Rozvoj a reprodukce člověka: moderní aspekty výuky. Pohlavní rozmnožování organismů

Mužský reprodukční systém rozdělen na:

vnitřní mužské genitálie:

Pohlavní žlázy - varlata;

Epididymis, kde se hromadí zralé spermie;

Semenné váčky, vas deferens;

Prostata a Cooperovy žlázy tvoří sekrety, které vytvářejí určité chemické prostředí pro spermie.

Varle je párová pohlavní žláza umístěná v šourku. Varlata jsou oválného tvaru a dosahují hmotnosti 20–30 g, jsou pokryta hustou membránou pojivové tkáně a obsahují tubuly o celkové délce až 300–400 m, ve kterých se po celý život tvoří spermie. Varle je připojeno přes spermatickou šňůru, tvořenou svaly, fascií, nervy, krevními a lymfatickými cévami a chámovodem. Na zadním okraji každého varlete je epididymis.

Spermie - spermie spolu se sekretem přídatných žláz.

vnější mužské genitálie:

Šourek, který obsahuje varlata a jejich přívěsky, je výběžek stěny těla, do kterého sestupují varlata v předvečer nebo krátce po narození;

Penis nebo penis slouží k zavedení spermií do ženského genitálního traktu.

Vnitřní pohlavní orgány vykonávat endokrinní funkce. V tubulech varlat jsou kromě spermatogenního epitelu podpůrné a intersticiální buňky, jejichž jednou z funkcí je tvorba mužského pohlavního hormonu testosteronu. Prostata také vylučuje hormony, které regulují buněčný metabolismus – prostaglandiny.

Ženský reprodukční systém děleno:

vnitřní ženské genitálie umístěné v pánvi zahrnují:

gonády – vaječníky. Vaječník- párový orgán umístěný po obou stranách dělohy. Hmotnost vaječníku je 5-8 g, délka se pohybuje od 2,5 do 5 cm Ve vaječníku dochází k tvorbě a dozrávání ženských zárodečných buněk. Ve své poloze je vaječník držen svými a závěsnými vazy vaječníku. Kromě toho je orgán připojen k širokému vazu dělohy pomocí mezenteria vaječníku, tvořeného na jeho zadním okraji peritoneem. Konvexní volný okraj vaječníku směřuje zpět k pánevnímu povrchu křížové kosti. Vaječníky, stejně jako varlata u mužů, provádějí dva funkcí:

Tvorba zárodečných buněk (vajíček);

Produkce pohlavních hormonů (ženských) vstupujících do krve.

Vaječníky obsahují oocyty prvního řádu obklopené vrstvou epiteliálních buněk – folikulů (Graafovy váčky). V době narození obsahují oba vaječníky novorozené dívky 800 tisíc - 1 milion folikulů. Většina z nich zemře a v době puberty zůstane pouze 400-500 primárních folikulů. Při dozrávání oocytu dochází ke dvěma meiotickým dělením, stěna folikulu praskne a zralé vajíčko se uvolní do dutiny břišní – dochází k ovulaci. Odtud se s proudem tekutiny dostává do vejcovodu. Otvor vejcovodu je obklopen okrajem, jehož procesy, stejně jako sliznice trubice, jsou pokryty řasinkovým epitelem. Díky pohybu řasinek epitelu a peristaltickým pohybům stěn trubice je vajíčko nasáváno do trubice a pohybuje se směrem k děloze.

Na místě bývalého folikulu se ve vaječníku vytvoří žluté tělísko, které plní endokrinní funkce (vylučuje hormon progesteron, který způsobuje změny v děloze při přípravě na těhotenství). Pokud k oplodnění nedojde, vajíčko je zničeno, žluté tělísko odumře a na jeho místě se vytvoří jizva z pojivové tkáně. Dochází k menstruaci – odstranění zbytků neoplodněného vajíčka spolu s krví (odloučení vnitřní slizniční vrstvy dělohy). Vaječník se začíná připravovat na oplodnění nového vajíčka, cyklus se opakuje s periodou 28 dnů.

vejcovody;

vagína.

vnější ženské genitálie jsou umístěny v předním perineu, v oblasti genitourinárního trojúhelníku a sestávají z:

Labia majora a labia minora;

Klitoris je malý orgán, který má podobnou strukturu jako penis;

Bulvy předsíně pochvy a velké žlázy předsíně.

