ROZMNOŽOVÁNÍ
Rozmnožování• Životní cyklus zahrnuje etapy:
• oplození• embryogeneze• organogeneze• morfogeneze• postembryonální vývoj• stárnutí a smrt
• Rozmnožování• nepohlavní• pohlavní
Nepohlavní rozmnožování• asexuální = vegetativní• nový jedinec z jedné nebo více somatických buněk
je shodný s genotypem 1 „rodiče“ (klony)• bezobratlí
a) pučení = gemiparieb) dělení = fisiparie
štěpení těla na díly a regenerace všech částí v kompletního dospělce
Výhody:• rychlé množení a osídlení niky• netřeba hledat partnera • genotyp beze změny
Pohlavní rozmnožování• sexuální• nový jedinec z vajíčka • splynutí haploidních gamet• diploidní rekombinovaný potomek
• hermafroditismus = jedinec disponuje samčími i samičími orgány samooplození kopulace (výměna ♂ a ♀ gamet oběma směry)
• následný hermafroditismus = změna pohlaví během života jedinceo protogynní = rodí se samice → největší jedinci přeměna na samce
- např. harémy korálových rybeko protandrynní = rodí se samce → velcí jedinci přeměna na samice
• gonochorismus - oddělené pohlaví (typicky u pohlavního dimorfizmu)
Určení pohlaví jedincea) podle vnějších podmínek
o závislost na teplotě
o závislost na délce dne
o závislost na sociálním postavení
b) geneticky – chromozomální určení pohlaví (gonozomy)
o typ Drosofyla = savčí typ (heterogametní pohlaví jsou samci – XY vs XX)
o typ Abraxas = ptačí typ (heterogametní pohlaví jsou samičky – ZW vs ZZ)
o typ Protenor (rozhoduje počet gonozomů - ♂ X vs ♀XX)
partenogeneze – vajíčko se vyvíjí bez oplození (včely, mšice, mravenci)
Oplození• vnější - hlavně u vodních živočichů (ryby, obojživelníci)
- zralá vajíčka i spermie se dostávají do vody mimo tělo samice, zde splývají a často jsou ponechány vlastnímu osudu
• vnitřní (potřeba kopulace)
- uvnitř těla samice - spermie se do těla samice dostávají při kopulaci - samci mají za tímto účelem často vyvinutý kopulační orgán
o amfimixie - způsob pohlavního rozmnožování, při němž splývají dvě gamety jedinců s rozdílným pohlavím
o automixie - samooplození
o apomixie/partenogeneze - k oplození vůbec nedochází a vzniklá embrya jsou geneticky identická s "matkou"
Rodozměna = metageneze• střídání nepohlavní a pohlavní generace
• určité rostliny, huby, jednobuněčné živočichy a salpy
• gametofyt je haploidní - má jen jednu sadu chromozomů v jádře (n)
• sporofyt je diploidní – dvě sady (2n)
• izomorfická rodozměna - gametofyt a sporofyt navenek podobají
• heteromorfická rodozměna - obě fáze snadno rozlišitelné
Rodozměna = metageneze• střídání nepohlavní a pohlavní generace
• určité rostliny, huby, jednobuněčné živočichy a salpy
• gametofyt je haploidní - má jen jednu sadu chromozomů v jádře (n)
• sporofyt je diploidní – dvě sady (2n)
• izomorfická rodozměna - gametofyt a sporofyt navenek podobají
• heteromorfická rodozměna - obě fáze snadno rozlišitelné
haploidní rostlina (gametofyt) → produkce gamet mitózou → splývání dvou takových gamety → diploidní zygota → vyvíjí se diploidní organismus = sporofyt (2n) →
sporofyt meioticky produkuje haploidní spory → nijak nesplývají → začnou klíčit → vyrůstá z nich gametofyt (n)
Rozmnožování• Životní cyklus
• oplození• embryogeneze• organogeneze• morfogeneze• postembryonální vývoj• stárnutí a smrt
• Rozmnožování• nepohlavní• pohlavní
• Střídání nepohlavní a pohlavní generace = rodozměna
POHLAVNÍ SOUSTAVA ČLOVĚKA
Rozmnožování a ontogeneze
Rozmnožování člověka• Pohlavní reprodukce
• splynutí dvou gamet• fertilizace → zygota → embryo• kombinace genetické výbavy
Pohlavní buňky• Spermie
• hlavička – akrozom• střední oddíl• bičík
• Vajíčko = oocyt• velké jádro• mitochondrie• folikulární buňky
Pohlavní buňky• Meióza
• redukce počtu chromozomů• 2n → 4x n• spermatogeneze• oogeneze
• Poruchy rozchodu chromozomů• nondisjunkce• chromozomové aberace
Pohlavní buňky
Pohlavní dimorfizmus
• chromozomální určení pohlaví• pohlavní chromozomy = gonozomy• heterochromozomy X a Y• u člověka typ savčí = typ Drosophila• gen SRY• oblast PAR• Barrovo tělísko• numerické aberace chromozomů
o Downův s.o Edwardsův s.o Pataův s.o Klinefelterův s.o Turnerův s. o Syndrom fragilního X
o Syndrom cri-du-chato Angelmanův s.o Prader-Wilihos.
