneracija

- Procesi koji se javljaju u

kasnijem životu jedinke.

- Larve procesom metamorfoze

(preobražaja) liče adultu.

- Regeneracija – obnavljanje

izgubljenih dijelova organizma.

Metamorfoza: kod žabe i leptira

• Sposobnost regeneracije Sposobnost regeneracije kod kod beskičmenjakabeskičmenjaka: dupljari, crvi, : dupljari, crvi, mekušci, zglavkari, bodljokošcimekušci, zglavkari, bodljokošci

• Sposobnost regeneracijeSposobnost regeneracije

kod kičmenjaka:kod kičmenjaka:- riberibe (krljušti, peraja, koža..) (krljušti, peraja, koža..)

- repati amfibi- repati amfibi (rep, ekstremiteti, (rep, ekstremiteti,

dio kože, dio kože, slezina..)slezina..)

- sisari- sisari (epidermis, rožnjača, (epidermis, rožnjača,

jetra, slezina..) jetra, slezina..)

Regeneracija ekstremiteta daždevnjaka u roku od7 – 10 sedmica

Ciklusrasta

EMBRIONALNI RAZVOJ ŽABE

Gametogeneza - proces stvaranja gameta sa haploidnim brojem hromozoma:

n = 23, xy kod muškarca, n = 23, xx kod žene),

- Mejoza – redukciona dioba, diploidan broj hromozoma smanjuje se na haploidan (2n → n)

RedukcijaRedukcija 2n 2n n→ n→

Replikacija DNK

Mejoza I

Mejoza II

Mejoza Mitoza

Promjene u genetičkom materijalu tokom MITOZE

2c, 2n2c, 2n 4c, 2n

G1 sinteza G2 2c, 2n DNK mitoza

n – broj hromozoma

c – broj molekula DNK

Promjene u genetičkom materijalu tokom MEJOZE

c, n 2c, n c, n2c, 2n 4c, 2n G1 S G2 c, n 2c, n M 1 c, n M 2

Jajne ćelije

- nastaju u jajnicima (ovarijum)

od ćelija oogonija,

Spermatozoidi

- nastaju u sjemenim kanalićima testisa od ćelija spermatogonija

Mejoza I

- Profaza I obuhvata pet podfaza:

1. Leptoten (kondenzacija hromozoma),

2. Zigoten (formiranje homologih hromozomskih parova -

bivalenata)

3. Pahiten (stvaranje tetrada,

hijazmi i krosingovera),

4. Diploten (razdvajanje

hromatida hromozoma),

5. Dijakineza (spiralizacija

hromozoma, nestaje jedarce

i jedrova membrana)

Mejoza

Prva mejotička dioba

Druga mejotička dioba

(Redukciona dioba)

Muški polni organ sastoji se od:

- parnih testisa (sjemenici) u skrotumu

- pasjemenika (epididimis)

- sjemenovoda (ductus deferens)

- uretra - mokraćovod

- akcesorne polne žlijezde:

* prostata i Kuperova žlijezda

- kopulacioni organ (penis)

- kožica penisa (preputium)

Kuperova žlijezda

Prostata

Erektivno tkivo

Sjemenakesica

Mokraćnabešika

Mokraćovod

Mošnice Testis

Pasjemenik

Sjemenovod

Penis

Gameti nastaju od primarnih

germinativnih ćelija koje se

javljaju u embrionu čovjeka

krajem treće sedmice

Početkom pete sedmice

embriogeneze počinje formiranje

polnih žljezda (gonada)

Spermatogeneza obuhvata:

- Fazu razmnožavanja,- Fazu rasta,- Fazu sazrijevanja.

Spermiogeneza- završna faza spermatogeneze u epididimusu, (prelazak spermatida u spermatozoide:1. Izrastanje repa i sinteza

bjelančevina,

2. Preobražaj Golđijeva aparata u akrosom (sinteza enzima),

3. Odbacivanje najvećeg dijela

citoplazme,

4. Kondenzacija hromatina,

5. Kapacitacija – funkcionalno

sazrijevanje spermatozoida

Spermiogeneza

Ženski reproduktivni sistem

ORGANI FUNKCIJA

Jajnici (ovarium) Proizvodnja jajnih ćelija i polnih hormona

Jajovodi (ovidukt)

Mjesto oplodnje (fertilizacije)

Materica (uterus) Mjesto razvića fetusa

Grlić materice (cervix)

Otvor maternice

Rodnica (vagina) Kopulacija (prihvatanje penisa) i porođajni kanal

Oogeneza- Formiranje ženskih gameta

počinje oko 15- te sedmice embriogeneze.

- Rađanjem djeteta oba jajnika imaju oko 2 miliona primarnih folikula,

- U pubertetu oba jajnika sadrže oko 400.000 folikula (kesice koje sadrže po jednu nezrelu jajnu ćeliju).

- U reproduktivnom periodu žene samo 400 – 500 folikula postaje zrela jajna ćelija

Reproduktivni sistem žena

JajnikJajnik stvara i izlučuje polne stvara i izlučuje polne

steroidne steroidne hhormoneormone, ,

progesteron i estrogenprogesteron i estrogen pod pod

kontrolom hormona kontrolom hormona

hipofize: hipofize: FSH i LH.FSH i LH.