Prsa nebo prsa, je párový orgán umístěný na povrchu velkého prsního svalu v úrovni III-IV žeber a je funkčně úzce spojen s orgány reprodukčního systému. Tvar žláz závisí na množství tukové tkáně, kterou obsahují. Na povrchu střední části žlázy je jasně patrná pigmentovaná isola, v jejímž středu je bradavka mléčné žlázy.

Tělo mléčné žlázy pohlavně zralé ženy tvoří jednotlivé laloky v množství 15-20. Lobuly jsou od sebe odděleny vrstvami tvořenými volným pojivem a tukovou tkání. V horní části bradavky se otevírají mlékovody žláz. Před ústy se rozšiřují mlékovody a vytvářejí mléčné dutiny. Mléko produkované žlázami se hromadí v dutinách.

Lidský embryonální vývoj.

Pokud dojde k oplodnění vajíčka ve vejcovodu, embryo se zde začne vyvíjet a provedou se první dělení zygoty.

O několik dní později embryo sestoupí do děložní dutiny, kde se přichytí k její stěně a dojde k implantaci.

Děloha Je to dutý svalový orgán s pružnými stěnami. Jeho funkcí je zajistit vývoj embrya a následně jej vytlačit během porodu. Dutina děložní je vystlána epitelem, který růstem spolu s extraembryonální částí embrya tvoří místo miminka neboli placentu. Přes placenta embryo je zásobováno potřebnými živinami a kyslíkem, protože se zde spojují krevní cévy dělohy a embrya.

Na konci třetího týdne vývoje vstupuje embryo do fáze organogeneze, během níž se tvoří hlavní orgánové systémy: nervový, trávicí, oběhový. Embryo je v tomto období extrémně citlivé na různé druhy nežádoucích účinků – léky, alkohol, nikotin, infekce. Například zarděnky mezi 4. a 12. týdnem těhotenství mohou vést k narušení tvorby srdce v embryu, orgánů zraku, sluchu atd. V dalších fázích těhotenství dochází k růstu a další diferenciaci orgánů a tkání .

Embryo je obklopeno skořápky a je spojena s tělem matky pupeční šňůra, ve kterém procházejí krevní cévy. Embryonální membrány jsou provizorní úřady- dočasné orgány embrya, které plní funkce výživy, dýchání, krvetvorby, vylučování a ochrany.

Porod dochází přibližně 270 dní po oplodnění vajíčka. Tento složitý proces je regulován řadou hormonů. Hlavní roli hraje zvýšená sekrece hormonů kůrou nadledvin plodu, která zvyšuje citlivost dělohy na další hormony způsobující její stažení.

Vývoj lidského těla.

Vývoj lidského embrya se dělí na embryonální a postembryonální období.

Embryonální období(v průměru 280 dní) se dělí na počáteční, embryonální a fetální období.

Počáteční období– 1. týden vývoje. V tomto období se blastula tvoří a uchytí se na děložní sliznici.

Zárodečné období– 2. – 8. týden. Krev matky a plodu se nemísí. Orgány se začínají vyvíjet koncem 3. týdne. V 5. týdnu se tvoří rudimenty končetin, v 6.-8. týdnu se oči posouvají k přední ploše obličeje, jejichž rysy se začínají objevovat. Do konce 8. týdne končí kladení orgánů a začíná tvorba orgánů a orgánových soustav.

Fetální období– od 9. týdne do porodu. Hlava a tělo se tvoří do konce 2. měsíce. Ve 3. měsíci se tvoří končetiny. V 5. měsíci začínají pohyby plodu, koncem 6. měsíce končí tvorba vnitřních orgánů. V 7-8 měsících je plod životaschopný. Ve 40. týdnu začíná porod.

