SINH HỌC PHÁT TRIỂN BÀI 21 22

Sinh học phát triển hay sinh trưởng học là một ngành của sinh học tập trung nghiên cứu những quá trình chuyển hoá và tương tác giữa các nhóm tế bào khác nhau trong quá trình sinh trưởng và phát triển của sinh vật đa bào. Ngày nay, sinh học phát triển tập trung nghiên cứu các hoạt động sinh hoá, di truyền liên quan đến quá trình sinh trưởng tế bào, biệt hoá tế bào (cellular differentiation), và tạo hình cơ thể (morphogenesis). Sinh học hay sinh vật học (gọi tắt là sinh) (Tiếng Anh: biology) là một nhánh khoa học tự nhiên nghiên cứu về thế giới sinh vật và các đặc điểm của sự sống. Nó là một nhánh khoa học có phạm vi rộng nhưng có một số chủ đề thống nhất gắn kết nó với nhau thành một lĩnh vực duy nhất, mạch lạc. Ngành tập trung nghiên cứu các cá thể sống, mối quan hệ giữa chúng với nhau và với môi trường, miêu tả những đặc điểm và tập tính của sinh vật (ví dụ: cấu trúc, chức năng, sự phát triển, môi trường sống), cách thức các cá thể và loài tồn tại (ví dụ: nguồn gốc, sự tiến hóa và phân bổ của chúng). Trao đổi chất quan trọng đối với sinh vật giúp chúng phát triển, di chuyển và sinh sản

Sinh häc ph¸t triÓn Developmental biology

Tµi liÖu tham kh¶o

 Bµi gi¶ng Sinh häc ph¸t triÓn,

NguyÔn Méng Hïng

 M« häc

 Ph«i thai häc ng êi

LIFE BEGINS WITH CELLS

CHƯƠNG 1 Khái Niệm Phát Triển

1. Khái niệm

Phát triển là một dãy những biến đổi cấp tiến, đ a sự vật ngày càng phức tạp hơn, hoàn thiện hơn, mức độ cấu trúc cao hơn

2 Các vấn đề về phát triển

 Vấn đề về biệt hoá

Vấn đề về tạo hình

Vấn đề về tăng tr ởng

Vấn đề về sinh sản

Vấn đề về tiến hoá

3 Các yếu tố phát triển ở các sinh vật sơ đẳng

Amip Amoeba proteus

Trïng cá (Paramecium)

NÊm nhÇy

Dictyostelium discoideum

4 Sù ph¸t triÓn ë §éng vËt ®a bµo

 T¹o c¸c tÕ bµo sinh dôc

 Thô tinh

 T¹o tÝnh ®a bµo

 H×nh thµnh ph«i hai vµ ba l¸ ph«i

 Sù t¹o h×nh c¸c c¬ quan

5 Sinh s¶n v« tÝnh vµ

sinh s¶n h÷u tÝnh

 Sinh s¶n v« tÝnh lµ sù sinh s¶n víi sù sao

nguyªn b¶n bé gene vµ kh«ng kÌm theo t¸i

tæ hîp di truyÒn

 Sinh s¶n h÷u tÝnh lµ sinh s¶n lu«n cã kÌm

theo t¸i tæ hîp di truyÒn

Nh÷ng u ®iÓm cña sinh s¶n h÷u tÝnh

Ch ơng 2 Sự tạo giao tử ở động vật

1 Sơ đồ chung về sự

tạo giao tử

 Thứ nhất, chúng đều phát triển từ các tế bào

sinh dục nguyên thuỷ là những tế bào hình thành rất sớm và sau đó mới di c vào tuyến sinh dục

 Thứ hai là sau khi di c vào tuyến sinh dục,

chúng đều trải qua các giai đoạn sinh sản, tăng tr ởng và phân chia thành thục

2 Các tế bào sinh dục nguyên thuỷ

 Boveri, trong các nghiên cứu của mình

(1899-1910) đã theo dõi đ ợc sự hình thành các tế bào sinh dục ngay từ hợp tử ascarid

nhờ nó chứa những hạt đặc biệt gọi là những

hạt nâu

Caenorhabditis elegans, trong trứng ch a thụ tinh có

các hạt gọi là hạt P phân đều trong tế bào chất

 ở các động vật bậc cao, nh l ỡng thê, chim và

động vật có vú ng ời ta cũng theo dõi đ ợc các

tế bào sinh dục nguyên thuỷ từ các giai đoạn phát triển sớm

Sù h×nh thµnh vµ di c c¸c tÕ bµo sinh dôc nguyªn thuû ë gµ.

C«ng

nghÖ tÕ bµo ES

3 Sự phân chia sinh – thể

“Gà mái là ph ơng tiện để nhờ đó mà cái trứng

này lại sinh ra cái trứng khác”

4 Sù t¹o tinh trïng (Spermatogenesis)

 Tinh trùng đ ợc phát sinh trong tuyến sinh dục đực

hay tinh hoàn

 Tinh hoàn có hình dạng và cấu trúc khác nhau ở

các loài động vật khác nhau

4.1 Tuyến sinh dục đực

Cấu tạo tinh hoàn động vật có vú

4.2 BiÓu m« sinh tinh vµ sù t¹o tinh

 Biểu mô sinh tinh ngăn cách với mô liên kết

bằng một màng đáy

 Thành ống là một loại biểu mô đặc biệt gọi là

biểu mô sinh tinh

 ống sinh tinh dài khoảng 30-80 cm, đ ờng kính

từ 180 tới 300 m, đ ợc bao bọc bởi một bao μm, được bao bọc bởi một bao xơ mô liên kết

Sơ đồ cấu trúc một phần ống sinh tinh và mô kẽ động vật

có vú

èng sinh tinh chuét (400x)

Chøc n¨ng cña tÕ bµo Sertoli

 CÊu t¹o hµng rµo m¸u-tinh hoµn

 Tæng hîp vµ bµi xuÊt chÊt tiÕt

 DÞch láng: glutamat, inosotol, ion K +

 Transferrrin tinh hoµn

 PAB-protein androgen binding

 Inhibin

 Chøc n¨ng b¶o vÖ c¸c tÕ bµo dßng tinh.

