Развитие и размножение человека: современные аспекты преподавания. Половое размножение организмов

Мужская половая система подразделяется на:

внутренние мужские половые органы :

Половые железы - яички;

Придатки яичка, где накапливаются зрелые сперматозоиды;

Семенные пузырьки, семявыносящие протоки;

Предстательная и куперова железы, образующие секреты, создающие определенную химическую среду для сперматозоидов.

Яичко представляет собой парную половую железу, располагающуюся в мошонке. Яички имеют овальную форму и достигают веса 20-30 г, покрыты плотной соединительнотканной оболочкой и содержат канальцы общей длиной до 300-400 м, в которых в течение всей жизни образуются сперматозоиды. Яичко крепится посредством семенного канатика, образованного мышцами, фасциями, нервами, кровеносными и лимфатическими сосудами, семявыносящими протоками. На заднем крае каждого яичка - придаток.

Сперма - сперматозоиды вместе с секретом придаточных желез.

наружные мужские половые органы :

Мошонка, в которой находятся яички и их придатки, представляет собой выпячивание стенки тела, куда спускаются яички накануне или вскоре после рождения;

Половой член, или пенис, служащий для введения спермы в половые пути женщины.

Внутренние половые органы выполняют эндокринные функции. В канальцах семенников помимо сперматогенного эпителия находятся поддерживающие и интерстициальные клетки, одна из функций которых - образование мужского полового гормона тестостерона. Предстательная железа секретирует также гормоны, регулирующие обмен веществ в клетках - простагландины.

Женская половая система делится на:

внутренние женские половые органы , расположенные в малом тазу, включают:

половые железы - яичники. Яичник - парный орган, располагающийся по обеим сторонам от матки. Масса яичника составляет 5-8 г, длина колеблется от 2,5 до 5 см. В яичнике происходят образование и созревание женских половых клеток. В своем положении яичник удерживается собственной и подвешивающей связками яичника. Кроме того, орган прикрепляется к широкой связке матки при помощи брыжейки яичника, образуемой у его заднего края брюшиной. Выпуклый свободный край яичника обращен назад, к тазовой поверхности крестца. Яичники, подобно семенникам у мужчин, выполняют две функции :

Образование половых клеток (яйцеклеток);

Выработка половых гормонов (женских), поступающих в кровь.

Яичники содержат ооциты I порядка, окруженные слоем эпителиальных клеток, - фолликулы (граафовы пузырьки). У новорожденной девочки к моменту рождения в обоих яичниках содержится 800 тыс. - 1 млн фолликулов. Большая часть их погибает, и ко времени наступления половой зрелости сохраняются только 400-500 первичных фолликулов. По мере созревания ооцит претерпевает два мейотических деления, стенка фолликула лопается, и зрелая яйцеклетка выходит в брюшную полость - происходит овуляция. Оттуда она с током жидкости попадает в маточную трубу. Отверстие маточной трубы окружено бахромой, отростки которой, а также слизистая оболочка трубы покрыты ресничным эпителием. Благодаря движению ресничек эпителия и перистальтическим движениям стенок трубы яйцеклетка засасывается в трубу и продвигается в сторону матки.

На месте бывшего фолликула в яичнике образуется желтое тело, выполняющее эндокринные функции (секретирует гормон прогестерон, вызывающий изменения в матке по подготовке к беременности). Если оплодотворения не происходит - яйцеклетка разрушается, желтое тело погибает, на его месте образуется соединительнотканный рубец. Происходит менструация - выведение остатков неоплодотворенной яйцеклетки вместе с кровью (отслоение внутреннего слизистого слоя матки). В ячнике начинается подготовка к оплодотворению новой яйцеклетки, цикл повторяется с периодом 28 дней.

маточные трубы;

влагалище.

наружные женские половые органы располагаются в переднем отделе промежности, в области мочеполового треугольника и состоят из:

Больших и малых половых губ;

Клитора - небольшого по размерам органа, по строению сходного с пенисом;

Луковиц преддверия влагалища и больших желез преддверия.

Молочная железа , или грудь , является парным органом, располагающимся на поверхности большой грудной мышцы на уровне III-IV ребер и функционально тесно связанным с органами половой системы. Форма желез зависит от количества содержащейся в них жировой ткани. На поверхности среднего отдела железы хорошо заметен пигментированный околососковый кружок, в центре которого располагается сосок молочной железы.