Postembryonální období Vývoj dítěte zahrnuje následující období: novorozenci– první 4 týdny po narození; kojenec – od 4. týdne do 1 roku;

školka- od 1 do 3 let; předškolní- od 3 do 6 let; škola– od 6-7 do 16-17 let.

Tématické úkoly

V 1. Stanovte správný sled období lidského vývoje

A) školka

B) předškolní

B) novorozenci

D) hrudník

D) škola

AT 2. Určete posloupnost procesů probíhajících během formování lidského plodu

A) blastulace

B) hnojení

B) gastrulace

D) diferenciace tkání a orgánů

Pohlavní rozmnožování zahrnuje tvorbu nových jedinců nikoli z částí mateřského organismu, jako u nepohlavní reprodukce, ale ze zygoty vytvořené splynutím samčích a samičích reprodukčních buněk. Pohlavní rozmnožování v přírodě se vyskytuje u většiny druhů a má výhody oproti nepohlavnímu rozmnožování, protože zahrnuje sjednocení dědičného materiálu rodičovských organismů.

Gamety

Pohlavní buňky nebo gamety se svou strukturou liší od ostatních buněk v těle.

Gamety mají poloviční množství dědičné informace (počet chromozomů). Toho je dosaženo prostřednictvím meiózy, speciálního typu dělení charakteristické pro vyvíjející se gamety.

U rostlin se orgány, ve kterých dochází k vývoji zárodečných buněk (gametogenezi), nazývají gametangie. Samotná rostlina, na které se gamety vyvíjejí, se nazývá gametofyt.

Ženské gamety se nazývají vajíčka a mužské gamety se nazývají spermie nebo spermie (pokud mají bičík).

Rýže. 1. Pohlavní buňky.

U samců se gamety vyvíjejí v gonádách nazývaných varlata a u samic - vaječníky.

TOP 4 článkykteří spolu s tím čtou

Gamety se liší velikostí a schopností pohybovat se mezi druhy. U savců a lidí jsou vajíčka velká a nepohyblivá, zatímco spermie jsou malé a pohyblivé.

Oplodnění

Zralé gamety se mohou kombinovat s gametami druhého pohlaví. Tento proces se nazývá oplodnění a u různých zvířat se vyskytuje ve dvou formách:

  • vnější hnojení , vyskytující se mimo tělo (obojživelníci, ryby);
  • vnitřní kdy se gamety setkávají uvnitř ženského těla.

Oplodněné vajíčko (zygota) má úplnou sadu chromozomů, polovinu od otce a polovinu od matky.

Dioecie a hermafroditismus

U některých druhů rostlin a živočichů se v těle téhož jedince vyvíjejí samčí i samičí gamety. Takové druhy se nazývají hermafroditi.

Příklady hermafroditních druhů jsou:

  • mořský okoun;
  • velký rybniční šnek;
  • žížala;
  • býčí tasemnice.

Pokud má druh oddělené samčí a samičí organismy, což je případ většiny případů, pak se o těchto zvířatech říká, že jsou dvoudomá.

Když samčí a samičí organismy stejného druhu mají znatelné rozdíly ve vnější struktuře nebo barvě, říká se, že tento druh je charakterizován pohlavním dimorfismem.

Rýže. 2. Pohlavní dimorfismus.

Typy pohlavního rozmnožování

Kromě samotné pohlavní reprodukce dochází k fúzi zárodečných buněk další typy:

  • partenogeneze;
  • fúze jednobuněčných organismů;
  • časování.

V partenogenezi se potomci vyvinou z neoplozených vajíček.

Partenogeneze probíhá v

  • mravenci;
  • mšice;
  • včely;
  • karas atd.

Během partenogeneze nedochází k výměně dědičného materiálu a všichni potomci jsou podobní mateřskému organismu.

Konjugace je sexuální rozmnožování bez tvorby zárodečných buněk. Charakteristické například pro řasy. Buňky různých jedinců spolu chvíli rostou a vyměňují si genetický materiál.

U jednobuněčných řas dochází ke splynutí celých rodičovských buněk a následně k rozdělení na 4 buňky.

Rýže. 3. Pohlavní rozmnožování řas.