Pohlavní ústrojí člověka
Funkce: tvorba pohlavních buněk produkce hormonů zprostředkování kontaktu gamet zajištění vývinu nového jedince (ženy)
Pohlavní ústrojí muže
varlata (testes)• šourek (scrotum)• spermatogonie• Sertoliho buňky• Leydigovy buňky• androgeny• testosteron
nadvarle (epididymis) chámovod měchýřkovité žlázky předstojní žláza = prostata pyj = penis
Pohlavní ústrojí ženy gynekologie vaječníky (ovaria)
• oogeneze• progesteron a estrogen
vejcovody děloha (uterus)
• děložní hrdlo a tělo• endometrium• myometrium• děložní čípek
pochva (vagina) zevní pohlavní orgány
• předsíň poševní• malé a velké stydké pysky
Pohlavní ústrojí ženyMenstruační cyklus = soubor procesů vyzrání vajíčka a přípravy ženského těla na otěhotnění (1. menzes = menarché, cca ve 12-13 let)
počátek = první den krvácení = menstruační fáze
vyvíjí se folikul (účinkem folitropinu) → Graafův folikul → produkuje estrogeny → proliferace buněk děložní sliznice – nabírá na objemu = proliferační fáze
cca 14. den vlivem luteotropinu praskne G. folikul = ovulace → vajíčko do vejcovodu, folikul se mění na žluté tělísko → produkuje progesteron= sekreční fáze
bez oplození → ischemická fáze = vajíčko zaniká + žluté tělísko → bílé t. → pokles hladin progesteronu a estrogenů → nedostatečné prokrvení a odumírání děložní sliznice = menstruační fáze
Pohlavní ústrojí ženy
• menopauza = klimakterium• menstruační vs ovulační cyklus (vývin folikulu a žlutého tělíska)
Gametogeneze• prvopohlavní zárodečné buňky
objevují se ve žloutkovém váčku již ve 2. týdnu iuv, od 4. týdne migrace ke gonádám gametogeneze (mitóza + meióza + diferenciace)
a) oogenezeb) spermatogeneze
Oogenezeprvopohlavní buňka
↓oogonie
↓primární oocyt
primordiální folikul
diferenciace po doputování do vaječníku
celé klastry obklopené folikulárními buňkami
zastavené dělení v profázi meiózy I do puberty
obklopený folikulárními bb se nazývá folikul
Oogenezeprvopohlavní buňka
↓oogonie
↓primární oocyt
primordiální folikul↓
primární folikul↓
zrání pokračuje v pubertě – každý cyklus 15-20 folikulů
folikulární bb nejsou ploché ale kubické
tvoří se zona pellucida
Oogenezeprvopohlavní buňka
↓oogonie
↓primární oocyt
primordiální folikul↓
primární folikul↓
sekundární folikul↓
Graafův folikul
zrání pokračuje v pubertě – každý cyklus 15-20 folikulů
folikulární bb nejsou ploché ale kubické
tvoří se zona pellucida
mezi folikulárními bb se tvoří dutina = antrum
zralý sekundární folikul = Graafův – může mít i 25mm
Oogenezeprvopohlavní buňka
↓oogonie
↓primární oocyt
primordiální folikul↓
primární folikul↓
sekundární folikul↓
Graafův folikul↓↓
sekundární oocyt
zrání pokračuje v pubertě – každý cyklus 15-20 folikulů
folikulární bb nejsou ploché ale kubické
tvoří se zona pellucida
mezi folikulárními bb se tvoří dutina = antrum
zralý sekundární folikul = Graafův – může mít i 25mm
vzestup luteotropinu → dokončení meiózy I → sek.ooc.
