UKŁAD ROZRODCZY

Rozmnażanie płciowe – rozmnażanie z udziałem gamet; ma przewagę nad rozmnażaniem bezpłciowym, bo potomstwo jest inne od osobników rodzicielskich (ma inny genotyp i inny fenotyp).

Rozmnażanie bezpłciowe – dotyczy prymitywnych zwierząt; potomstwo ma takie same cechy i geny jak organizm macierzysty

    ·         Pączkowanie – gąbki, parzydełkowce

    ·         Strobilizacja – parzydełkowce

    ·         Pąki zimowe (gemmule) – gąbki

    ·         Fragmentacja ciała – zwierzęta u których wysoko posunięta jest regeneracja np. wypławek biały, dżdżownica, stułbia

    ·         Partenogeneza – rozwój osobnika z jaj które nie zostały zapłodnione np. wrotki, motylice, pszczoły (trutnie)

Zwierzęta rozdzielnopłciowe: wszystkie kręgowce, stawonogi, nicienie, meduzy parzydełkowców. U rozdzielnopłciowych może występować dymorfizm płciowy.

Obojnactwo: płazińce, ślimaki lądowe, pierścienice. Obowiązuje u nich zapłodnienie krzyżowe – osobniki wymieniają między sobą plemniki, nie zapładniają własnych jaj własnymi plemnikami.

Pedogeneza – zdolność do rozmnażania się larw np. motylica wątrobowa, tasiemiec bąblowcowy.

Neotenia – rozmnażanie płciowe form larwalnych np. aksolotl

Przemiana pokoleń – następowanie po sobie pokolenia płciowego i bezpłciowego; towarzyszy jej zwykle zmiana faz jądrowych – jedno pokolenie haploidalne, drugie diploidalne.

Ma charakter metagenezy, czyli nie towarzyszy jej zmiana faz jądrowych (obydwa pokolenia diploidalne) np. parzydełkowce: polip – bezpłciowe i meduza – płciowe.

ROZMNAŻANIE CZŁOWIEKA

Mężczyzna

Spermatogeneza

W kanalikach nasieniotwórczych jąder następują liczne mitozy komórek macierzystych gamet w efekcie czego powstają liczne spermatogonie 2n. Spermatogonie intensywnie rosną tworząc spermatocyty I rzędu. Spermatocyty I rzędu przechodzą mejozę i powstają 2 spermatocyty II rzędu, a po drugim podziale cztery spermatydy.

Spermatydy przechodzą do najądrzy, gdzie ma miejsce spermiogeneza. Spermatyda odrzuca część cytoplazmy i zawartych tam organelli (kroplę cytoplazmatyczną, cytoplazmę resztkową). Za sprawą centrioli formuje się wić plemnika. Aparat Golgiego tworzy tzw. akrosom. Akrosom to pęcherzyk na główce plemnika wypełniony enzymami trawiennymi (hydrolitycznymi) – trawią one błonę komórki jajowej w miejscu zapłodnienia.

Budowa plemnika

Temperatura powyżej 34,4⁰C szkodzi plemnikom.

Elementy układu rozrodczego męskiego:

    ·         Jądra – zbudowane z tkanki łącznej

    ·         Nasieniowody

    ·         Najądrza

    ·         Gruczoły dodatkowe np. prostata

Kobieta

Jajniki – gruczoły kształtu i wielkości orzecha włoskiego, położone dolnej części jamy brzusznej; składa się z licznych pęcherzyków jajnikowych w których dojrzewają komórki jajowe. Pęcherzyków jajnikowych jest od 200 do 250 na różnym etapie rozwoju. Jajnik nie jest połączony z jajowodem, a więzadłem z zewnętrzną ścianą macicy. Jajniki podobnie jak jądra zbudowane są z tkanki łącznej. Jajnik tworzy gamety żeńskie i hormony.

Komórki macierzyste gamet to tkanka nabłonkowa.

Jajowody – zbudowane z błony surowiczej (tkanka łączna), mięśni gładkich i od wewnątrz wyściela je nabłonek jednowarstwowy cylindryczny z rzęskami – popędzają zarodek w kierunku macicy. Jajowód składa się z 3 odcinków:

    ·         Urzęsiony lejek

    ·         Bańka jajowodu – miejsce zapłodnienia

    ·         Cieśń jajowodu

Jajowód wychwytuje komórkę jajową, odbywa w nim zapłodnienie, w jajowodzie są pierwsze etapy rozwoju zarodkowego.

Macica – silnie umięśniony narząd zbudowany z 3 warstw: błona surowicza, mięśnie poprzeczne i podłużne (dzięki nim jest bardzo rozciągliwa ), od wewnątrz wysłana błoną śluzową (nabłonek wielowarstwowy).

Pochwa – odpowiedzialna za wprowadzanie plemników do dróg rodnych; ma budowę jak macica.

Miejsce zapłodnienia służy selekcji plemników.

CYKL OWULACYJNY

Przeciętny cykl trwa 28 dni, może być dłuższy lub krótszy.