U rostlin je pohlavní rozmnožování obvykle kombinováno s vegetativním rozmnožováním. Například cibule se obvykle množí výhonky - cibulkami, ale cibule se také vyznačují pohlavním rozmnožováním, po opylení kvetou a tvoří semena.

Průměrné hodnocení: 4. Celkem obdržených hodnocení: 132.

Reprodukce- schopnost živých organismů reprodukovat svůj vlastní druh. Existují dva hlavní reprodukční metoda- asexuální a sexuální.

Nepohlavní rozmnožování probíhá za účasti pouze jednoho rodiče a probíhá bez tvorby gamet. Dceřiná generace u některých druhů vzniká z jedné nebo skupiny buněk mateřského těla, u jiných druhů - ve specializovaných orgánech. Rozlišují se následující: metody nepohlavní reprodukce: dělení, pučení, fragmentace, polyembryonie, sporulace, vegetativní množení.

Divize- způsob nepohlavního rozmnožování charakteristický pro jednobuněčné organismy, při kterém je matka rozdělena na dvě nebo více dceřiných buněk. Rozlišujeme: a) jednoduché binární štěpení (prokaryota), b) mitotické binární štěpení (prvoci, jednobuněčné řasy), c) mnohočetné štěpení nebo schizogonii (malarické plazmodium, trypanozomy). Při dělení paramecia (1) se mikronukleus dělí mitózou, makronukleus amitózou. Během schizogonie (2) je jádro nejprve opakovaně rozděleno mitózou, poté je každé z dceřiných jader obklopeno cytoplazmou a vzniká několik nezávislých organismů.

Pučící- způsob nepohlavního rozmnožování, při kterém se tvoří noví jedinci ve formě výrůstků na těle rodičovského jedince (3). Dceři se mohou od matky oddělit a přejít k samostatnému životnímu stylu (hydra, kvasinky), nebo k ní mohou zůstat připoutaní, v tomto případě tvoří kolonie (korálové polypy).

Fragmentace(4) - způsob nepohlavního rozmnožování, při kterém se tvoří noví jedinci z fragmentů (částí), na které se mateřský jedinec rozpadá (anneli, hvězdice, spirogyra, elodea). Fragmentace je založena na schopnosti organismů regenerovat se.

Polyembryonie- způsob nepohlavního rozmnožování, při kterém se tvoří noví jedinci z fragmentů (částí), na které se embryo rozpadá (monozygotní dvojčata).

Vegetativní množení- způsob nepohlavního rozmnožování, při kterém se tvoří noví jedinci buď z částí vegetativního těla mateřského jedince, nebo ze speciálních struktur (oddenek, hlíza apod.) speciálně určených pro tuto formu rozmnožování. Vegetativní množení je typické pro mnoho skupin rostlin a používá se v zahradnictví, zelinářství a šlechtění rostlin (umělé vegetativní množení).

Vegetativní orgán Způsob vegetativního množení Příklady
Vykořenit Kořenové řízky Šípek, malina, osika, vrba, pampeliška
Kořenové výmladky Třešeň, švestka, bodlák setý, bodlák, šeřík
Nadzemní části výhonů Dělící keře Phlox, sedmikráska, prvosenka, rebarbora
Kmenové řízky Hrozny, rybíz, angrešt
Vrstvení Angrešt, hrozny, třešeň ptačí
Podzemní části výhonků oddenek Chřest, bambus, kosatec, konvalinka
Hlíza Brambory, slunečnice, topinambur
Žárovka Cibule, česnek, tulipán, hyacint
Corm Mečík, krokus
Prostěradlo Listové řízky Begonie, gloxinie, coleus

Sporulace(6) - rozmnožování prostřednictvím spor. Kontroverze- specializované buňky, u většiny druhů se tvoří ve speciálních orgánech - sporangiích. U vyšších rostlin předchází tvorbě spor meióza.

Klonování- soubor metod používaných lidmi k získání geneticky identických kopií buněk nebo jedinců. Klonovat- soubor buněk nebo jedinců pocházejících od společného předka prostřednictvím nepohlavního rozmnožování. Základem pro získání klonu je mitóza (u bakterií - prosté dělení).