vstup do meiózy II – zastavení v metafázi II do oplození
Spermatogenezeprvopohlavní buňka
↓spermatogonie
↓primární spermatocyty
↓sekundární spermatocyty
↓spermatidy
krátce před pubertou
hojně se mitoticky dělí
meióza I
meióza II
Spermiogenezeprvopohlavní buňka
↓spermatogonie
↓primární spermatocyty
↓sekundární spermatocyty
↓spermatidy
↓spermie
vytvoření akrozomu
kondenzace jádra
vytvoření krčku a bičíku
ztráta většiny cytoplazmy
u lidí od spermatogonie po spermii cca 74 dnů
Spermiogeneze
První týden vývojeOd ovulace k implantaci
Těsně před ovulaci
• ↑ hladiny FSH
• folikul se zvětšuje → Graafův folikul
• ↑ hladiny LH → dokončení meiózy I
• započetí meiózy II → cca 3 hod před ovulací zastavení v metafázi
• ↑ hladiny prostaglandinů → kontrakce hladkých sval.bb v ovariu
• vypuzení oocytu z Graafova folikulu
= ovulace
folikulární bb naléhající na oocyt
vytvářejí corona radiata
První týden vývojeOd ovulace k implantaci
Těsně před ovulaci
• ↑ hladiny FSH
• folikul se zvětšuje → Graafův folikul
• ↑ hladiny LH → dokončení meiózy I
• započetí meiózy II → cca 3 hod před ovulací zastavení v metafázi
• ↑ hladiny prostaglandinů → kontrakce hladkých sval.bb v ovariu
• vypuzení oocytu z Graafova folikulu
= ovulace
folikulární bb naléhající na oocyt
vytvářejí corona radiata
První týden vývojeOd ovulace k implantaci
Těsně před ovulaci
• ↑ hladiny FSH
• folikul se zvětšuje → Graafův folikul
• ↑ hladiny LH → dokončení meiózy I
• započetí meiózy II → cca 3 hod před ovulací zastavení v metafázi
• ↑ hladiny prostaglandinů → kontrakce hladkých sval.bb v ovariu
• vypuzení oocytu z Graafova folikulu
= ovulace
folikulární bb naléhající na oocyt
vytvářejí corona radiata
První týden vývojeOd ovulace k implantaci
Po ovulaci
• zbytek folikulu se mění na žluté tělísko (corpus luteum)
tvoří nažloutlý pigment a produkuje progesteron → indukuje rozvoj sekreční fáze menstruačního cyklu = připravuje endometrium na implantaci embrya
• vejcovod se rytmicky stahuje → posun oocytu do dělohy
u člověka trvá přesun 3—4 dny
První týden vývojeOd ovulace k implantaci
Po ovulaci
• zbytek folikulu se mění na žluté tělísko (corpus luteum)
tvoří nažloutlý pigment a produkuje progesteron → indukuje rozvoj sekreční fáze menstruačního cyklu = připravuje endometrium na implantaci embrya
• vejcovod se rytmicky stahuje → posun oocytu do dělohy
u člověka trvá přesun 3—4 dny
První týden vývojeOd ovulace k implantaci
A. Vajíčko nebylo oplozeno
• žluté tělísko maximální rozvoj 9 dnů po ovulaci
• pak degeneruje a mění se v bílé tělísko (corpus albicans)
• klesá produkce progesteronu → menstruační fáze → krvácení
První týden vývojeOd ovulace k implantaci
A. Vajíčko nebylo oplozeno
• žluté tělísko maximální rozvoj 9 dnů po ovulaci
• pak degeneruje a mění se v bílé tělísko (corpus albicans)
• klesá produkce progesteronu → menstruační fáze → krvácení
B. Vajíčko bylo oplozeno
• trofoblast vyvíjejícího se embrya produkuje hCG
• hCG udržuje žluté tělísko
• mění se v těhotenské žluté tělísko - udržuje těhotenství
• od 4. měsíce degeneruje – funkci probírá placenta
První týden vývojeOd ovulace k implantaci
A. Vajíčko nebylo oplozeno
• žluté tělísko maximální rozvoj 9 dnů po ovulaci
• pak degeneruje a mění se v bílé tělísko (corpus albicans)
• klesá produkce progesteronu → menstruační fáze → krvácení
B. Vajíčko bylo oplozeno
• trofoblast vyvíjejícího se embrya produkuje hCG
• hCG udržuje žluté tělísko
• mění se v těhotenské žluté tělísko - udržuje těhotenství
• od 4. měsíce degeneruje – funkci probírá placenta
Bez oplození
Po oplození
První týden vývojeOd ovulace k implantaci