((pripremajupripremaju matericu zamatericu za prijem prijem

oplođene oplođene jajne ćelijejajne ćelije))..

Ukoliko se Ukoliko se oplođenje ne desioplođenje ne desi

dolazi do dolazi do krvarenja krvarenja ((ljuštenjaljuštenja

eendometrijumandometrijuma)) i i menstruacijemenstruacije. .

EstrogenEstrogen dominira u prvoj dominira u prvoj

polovini ciklusa.polovini ciklusa.

Oko Oko 14.14. dana ciklusadana ciklusa dolazi do dolazi do

oovulacijevulacije,, jajn jajnuu ćelij ćeliju u prihvata prihvata

jajovod jajovod ((24h za oplođenje24h za oplođenje)). .

Od ostatka Grafovog folikula pod Od ostatka Grafovog folikula pod

dejstvom dejstvom LH stvara se žuto tLH stvara se žuto tijijeloelo. .

Žuto tŽuto tijijelo stvara elo stvara progesteronprogesteron

koji dominira u koji dominira u drugoj fazidrugoj fazi

menstrualnog ciklusamenstrualnog ciklusa i i prvih prvih

1212 ned nedjjelja tudnoćeelja tudnoće

oogenezaoogeneza

(dobija svu citoplazmu)(dobija svu citoplazmu)

((prvi prekidprvi prekid u diplotenu) u diplotenu)

(nastavak mejoze u(nastavak mejoze u pubertetu)pubertetu)

(drugi prekid(drugi prekid umetafazi mejoze II )metafazi mejoze II )

Gametogeneza

Jajna ćelija

Ovulacija: oslobođenasekundarna oocita

Oplođenje i implantacija kod čovjeka

Embrioblast

BlastocelTrofoblast

Implantacija blastocista 6 dana

Degenerativnazona pelucida

Rani blastocist4 dana

Morula3 dana

4 ćelije2 dana

ZigotSpermatozoidi

Oplodnja

Jajovod

Oocita

Ovulacija

Blastocist

Ovarijum

Uterus

Endometrijum

Šupljina uterusa

Menstruacioni ciklus

Sazrijevanje Ovulacija

Oplodnja Menstruacija

Ovum uovarijumu

Ovulacija

Jajna ćelijau jajovodu

Oplodnja (fertilizacija)

Faze oplodnje:1. Singamija (spajanje dva gameta),

2. Kariogamija i plazmogamija,

3. Aktivacija:

a) Spermatozoida

- akrozomska reakcija

- fuzija spermatozoida i

membrane oocite

- formiranje muškog pronukleusa.

b) Jajne ćelije

- kortikalna reakcija,

- završetak mejoze II

- formiranje ženskog pronukleusa

Jajna ćelija

Spajanje jedara muškei ženske polne ćelije

Ulazak jedraspermatozoida

Oslobađanjeakrozomalnihenzima Spajanje sa

receptoromjajne ćelije

Spajanje spermato-zoida sa membranomjajne ćelije

U oba pronukleusa dolazi do replikacije DNK i nastaju dvije hromatide (S faza).

Diobeno vreteno kod sisara obrazuju centrioli spermatozoida, (jajna ćelija nema centriole)

Tri dana nakon oplodnje nastaje

morula koja se sastoji od:

1. Embrioblasta - unutrašnji sloj

ćelija (budući embrio) i

2. Trofoblasta - spoljašnji sloj ćelija

(nastaje dio placente)

Dvije ćelije Četiri ćelije Morula

Brazdanje (dioba) uvijek počinje na animalnom polu, a vitelus usporava brazdanje na vegetativnom polu.

Brazdanje može biti:

1. Neravnomjerno (meroblastično) - kod telolecitnih i centrolecitnih, - brazdanje brže na animalnom polu nego na vegetativnom.

2. Ravnomjerno (holoblastično)

- brazdanje kod izolecitne jajne ćelije sa malo vitelusa ravnomjerno

raspoređenim

Z

Morula

Holoblastičnobrazdanje Izolecitna jaja

Radijalno Spiralno BilateralnoMeroblastičnobrazdanje

Telolecitna jaja Centrolecitna jaja

Bilateralno Diskoidalno Superficijalno

Tipovi blastuleZavisno od tipa jajnih ćelija i načina brazdanja:

1.Celoblastula – kod izolecitnih jajnih ćelija,

2. Stereoblastula – šupljina potpuno ispunjena ćelijama;

3. Amfiblastula – kod

telolecitnih jajnih ćelija;

4. Diskoblastula – kod izrazito

telolecitnih jajnih ćelija,

5. Blastocist – blastula kod

čovjeka.

Celoblastula Stereoblastula

Amfiblastula

Brazdanje – mitotička dioba

Animalni pol

Vegetativni pol Amfiblastula

Gastrulacija

Pokreti ćelijske mase dovode do stvaranja gastrule.

Gastrulacijom se završava embriogeneza, od klicinih listića se razvijaju svi organi jedinke.