Pohlavní rozmnožování se provádí za účasti dvou rodičovských jedinců (samce a samice), ve kterých se ve speciálních orgánech tvoří specializované buňky - gamety. Proces tvorby gamet se nazývá gametogeneze, hlavní fází gametogeneze je meióza. Dceřiná generace se vyvíjí z zygoty- buňka vzniklá splynutím samčích a samičích gamet. Proces fúze samčích a samičích gamet se nazývá oplodnění. Povinným důsledkem sexuální reprodukce je rekombinace genetického materiálu v dceřiné generaci.

V závislosti na strukturálních vlastnostech gamet lze rozlišit následující: formy pohlavního rozmnožování: izogamie, heterogamie a oogamie.

izogamie(1) - forma sexuální reprodukce, ve které jsou gamety (podmíněně samičí a podmíněně samci) pohyblivé a mají stejnou morfologii a velikost.

Heterogamie(2) - forma pohlavního rozmnožování, ve které jsou samičí a samčí gamety pohyblivé, ale samičí gamety jsou větší než samčí a méně pohyblivé.

Oogamie(3) - forma pohlavního rozmnožování, při které jsou samičí gamety nepohyblivé a větší než samčí gamety. V tomto případě se nazývají ženské gamety vejce, samčí gamety, pokud mají bičíky, - spermie, pokud to nemají, - spermie.

Oogamie je charakteristická pro většinu druhů zvířat a rostlin. Izogamie a heterogamie se vyskytují u některých primitivních organismů (řas). Kromě výše uvedeného mají některé řasy a houby formy rozmnožování, ve kterých se nevytvářejí pohlavní buňky: hologamie a konjugace. Na hologamie jednobuněčné haploidní organismy se vzájemně spojují, které v tomto případě fungují jako gamety. Výsledná diploidní zygota se pak dělí meiózou za vzniku čtyř haploidních organismů. Na časování(4) obsah jednotlivých haploidních buněk vláknitých stélků splyne. Speciálně vytvořenými kanálky proudí obsah jedné buňky do druhé, vzniká diploidní zygota, která se obvykle po určité době klidu také rozdělí meiózou.

    Jít do přednášky č. 13"Metody dělení eukaryotických buněk: mitóza, meióza, amitóza"

    Jít do přednášky č. 15„Pohlavní rozmnožování v krytosemenných rostlinách“

Lidé, stejně jako jiné vyšší organismy, se vyznačují pohlavním rozmnožováním. Nový organismus se začíná vyvíjet v důsledku dělení zygoty, vzniklé splynutím vajíčka a spermie - ženské a mužské reprodukční buňky. Vajíčka se tvoří v ženských gonádách - vaječnících a spermie - v mužských gonádách - varlatech.

Testy- párové vejčité orgány umístěné v šourku. V nich se od puberty tvoří spermie - pohyblivé buňky s hlavou, krkem a ocasem. Hlava obsahuje jádro s haploidní sadou chromozomů. Spermie jsou přenášeny systémem tubulů do chámovodu a smíchány se semennou tekutinou produkovanou prostatou a semennými váčky, načež vstupují do močového kanálu mužského penisu. Varlata také produkují pohlavní hormony, pod jejichž vlivem se tvoří sekundární pohlavní znaky.

Vaječníky- párové orgány umístěné v pánevní dutině. V embryonálním období jsou v nich uloženy primární zárodečné buňky. S nástupem puberty (12-13 let) přibližně každých 28 dní dozrává jedno vajíčko, které končí jeho uvolněním z vaječníku do tělní dutiny. Dále je vajíčko posláno přes rozšířenou nálevku do vejcovodu (vejcovodu), spojujícího pravý a levý vaječník s dělohou. V místě prasklého folikulu (epiteliální váček, ve kterém se nacházelo dozrávající vajíčko) vzniká žluté tělísko, které plní funkce endokrinní žlázy. Jeho hormony připravují děložní výstelku na to, aby se k ní uchytilo vyvíjející se embryo. Pokud nedojde k otěhotnění, pak je žluté tělísko zničeno a přerostlý epitel děložní sliznice je odmítnut – dochází k menstruaci. Když dojde k těhotenství, hormony ze žlutého tělíska inhibují zrání dalších folikulů.