Тело молочной железы половозрелой женщины образовано отдельными дольками в количестве 15-20. Дольки отделяются друг от друга прослойками, образованными рыхлой соединительной и жировой тканью. На вершине соска открываются выводные млечные протоки желез. Перед устьем млечные протоки расширяются, образуя млечные синусы. В синусах скапливается вырабатываемое железами молоко.

Эмбриональное развитие человека.

Если происходит оплодотворение яйцеклетки в маточной трубе, то здесь же начинает развиваться зародыш, и осуществляются первые деления дробления зиготы.

Спустя несколько дней зародыш спускается в полость матки, где и прикрепляется к ее стенке, происходит имплантация.

Матка представляет собой полый мышечный орган с эластичными стенками. Ее функция состоит в обеспечении развития зародыша с последующим выталкиванием его наружу во время родов. Полость матки выстлана эпителием, который, разрастаясь, вместе с внезародышевой частью эмбриона образует детское место, или плаценту. Через плаценту зародыш снабжается необходимыми питательными веществами и кислородом, поскольку кровеносные сосуды матки и эмбриона здесь объединяются.

К концу третьей недели развития зародыш вступает в стадию органогенеза, во время которой формируются основные системы органов: нервная, пищеварительная, кровеносная. В этот период зародыш крайне чувствителен к разного рода неблагоприятным воздействиям - лекарственным препаратам, алкоголю, никотину, инфекциям. Например, заболевание краснухой между 4-12-й неделями беременности может привести к нарушению формирования сердца у зародыша, органов зрения, слуха и др. В последующие сроки беременности происходят рост и дальнейшая дифференцировка органов и тканей.

Зародыш окружен оболочками и соединен с телом матери пуповиной , в которой проходят кровеносные сосуды. Зародышевые оболочки являются провизорными органами - временными органами зародыша, выполняющими функции питания, дыхания, кроветворения, выделения и защиты.

Роды происходят примерно через 270 дней после оплодотворения яйцеклетки. Этот сложный процесс регулируется рядом гормонов. Главную роль играет усиление секреции гормонов корой надпочечников плода, что повышает чувствительность матки к другим гормонам, вызывающим ее сокращение.

Развитие организма человека.

В развитии зародыша человека выделяют эмбриональный и постэмбриональный периоды.

Эмбриональный период (в среднем 280 сут.) делится на начальный, зародышевый и плодный периоды.

Начальный период – 1-я неделя развития. В этот период происходит формирование бластулы и ее прикрепление к слизистой матки.

Зародышевый период – 2-я – 8-я недели. Кровь матери и плода не смешивается. Органы начинают закладываться к концу 3-й недели. На 5-й неделе образуются зачатки конечностей, на 6-8-й неделях глаза смещаются к передней поверхности лица, черты которого начинают обозначаться. К концу 8-й недели закладка органов заканчивается и начинается формирование органов и систем органов.

Плодный период – с 9-й недели до рождения. Головка и туловище формируются к концу 2-го месяца. На 3-м месяце формируются конечности. На 5-м месяце начинаются шевеления плода, к концу 6-го месяца заканчивается формирование внутренних органов. На 7-8-м месяцах плод жизнеспособен. На 40-й неделе наступают роды.

Постэмбриональный период развития ребенка включает следующие периоды: новорожденности – первые 4 недели после рождения; грудной – с 4-й недели до 1 года;

ясельный – от 1 до 3 лет; дошкольный – с 3 до 6 лет; школьный – с 6-7 до 16-17 лет.

Тематические задания

В1. Установите правильную последовательность периодов развития человека

A) ясельный

Б) дошкольный

B) новорожденности

Г) грудной

Д) школьный

В2. Определите последовательность процессов, происходящих при образовании плода человека

A) бластуляция

Б) оплодотворение

B) гаструляция

Г) дифференциация тканей и органов

Половое размножение предполагает образование новых особей не из частей родительского организма, как при бесполом, а из зиготы, образующейся при слиянии мужской и женской половых клеток. Половое размножение в природе встречается у большинства видов и имеет преимущества перед бесполым, т. к. при нём происходит объединение наследственного материала родительских организмов.

Гаметы

Половые клетки, или гаметы отличаются по строению от других клеток тела.

Гаметы имеют уменьшенное вдвое количество наследственной информации (число хромосом). Это достигается при мейозе - особом виде деления, характерном для развивающихся гамет.

Органы, в которых происходит развитие половых клеток (гаметогенез), у растений называются гаметангиями. Само растение, на котором развиваются гаметы называют гаметофитом.