Składa się z 3 etapów:

    ·         Faza przedowulacyjna

    ·         Owulacja (jajeczkowanie ) – około 14 dnia

    ·         Faza poowulacyjna

Cykl rozpoczyna się od krwawienia miesięcznego. Wzrasta poziom hormonu przysadkowego FSH (folikulotropowy). Hormon wybiera jeden pęcherzyk jajnikowy. Rośnie poziom estrogenów – rolą estrogenów jest rozbudowanie błony śluzowej macicy. Komórki błony śluzowej dzielą się intensywnie. Zachodzi angiogeneza – rozbudowuje się sieć naczyń krwionośnych macicy.

Około 10 dnia cyklu poziom estrogenów spada. Gdy spada poziom hormonów przysadkowych rośnie poziom hormonów jajnikowych. Rośnie poziom LH (luteinizujący) i FSH (folikulotropowy). W tych warunkach pęcherzyk jajowy dojrzewa i następuje owulacja. Pęknięty pęcherzyk tworzy ciałko żółte. Ciałko żółte to gruczoł dokrewny i wydziela progesteron. Rośnie poziom progesteronu, następnie rośnie poziom estrogenów. Hormony te rozbudowują błonę śluzową macicy i powodują jej lepsze ukrwienie.

NIE doszło do zapłodnienia

Jeśli mija 8-9 dni od owulacji, a zarodek nie znalazł się w macicy to znaczy, że nie doszło do zapłodnienia.  Skoro nie doszło do zapłodnienia ciałko żółte degeneruje i przekształca się w ciałko białawe, przestaje produkować progesteron. Poziom estrogenów również spada. Rozbudowana ściana macicy staje się niedożywiona i niedotleniona. Po kilku dniach zaczyna się łuszczyć, obumiera i spływa z krwią z naczyń krwionośnych które utworzyły się w śluzówce. A krwawienie to początek nowego cyklu.

DOSZŁO do zapłodnienia

Zarodek trafia do macicy. Błona macicy tworzy hormon gonadotropinę kosmówkową, której zadaniem jest utrzymanie w ciągłej aktywności ciałko żółte. Gdy ciałko żółte będzie aktywne to poziom progesteronu i estrogenów będzie wysoki. Ponieważ jest wysoki  poziom hormonów jajnikowych to poziom hormonów przysadkowych jest niski w związku z czym nie jest pobudzany żaden kolejny pęcherzyk jajnikowy. Nie toczy się żaden kolejny cykl i jest ciąża.  

Oogeneza

      

Rozpoczyna się, gdy organizm żeński sam jest jeszcze zarodkiem. Do zawiązków jajników napływają komórki prapłciowe, ulegają tam licznym mitozom i powstają liczne oogonie 2n. Oogonie 2n rosną w jajnikach zarodka i przekształcają się w oocyty I rzędu. Oocyty wkraczają w mejozę, w profazie mejozy zaraz po crossing over proces ten jest zatrzymywany. Zatrzymywany jest do czasu kiedy dziewczynka osiągnie dojrzałość płciową. Każdego miesiąca będzie dojrzewał jeden oocyt I rzędu na zmianę w jednym jajniku.

Gdy dziewczyna osiąga dojrzałość płciową w wyniku dokończenia 1 podziału mejotycznego powstaje oocyt II rzędu i ciałko kierunkowe (polocyt). Obydwie komórki wchodzą w 2 podział. Ciałko kierunkowe daje początek dwóm ciałkom kierunkowym, natomiast drugi podział oocytu II rzędu zatrzymywany jest w momencie metafazy. W momencie owulacji wydostaje się oocyt II rzędu. Wniknięcie plemnika to bodziec, by drugi podział dobiegł  do końca. W wyniku tego powstaje ootyda, czyli komórka jajowa i ciałko kierunkowe.

Czas pierwszego zatrzymania oogenezy przeznaczony jest na tworzenie przez pęcherzyk jajnikowy materiału zapasowego dla przyszłego zarodka – powstaje żółtko. Czas ten to również tworzenie osłonek jajowych. Osłonka powstająca w pęcherzyku jajnikowym to osłonka I rzędu, II rzędowe osłonki powstają w drogach rodnych u zwierząt np. ptaki, gady.

Podział komórek jajowych zwierząt:

Końcówka  –lecytalne, bo lecytyna (fosfolipid) to składnik  żółtka

      a)      Ze względu na ilość żółtka w jaju

-  alecytalne (bez żółtkowe) – u zwierząt których zarodki przebywają bardzo krótko w osłonkach jajowych i żywią się pokarmem znajdowanym w środowisku np. szkarłupnie.

- oligolecytalne (skąpo żółtkowe) – charakterystyczne dla zwierząt u których zarodek krótko przebywa w osłonkach zarodkowych, albo odżywianiem zarodka i płodu zajmuje się organizm matki np. żyworodne ssaki.