Před oplozením
obvykle v ampulární části vejcovodu
vstup a pohyb spermii – přechod z pochvy do vejcovodu 2—7 hod
kapacitace spermii
odstraněn glykoproteinový povlak z povrchu spermie
po interakci spermie s epitelem sliznice vejcovodu
u člověka trvá asi 7 hodin
akrosomová reakce
interakce hlavičky kapacitované spermie se zona pellucida
vypuštění obsahu akrosomového váčku – enzymy rozpustí zona pellucida
První týden vývojeOd ovulace k implantaci
Oplození
• prostoupení spermie mezi buňkami corona radiata
• pronikání skrz zona pellucida
• splynutí membrán gamet → dokončení mII vajíčka
První týden vývojeOd ovulace k implantaci
Oplození
• prostoupení spermie mezi buňkami corona radiata
• pronikání skrz zona pellucida
• splynutí membrán gamet → dokončení mII vajíčkao obnovení diploidního počtu chromozomůo určení pohlavío zahájení rýhování
První týden vývoje
První týden vývojeOd ovulace k implantaci
Rýhování
blastomery
morula
blastocysta
• embryoblast
• trofoblast
První týden vývojeOd ovulace k implantaci
Implantace, nidace
umožněna rozpadem zona pellucida
trofoblast embrya proniká mezi epitelové buňky endometria
u člověka zahájena 6. den od oplození
První týden vývoje
ONTOGENEZE ČLOVĚKAEmbryogenezePorodPostnatální vývoj
Těhotenství• plodné dny
- vajíčko schopno oplození 12 – 24 hod po ovulaci- spermie má oplozovací schopnost do 48 hod- 12. – 16. den cyklu
• vývoj placenty od 3.-4. týdne gravidity produkuje hCG lidský choriový gonadotropin
podporuje činnost žlutého tělíska produkují ho již buňky trofoblastu 7. den po oplození
• těhotenství trvá průměrně 280 dní = 40 týdnů = 10 lunárních měsíců- od PM
Projevy těhotenství• vynechání menstruace
• zvýšené napětí a růst prsů
• ranní nevolnosti
• intenzivní pocit žízně
• častější močení
• únava
• nárůst těl. hmotnosti
• hCG (v moči za 2—3 týdny po oplození)
• prokázání ultrazvukem (od 5. týdne)
Oplodnění
blastocysta -6. den vývoje
Ontogeneze člověka
1. období prenatální = nitroděložní
A. embryonální
B. fetální
2. období postnatální
Embryogeneze1. týden- zygota, blastocysta, nidace, trofoblast, embryoblast2.—3. týden- gastrula, zárodečný terčík, 3 zárodečné listy, organogeneze, - žloutkový váček, amniová dutina, neurulaceod 4. týdne- činnost srdce, základy končetin, žaberní (faryngové) oblouky- placenta, pupečník (2xtepna, 1xžíla)od 5. týdne- vývin a diferenciace končetin, prsty, obličej
8. týdnem končí embryogeneze a tím i organogeneze – plod = fetus- citlivost na teratogeny (thalidomidová = konterganová aféra)
Fetální obdobíkoncem 12. týdne- osifikace kostí, tvorba močiod 18. týdne- cítit aktivní pohyby ploduod 20. týdne- lanugo, obočí, vlasy, hnědá tuková tkáňmezi 21. – 25. týdnem- výrazné zvýšení hmotnostiod 24. týdne - produkce surfaktantuod 26. týdne - pozdní fetální období- vyvinuté plíce a krevní oběhmezi 30. – 40. týdnem- završuje se vývin, dokončení v. nervové trubice, reflexy, bílí tuk
Porod1) první doba porodní = otevírací
2) druhá doba porodní = vypuzovací
3) třetí doba porodní = lůžková
Porod vyvolaný hormonem oxytocin laktace – navozena hormony prolaktin a oxytocin kolostrum = mlezivo = v prvním týdnu po porodu zralé mléko – laktalbumin a kasein
Postnatální vývin
1) novorozenecké období (do 28. dne života)
2) kojenecké období (do konce prvního roku)
3) batolecí období (do konce 3. roku)
4) předškolní období (do 5.—6. roku)
5) školní období (do 15. roku)
6) období dospívání = puberty (závěr školního v., ♀ 9.—10.;♂11.—12.)
7) období adolescence (od puberty do 21.—24. let)
8) období dospělosti (do 60 let)
9) období stáží = gerontická fáze (po 60. roce)