Женские гаметы называются яйцеклетками, а мужские - спермиями или сперматозоидами (при наличии жгутика).

Рис. 1. Половые клетки.

У животных мужского пола гаметы развиваются в половых железах, называемых семенниками, а женского пола - яичниками.

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

Гаметы у разных видов различаются по размерам и способности двигаться. У млекопитающих и людей яйцеклетки крупные и неподвижные, а сперматозоиды мелкие и подвижные.

Оплодотворение

Созревшие гаметы могут соединяться с гаметами другого пола. Этот процесс называется оплодотворением и у разных животных осуществляется в двух формах:

  • внешнее оплодотворение , осуществляющееся за пределами тела (земноводные, рыбы);
  • внутреннее , когда гаметы встречаются внутри тела самки.

Оплодотворённая яйцеклетка (зигота) имеет полный набор хромосом, где половина получена от отцовской, а половина от материнской особи.

Раздельнополость и гермафродитизм

У некоторых видов растений и животных и мужские, и женские гаметы развиваются в теле одной особи. Такие виды называют гермафродитами.

Примерами гермафродитных видов являются:

  • морской окунь;
  • большой прудовик;
  • дождевой червь;
  • бычий цепень.

Если у вида есть отдельно мужские и женские организмы, что и бывает в большинстве случаев, то говорят, что эти животные раздельнополые.

Когда мужские и женские организмы одного вида имеют заметные различия во внешнем строении или окраске, говорят, что для данного вида характерен половой диморфизм.

Рис. 2. Половой диморфизм.

Виды полового размножения

Кроме собственно полового размножения со слиянием половых клеток встречаются другие виды:

  • партеногенез;
  • слияние одноклеточных организмов;
  • конъюгация.

При партеногенезе потомство развивается из неоплодотворённых яйцеклеток.

Встречается партеногенез у

  • муравьёв;
  • тлей;
  • пчёл;
  • карася и др.

При партеногенезе нет обмена наследственным материалом и всё потомство похоже на материнский организм.

Конъюгация - это половое размножение без образования половых клеток. Характерно, например, для водорослей. Клетки разных особей на время срастаются и обмениваются генетическим материалом.

У одноклеточных водорослей встречается слияние целых родительских клеток с последующим делением на 4 клетки.

Рис. 3. Половое размножение водорослей.

У растений половое размножение обычно сочетается с вегетативным. К примеру, лук обычно размножают побегами - луковицами, но для лука характерно и половое размножение, он цветёт и после опыления образует семена.

Средняя оценка: 4 . Всего получено оценок: 132.

Размножение — свойство живых организмов воспроизводить себе подобных. Существуют два основных способа размножения — бесполое и половое.

Бесполое размножение осуществляется при участии лишь одной родительской особи и происходит без образования гамет. Дочернее поколение у одних видов возникает из одной или группы клеток материнского организма, у других видов — в специализированных органах. Различают следующие способы бесполого размножения : деление, почкование, фрагментация, полиэмбриония, споро-образование, вегетативное размножение.

Деление — способ бесполого размножения, характерный для одноклеточных организмов, при котором материнская особь делится на две или большее количество дочерних клеток. Можно выделить: а) простое бинарное деление (прокариоты), б) митотическое бинарное деление (простейшие, одноклеточные водоросли), в) множественное деление, или шизогонию (малярийный плазмодий, трипаносомы). Во время деления парамеции (1) микронуклеус делится митозом, макронуклеус — амитозом. Во время шизогонии (2) сперва многократно митозом делится ядро, затем каждое из дочерних ядер окружается цитоплазмой, и формируются несколько самостоятельных организмов.

Почкование — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются в виде выростов на теле родительской особи (3). Дочерние особи могут отделяться от материнской и переходить к самостоятельному образу жизни (гидра, дрожжи), могут остаться прикрепленными к ней, образуя в этом случае колонии (коралловые полипы).

Фрагментация (4) — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются из фрагментов (частей), на которые распадается материнская особь (кольчатые черви, морские звезды, спирогира, элодея). В основе фрагментации лежит способность организмов к регенерации.

Полиэмбриония — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются из фрагментов (частей), на которые распадается эмбрион (монозиготные близнецы).

Вегетативное размножение — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются или из частей вегетативного тела материнской особи, или из особых структур (корневище, клубень и др.), специально предназначенных для этой формы размножения. Вегетативное размножение характерно для многих групп растений, используется в садоводстве, огородничестве, селекции растений (искусственное вегетативное размножение).