- mezolecytalne (średnio wyposażone w żółtko) – rozwój zarodkowy dość krótki np. płazy

- polilecytalne (bogato żółtkowe) – zwierzęta u których cały rozwój zarodkowy przebiega wewnątrz jaja np. ptaki, gady, stawonogi.

b) w zależności od rozmieszczenia żółtka w jaju

- izolecytalne- materiał żółtkowy równomiernie rozmieszczony w całym jaju np. ludzie

- anizolecytalne – żółtko rozmieszczone nierównomiernie

·         centrolecytalne – żółtko w środku jaja

·         telolecytalne – żółtko rozmieszczone na jednym biegunie np. ptaki, gady

Przebieg zapłodnienia, rozwój zarodkowy i płodowy człowieka.

Urzęsiony lejek jajowodu przejmuje oocyt II rzędu uwalniany z pęcherzyka jajnika. Dochodzi do zapłodnienia w bańce jajowodu. Komórka jajowa jest zwykle atakowana przez liczne plemniki, ale zapłodnienie dokonuje się zwykle jednym plemnikiem.

Monospermia – zapłodnienie jednym plemnikiem

Wnika tylko główka plemnika. Błona komórki jajowej w wyniku zachodzących w niej przemian staje się nieprzepuszczalna dla innych plemników. Gdy do komórki jajowej wniknie więcej niż jeden plemnik (polispermia) zygota umiera.

Zygota przystępuje do bruzdkowania. Sposób bruzdkowania zależy od typu jaja.

·         Izolecytalne bruzdkują całkowicie i równomiernie (pierwsze 3 podziały południkowe, następny równikowy)

·         Anizolecytalne

- u centrolecytalnych jest powierzchniowe bruzdkowanie np. stawonogi

- u telolecytalnych bruzdkowanie jest tarczkowe.

W jajach anizolecytalnych bruzdkowanie jest częściowe i może być powierzchniowe lub tarczkowe.

W wyniku bruzdkowania powstaje morula, następnie w wyniku blastulacji powstaje blastula. W ludzkiej blastuli występują wyraźne 2 bieguny.

Embrioblast – z niego rozwija się właściwy zarodek

Trofoblast – część blastuli z której rozwijają się narządy pomocnicze dla zarodka takie jak błony płodowe i łożysko.

Po 7-8 dniach od zapłodnienia zarodek dociera do macicy na etapie blastuli jako blastocysta. Rozpoczyna się implantacja – zagnieżdżanie się zarodka w miejscu macicy które on sobie wybiera. Zarodek żywi się na początku mlekiem macicznym które jest wydzielane przez komórki błony śluzowej macicy. Już w macicy odbywa się gastrulacja. Zarodek przekształca się w 2, a ostatecznie w 3 warstwowy. Wytworzone listki to materiał na przyszłe narządy i tkanki.

Błony płodowe wykształcają się z listków zarodkowych

Owodnia (z ektodermy) – tworzy pęcherzyk wokół zarodka, wypełnia się wodami płodowymi które są wytworem zarodka i owodni. Zapewnia zarodkowi środowisko wodne, chroni przed urazem wyschnięciem.

Omocznia (z endodermy)

Kosmówka (z ektodermy)

Omocznia i kosmówka bierze udział w tworzeniu łożyska

Łożysko (placenta) – jest to część kosmówki która ukrwiona jest naczyniami omoczni. Kosmówka wrasta w błonę śluzową macicy i zapewnia bliskość naczyń krwionośnych matki i płodu, dzięki czemu następuje wymiana rozmaitych substancji w drodze dyfuzji.

U ludzi łożysko jest tarczowe i krwiokosmówkowe, czyli prawdziwe, ponieważ zanika nabłonek na macicy, natomiast zachowuje się nabłonek kosmówki.

Łożysko rzekome występuje np. u gryzoni – zachowane są 2 nabłonki.

Wymiana substancji

Do matki: CO­₂, szkodliwe metabolity

Do płodu: O₂, substancje odżywcze, przeciwciała, substancje toksyczne (alkohol, narkotyki, nikotyna)

Rozwój zarodkowy – do końca 2 miesiąca

Rozwój płodowy – od początku 3 miesiąca

Ciąża trwa około 40 tygodni (9 miesięcy)

Rozwój człowieka po urodzeniu (postnatalny):

·         Noworodek – do końca 1 miesiąca

·         Niemowlak – do końca 1 roku

·         Dzieciństwo – do 12-14 lat

·         Okres młodzieńczy – do 18 – 20 lat

·         Okres dojrzałości – do 40 lat

·         Wiek średni – do 65 lat

·         Starość – powyżej 65 lat

Rozwój ontogenetyczny

- prenatalny (wewnątrz maciczny)

- postnatalny (po urodzeniu)

W rozwoju zarodkowym krwinki powstają początkowo w wątrobie i śledzionie.

Badania płodu:

·         Ultrasonografia USG – rozpoznanie płci w 12-16 tygodniu

·         Aminocentoza – pobranie płynu owodniowego

·         Biopsja kosmówki – 9 – 11 tydzień

·         Kordocentoza – pobranie krwi z pępowiny

Zagrożenia dla płodu:

·         teratogeny np. alkohol, nikotyna

·         różyczka

·         opryszczka

·         cytomegalia

·         grypa

·         AIDS

·         Kiła