Klicini listići:

Delaminacija -raslojavanje ćelija

Ingresija - ulazak blastomera u blastocel

Invaginacija - uvlačenje blastomera u blastocel

Epibolija - obrastanje jednog sloja preko drugog

Postoji više načina gastrulacije:

Vrste jajnih ćelija - na osnovu količine i rasporeda vitelusa dijele se na:

- Izolecitne (homolecitne), - Oligolecitne (telolecitne),

- Polilecitne (telolecitne), - Polilecitne (centrolecitne)

Izolecitno (homolecitno) jaje- ravnomjerno raspoređeno žumance - brazdanje totalno – ekvalno,- ćelije su jednake po veličini i obliku,- kod placentalni sisara

Oligolecitno (telolecitno) jaje- više žumanceta na vegetativnom polu nego na animalnom, - brazdanje totalno - inekvalno- ćelije na animalnom polu su manje nego na vegetativnom

Polilecitno (telolecitno) jaje- sa više žumanceta, manje na animalnom polu, - brazdanje parcijalno- diskoidalno, samo na animalnom polu

Polilecitno (centrolecitno) jaje- veća količina žumanceta u sredini ćelije, - brazdanje parcijalno-superficijalno, (na površini jajeta)

Embrionalni omotači

• Funkcija embrionalnih omotača kod gmizavaca i ptica:

- Žumancetna kesa (ishrana) – krvnim sudovima povezana sa embrionom,

- Amnion – sa amnionskom tečnošću obavija embrion,

- Horion – obavija embrion i ostale

embrionalne opne,

respiratorna uloga,

- Alantois - mjesto odlaganja

produkata metabolizma

Placenta - nastaje od ćelija trofoblasta u

četvrtoj sedmici gestacije,

- izgrađena od tkiva majke

(zid materice) i tkiva embriona (horionske resice),

- blastocist se implantira u zid materice resicama horiona,

- horionske resice prodiru u krvne sudove majke,

- između krvotoka majke i krvotoka embriona stvara se placentalna opna,

- placentalna opna spriječava mješanje krvi majke i embriona.

• Placentalna opna je semipermeabilna:

- difuzijom ka plodu prolaze H2O i O2, soli i monosaharidi, a u obrnutom pravcu CO2 i urea,

- pinocitozom prolaze vitamini, hormoni i antitela.

Uloga placente- placenta funkcioniše samo u toku gestacije (trudnoće),

Pupčana vrpca- nastaje u petoj sedmici gestacije,- ima dvije arterije i jednu venu, arterije nose CO2 od embriona do placente, a vena nosi O2 i hranljive materije od placente do embriona

- ishrana embriona i razmjena gasova,

- uklanjanje štetnih materija,- zaštitna embriona,

- lučenje hormona važnih za održavanje trudnoće.

HorionAmnion

Žumančanakesa

Placenta

Embrion

Pupčanavrpca

Alantois

Re

sice

Embrion i placenta

Placenta→

Pupčana vrpca →

Placenta čovjeka

Horion

Tipovi placente

Prema rasporedu horionskih

resica:

1. difuzna - resice po cijeloj

površini horiona (kod svinja);

2. kotiledona - resice grupisane u

vidu rozete (kotiledona)

- kod goveda,

3. zonalna - resice u vidu pojasa

(kod pasa i mački);

4. bidiskoidalna - resice u obliku

dva diska (kod majmuna);

5. diskoidalna - resice obrazuju

jedan disk (kod čovjeka).

Prema učešću embrionalnog tkiva:

1. Horio - vitelinska

- kod nekih torbara;

2. Horio - alantoiska

- kod svih placentalnih sisara;

Prema vezama između horiona i materice:

1. epitelo-horijalna (adecidualna) - resice na epitelu materice;

- pri porođaju nema krvarenja; - kod svih torbara i kopitara;

2. endotelo-horijalna (decidualna) - resice u materici,- javlja se krvarenje pri porođaju, - kod zvijeri,

3. hemo-horijalna (decidualna) - resice utopljene u krv majke, - javlja se krvarenje, - kod primata i čovjeka

Difuzna Kotiledona

Zonalna Diskoidalna

Placente prema rasporeduhorionskih resica

Difuzna placenta kod konja i svinja

Kotiledona placenta kod goveda

Zonalna placenta kod pasa i mački

Diskoidalne (kod čovjeka i glodara) i bidiskoidalne (kod majmuna)

• Blizanci - dva embriona u tijelu majke,• Dijele se na: - jednojajčane blizance (jedna oplođena jajna ćelija), - dvojajčane blizance (dvije odvojene oplođene jajne ćelije), - sijamski blizanci (srasle dvojke).

• Sijamski blizanci dijele isti horion, placentu i amnion

• Najpoznatiji sijamski blizanaci su bili Čang i Eng Bunker (1811 – 1874) rođeni u Sijamu

(današnji Tajland)

Dvojajčani blizanci Jednojajčani blizanci

Gameti

Blastociststadijum

Dva slojaćelija

Dvijeplacente

Dva amniona i dva horiona Dva amniona, jedan horion

Jedna placenta