Вегетативный орган Способ вегетативного размножения Примеры
Корень Корневые черенки Шиповник, малина, осина, ива, одуванчик
Корневые отпрыски Вишня, слива, осот, бодяк, сирень
Надземные части побегов Деление кустов Флокс, маргаритка, примула, ревень
Стеблевые черенки Виноград, смородина, крыжовник
Отводки Крыжовник, виноград, черемуха
Подземные части побегов Корневище Спаржа, бамбук, ирис, ландыш
Клубень Картофель, седмичник, топинамбур
Луковица Лук, чеснок, тюльпан, гиацинт
Клубнелуковица Гладиолус, крокус
Лист Листовые черенки Бегония, глоксиния, колеус

Спорообразование (6) — размножение посредством спор. Споры — специализированные клетки, у большинства видов образуются в особых органах — спорангиях. У высших растений образованию спор предшествует мейоз.

Клонирование — комплекс методов, используемых человеком для получения генетически идентичных копий клеток или особей. Клон — совокупность клеток или особей, произошедших от общего предка путем бесполого размножения. В основе получения клона лежит митоз (у бактерий — простое деление).

Половое размножение осуществляется при участии двух родительских особей (мужской и женской), у которых в особых органах образуются специализированные клетки — гаметы . Процесс формирования гамет называется гаметогенезом, основным этапом гаметогенеза является мейоз. Дочернее поколение развивается из зиготы — клетки, образовавшейся в результате слияния мужской и женской гамет. Процесс слияния мужской и женской гамет называется оплодотворением . Обязательным следствием полового размножения является перекомбинация генетического материала у дочернего поколения.

В зависимости от особенностей строения гамет, можно выделить следующие формы полового размножения : изогамию, гетерогамию и овогамию.

Изогамия (1) — форма полового размножения, при которой гаметы (условно женские и условно мужские) являются подвижными и имеют одинаковые морфологию и размеры.

Гетерогамия (2) — форма полового размножения, при которой женские и мужские гаметы являются подвижными, но женские — крупнее мужских и менее подвижны.

Овогамия (3) — форма полового размножения, при которой женские гаметы неподвижные и более крупные, чем мужские гаметы. В этом случае женские гаметы называются яйцеклетками , мужские гаметы, если имеют жгутики, — сперматозоидами , если не имеют, — спермиями .

Овогамия характерна для большинства видов животных и растений. Изогамия и гетерогамия встречаются у некоторых примитивных организмов (водоросли). Кроме вышеперечисленных, у некоторых водорослей и грибов имеются формы размножения, при которых половые клетки не образуются: хологамия и конъюгация. При хологамии происходит слияние друг с другом одноклеточных гаплоидных организмов, которые в данном случае выступают в роли гамет. Образовавшаяся диплоидная зигота затем делится мейозом с образованием четырех гаплоидных организмов. При конъюгации (4) происходит слияние содержимого отдельных гаплоидных клеток нитевидных талломов. По специально образующимся каналам содержимое одной клетки перетекает в другую, образуется диплоидная зигота, которая обычно после периода покоя также делится мейозом.

    Перейти к лекции №13 «Способы деления эукариотических клеток: митоз, мейоз, амитоз»

    Перейти к лекции №15 «Половое размножение у покрытосеменных растений»

Человеку, как и другим высшим организмам, свойственно половое размножение. Новый организм начинает развиваться в результате деления зиготы, образовавшейся путем слияния яйцеклетки и сперматозоида - женской и мужской половых клеток. Яйцеклетки образуются в женских половых железах - яичниках, а сперматозоиды - в мужских половых железах - семенниках.

Семенники - парные яйцевидные органы, расположенные в мошонке. В них, начиная с периода полового созревания, образуются сперматозоиды - подвижные клетки, имеющие головку, шейку и хвостик. В головке находится ядро с гаплоидным набором хромосом. Сперматозоиды по системе канальцев выносятся в семявыносящий проток и смешиваются с семенной жидкостью, вырабатываемой предстательной железой и семенными пузырьками, после чего поступают в мочевыделительный канал мужского полового члена. Семенники вырабатывают также половые гормоны, под влиянием которых формируются вторичные половые признаки.