Splynutí zralého vajíčka se spermií - oplodnění - nastává ve vejcovodu, kam spermie pronikají z pochvy přes dělohu. Výsledná diploidní zygota se okamžitě začne dělit. V důsledku kontrakcí svalové vrstvy stěny vejcovodu se vyvíjející se embryo ve stadiu blastuly přesune do dělohy 6.-7.

Děloha- svalový dutý orgán. Jeho sliznice je hojně prokrvena. Na pochvu navazuje dolní zúžená část dělohy – děložní hrdlo.

Jakmile se embryo dostane do dělohy, pronikne do její přerostlé volné sliznice. Kolem embrya se tvoří zárodečné membrány. Na konci druhého týdne vývoje embrya je jeden z nich vnější - chorion tvoří prstovité výrůstky-klky, které zajišťují embryo ve stěně dělohy. Chorion embrya a tkáň děložní stěny tvoří placentu (baby place), přes kterou je navázán úzký kontakt mezi kapilárami embrya a matky. Jejich tenkými stěnami vstupují do embrya z těla matky živiny a kyslík a odpadní produkty embrya vstupují do kapilár matky.

Vnitřní obal - voda nebo plodová voda- roste a vytváří kolem embrya vak naplněný tekutinou. Díky němu je ovoce chráněno před mechanickým poškozením a zvlhčeno.

Na konci osmého týdne se tvoří hlavní orgánové systémy a embryo získává strukturální rysy charakteristické pro lidské tělo. Od tohoto období je tzv ovoce.

Nitroděložní vývoj u člověka trvá asi 280 dní. Plody v tomto období dosahují hmotnosti 3,2-4,0 kg a délky 48-50 cm.

Porod dítěte začíná stahy svalů dělohy a břišní stěny (kontrakce). Zároveň dochází k prasknutí plodového vaku a odtoku plodové vody. Ovoce se vytlačí. Pupeční šňůra novorozence, která jej spojuje s placentou, je podvázána a přestřižena. V krvi novorozence se hromadí oxid uhličitý, který vzrušuje inhalační centrum. Z něj je vzruch přenášen do dýchacích svalů, jejichž kontrakce způsobuje první nádech novorozence. Jeho plíce se rozšíří, začne samo dýchat a živit se mateřským mlékem.

Růst a vývoj člověka pokračuje i po narození. V dětství(do 1 roku) dítě zvláště rychle roste, učí se sedět, stát, chodit, mléčné zoubky mu prořezávají od 6-8 měsíců. V období raného dětství(1-4 roky) se zpomaluje tempo růstu, končí prořezávání mléčných zubů, intenzivně se rozvíjí řeč a myšlení. V předškolní období(4-6 let) pokračují procesy růstu, rozvoje řeči a myšlení, zvyšuje se koordinace pohybů. V školní období(6-17 let) jsou položeny základy fyzického, duševního a mravního rozvoje člověka. Ve věku 12-13 let u dívek a 14-15 let u chlapců je v souvislosti s pubertou pozorován intenzivní růst a hluboká restrukturalizace těla. Hormonální změny a oslabení regulační činnosti mozkové kůry mohou u dospívajících způsobit nadměrnou emocionalitu, horkost, nerovnováhu a rychlou únavu. Zvláštní význam má pracovní výchova, tělesná výchova a sport. V dospívání(17-21 let pro chlapce, 16-20 pro dívky) jsou procesy růstu a formování těla v podstatě ukončeny. Zvyšuje se role mozkové kůry v regulaci činnosti všech tělesných funkcí. Formování inteligence je dokončeno. Zvyšuje se fyzická i duševní výkonnost. Vstoupí muž období plodnosti. Od 21-22 let to začíná zralý věk, ve kterém jsou stavba a funkce lidského těla relativně konstantní. V starý věk(55-60 let) začíná proces změn souvisejících s věkem.