 Chøc n¨ng vËn chuyÓn vµ phãng thÝch c¸c tÕ

bµo dßng tinh

Chức năng của tế bào Leydig

 Tiết testosteron

 Kích thích quá trình tạo tinh trùng

 Duy trì sự hoạt động của các tuyến phụ

 Phát triển các đặc điểm giới tính nam thứ

phát.

4.3 Sù t¹o h×nh tinh trïng

•Sự biến đổi trung thể

Sau mạt kì (kì cuối) của Meiosis 2, trung thể th ờng tách ra ở dạng hạt nhỏ, di chuyển về phía sau t ơng lai của tinh trùng

Bộ máy Golgi di chuyển và nằm ở vị trí đối lập qua nhân so với trung thể Nh vậy h ớng đầu-

đuôi của tinh trùng đ đ ợc xác định.ã được xác định.

Hai trung thể cũng phân bố thứ tự theo h ớng đó Trung thể gần nằm trong một hố lõm của màng nhân Từ trung thể xa phát ra sợi trục Sự mọc dài sợi trục sẽ kéo theo các biến đổi khác của tế bào tinh tử.

•Sự biến đổi nhân

 Nhân th ờng bị mất n ớc, nhỏ lại, trở nên

đồng nhất và bắt màu đậm

 Trong nhân cũng xảy ra các biến đổi hoá

sinh nh tiêu giảm dần và biến đi, ARN và các protein phi histon, các histon cũng bị thay thế bởi các protein kiềm khác

•Sự hình thành thể đỉnh

 Trong tinh tử thể Golgi hợp thành một cấu

trúc gọi là mầm đỉnh (acroblast)

 Các không bào lớn dần, trong chúng xuất

hiện các thể đặc biệt gọi là các hạt tiền thể

đỉnh Các không bào sau này hợp lại thành một không bào lớn với một hạt thể đỉnh

duy nhất

Sơ đồ tạo hình tinh trùng từ tinh tử (Theo Junqueira, 1987)

Disc 2

4.4 CÊu t¹o tinh trïng

 Tinh trïng dµi kho¶ng

50-60 m gåm ba

phÇn ®Çu cæ vµ ®u«i.

 Đầu Đầu tinh trùng động vật có vú có hình quả lê

dẹp, dài khoảng 8 mcrm, dẹp 1 mcrm Đầu gồm hai bộ phận chính là thể đỉnh và nhân.

 Thể đỉnh. Thể đỉnh là

một cái bao kín, dẹp lại thành cái mũ đội lên phần đầu của

nhân Trong bao,

ngay trên đỉnh đầu của nhân, th ờng có hạt đỉnh

 Nhân Nhân đ ợc bao

bọc bởi màng nhân Chất chứa trong nhân

đ ợc cô lại ở trạng thái rất đậm đặc trong một thể tích rất nhỏ.

 Cæ TÕ bµo chÊt ë phÇn cæ

cã chøa hai trung tö S¸t víi nh©n lµ trung tö gÇn (centriole proximal)

Trung tö thø hai lµ trung

tö xa (centriole distal), tõ

nã ph¸t ra sîi trôc cña

®u«i tinh trïng.

§u«i §u«i gåm ba ®o¹n: ®o¹n gi÷a,

®o¹n chÝnh vµ ®o¹n cuèi

 §o¹n gi÷a: Ngay sau phÇn cæ lµ ®o¹n gi÷a §©y

lµ phÇn cã tiÕt diÖn to nhÊt cña ®u«i, nã gåm cã sîi trôc vµ tÕ bµo chÊt bao quanh

 Ti thÓ cho¸n hÇu hÕt tÕ bµo chÊt vµ xÕp theo ® êng

xo¾n èc quanh sîi trôc

 Trong ®o¹n gi÷a còng cã nhiÒu phospholipit,

lecitin vµ plazmalogen, c¸c chÊt nµy lµ nh÷ng dù tr÷ n¨ng l îng quan träng cña tinh trïng

 §o¹n chÝnh: §o¹n chÝnh cã cÊu tróc gièng nh

®o¹n gi÷a nh ng thay cho c¸c vßng ti thÓ lµ

cÊu tróc t ¬ng tù nh mét c¸i vá, cïng víi

mµng tÕ bµo bao quanh toµn bé phøc hÖ ®u«i

§o¹n chÝnh lµ ®o¹n dµi nhÊt cña ®u«i C¸c

sîi a osmi nhá dÇn vµ råi tiªu biÕn

 §o¹n cuèi: §o¹n cuèi lµ ®o¹n ng¾n nhÊt (3

m ), nã chØ gåm cã sîi trôc víi mµng tÕ bµo

μm, ®­îc bao bäc bëi mét bao

bao quanh Kh«ng cã sîi a osmi vµ èng vá

Disc 3

Một số đặc điểm tạo tinh

 Chu kỳ tạo tinh trùng: Ng ời-74 ngày

 Số l ợng tinh trùng đ ợc tạo ra: 1 tinh hoàn

ng ời 1 ngày tạo: 94x106

 Yếu tố dinh d ỡng, nhiệt độ, sự cung cấp

máu, môi tr ờng…

Insect: Grasshopper

Grasshopper: Seminiferous tubule

Fish

Spermatogenesis: Fish