Яичники - парные органы, расположенные в полости таза. В эмбриональном периоде в них закладываются первичные половые клетки. С наступлением полового созревания (12-13 лет) примерно каждые 28 суток происходит созревание одной яйцеклетки, которое завершается выходом ее из яичника в полость тела. Далее яйцеклетка направляется через расширенную воронку в маточную трубу (яйцевод), соединяющую правый и левый яичник с маткой. На месте лопнувшего фолликула (эпителиального пузырька, в котором находилась созревающая яйцеклетка) образуется желтое тело, выполняющее функции железы внутренней секреции. Его гормоны подготавливают слизистую оболочку матки для прикрепления к ней развивающегося зародыша. Если беременность не наступила, то желтое тело разрушается и разросшийся эпителий слизистой оболочки матки отторгается - происходит менструация. При наступлении беременности гормоны желтого тела тормозят созревание других фолликулов.

Слияние зрелой яйцеклетки со сперматозоидом - оплодотворение - происходит в маточной трубе, куда сперматозоиды проникают из влагалища через матку. Образовавшаяся диплоидная зигота сразу начинает делиться. Благодаря сокращениям мышечного слоя стенки яйцевода, развивающийся зародыш на стадии бластулы перемещается в матку на 6-7 сутки.

Матка - мышечный полый орган. Ее слизистая оболочка имеет обильное кровоснабжение. Нижняя суженная часть матки - шейка - соединяется с влагалищем.

Поступивший в матку зародыш внедряется в ее разросшуюся рыхлую слизистую оболочку. Вокруг зародыша формируются зародышевые оболочки. К концу второй недели развития зародыша одна из них - наружная - хорион образует пальцеобразные выросты-ворсинки, которые закрепляют зародыш в стенке матки. Хорион зародыша и ткани стенки матки формируют плаценту (детское место), через которую устанавливается тесный контакт между капиллярами зародыша и матери. Через их тонкие стенки из материнского организма в зародыш поступают питательные вещества и кислород, а в капилляры матери - продукты жизнедеятельности зародыша.

Внутренняя оболочка - водная или амниотическая - разрастается и образует вокруг зародыша мешок, заполненный жидкостью. Благодаря ему плод защищается от механических повреждений и увлажняется.

К концу восьмой недели закладываются основные системы органов, и зародыш приобретает черты строения, характерные для организма человека. С этого периода он называется плодом .

Внутриутробное развитие у человека продолжается около 280 суток. За этот период плод достигает массы 3,2-4,0 кг и длины 48-50 см.

Рождение ребенка начинается с сокращений мышц матки и брюшной стенки (схватки). Одновременно происходит разрыв амниотического мешка и отхождение околоплодных вод. Плод выталкивается наружу. Пупочный канатик новорожденного, соединяющий его с плацентой, перевязывают и перерезают. В крови новорожденного накапливается углекислый газ, который возбуждает центр вдоха. От него возбуждение проводится к дыхательным мышцам, сокращение которых обусловливает первый вдох новорожденного. Его легкие расправляются, он начинает дышать самостоятельно и питаться молоком матери.

Рост и развитие человека продолжаются после рождения. В грудной период (до 1 года) ребенок особенно быстро растет, учится сидеть, стоять, ходить, у него с 6-8-месячного возраста прорезаются молочные зубы. В период раннего детства (1-4 года) темп роста замедляется, заканчивается прорезывание молочных зубов, интенсивно развивается речь и мышление. В дошкольный период (4-6 лет) продолжаются процессы роста, развития речи и мышления, возрастает координация движений. В школьный период (6-17 лет) закладываются основы физического, умственного и нравственного развития человека. В возрасте 12-13 лет у девочек и 14-15 лет у мальчиков наблюдается интенсивный рост и глубокая перестройка организма в связи с половым созреванием. Гормональные сдвиги, ослабление регулирующей деятельности коры больших полушарий мозга могут быть причиной чрезмерной эмоциональности, вспыльчивости, неуравновешенности, быстрой утомляемости подростков. Особое значение приобретают трудовое воспитание, физкультура и спорт. В юношеский период (17-21 год у юношей, 16-20 у девушек) в основном завершаются процессы роста и формирования организма. Возрастает роль коры больших полушарий в регуляции деятельности всех функций организма. Завершается формирование интеллекта. Возрастает физическая и умственная работоспособность. Человек вступает в детородный период . С 21-22 лет наступает зрелый возраст , в котором строение и функции человеческого организма относительно постоянны. В пожилом возрасте (55- 60 лет) начинается процесс возрастных изменений.