BIO 101 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗBIO 101 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΖΩΟΛΟΓΙΑ

ΔΙΑΛΕΞΗ 5. ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗ

ΔΙΔΑΣΚΩΝΜιχάλης Παυλίδης (pavlidis@biology.uoc.gr) 

Ηράκλειο, Νοέμβριος 2016

ΤΟ ΑΥΓΟ ΤΩΝ ΑΜΝΙΩΤΩΝΕΞΩΕΜΒΡΥΙΚΕΣ ΜΕΜΒΡΑΝΕΣ

3. AllantoisΑ. Embryo Β. Shell

ΓC. Shellb

1. Λεκιθικός σάκος2. Άμνιον

1. Yolk sac

2 Amnion

membrane

3. Αλλαντοίδα4. Χόριο

2.  Amnion

4. Chorion

Α: Έμβρυο κοτόπουλουΑ: Έμβρυο κοτόπουλουΒ: ΚέλυφοςC: Κελυφική μεμβράνη

(Πηγή: Hickman et al., 2002)

Εξωεμβρυϊκές Μεμβράνες – ΧαρακτηριστικάΕξωεμβρυϊκές Μεμβράνες – Χαρακτηριστικά

1. Λεκιθικός σάκος Π λ ί λέ θ ί λύ δ φ έ Περικλείει τη λέκιθο, η οποία καλύπτει τις διατροφικές ανάγκες της αναπτυσσόμενης προνύμφης. 

2. ΑλαντοίδαΑποθήκη των αζωτούχων απεκκριτικών προϊόντων τουΑποθήκη των αζωτούχων απεκκριτικών προϊόντων του μεταβολισμού. Αναπνευστική επιφάνεια για την ανταλλαγή Ο2 και CO2ή φ γ η γή 2 2

3. Χόριο Περιβάλλει το άμνιον και το λεκιθικό σάκοΠεριβάλλει το άμνιον και το λεκιθικό σάκο.  Σχηματίζει την χοριοαλλαντοϊκή μεμβράνη 

(«πνεύμονας» του εμβρύου)(«πνεύμονας» του εμβρύου) Ενδοκρινής αδένας

4. Άμνιον Περιβάλλει το έμβρυο και παρέχει ένα υδάτινο ρ β μβρ ρ χπεριβάλλον μέσα στο οποίο το έμβρυο επιπλέει και προστατεύεται από μηχανικές βλάβες και συγκολλήσεις

Εξελικτική Σημασία του Αμνιακού ΑυγούΕξελικτική Σημασία του Αμνιακού Αυγού

• Απελευθέρωση των αμνιωτών (ερπετών, πτηνών, θηλαστικών) από το υδάτινο περιβάλλον

• Εσωτερική γονιμοποίηση

Η Πρώιμη Ανάπτυξη των ΘηλαστικώνΗ Πρώιμη Ανάπτυξη των Θηλαστικών1. Τα θηλαστικά έχουν κληρονομήσει το αμνιακό αυγό, ως απόγονοι 

μιας εκ των τριών εξελικτικών γραμμών που προέρχονται από έναμιας εκ των τριών εξελικτικών γραμμών που προέρχονται από ένα κοινό αμνιακό πρόγονο.

2. Η γαστριδίωση στα θηλαστικά μοιάζει με αυτή των ωοτόκων αμνιωτών.

3. Τα πρώτα θηλαστικά ήταν ωοτόκα, ενώ υπάρχουν ακόμη και σήμερα ορισμένα θηλαστικά (μονοτρήματα) τα οποία διατηρούν το πρωτόγονο αυτό χαρακτηριστικό.το πρωτόγονο αυτό χαρακτηριστικό.

4. Τα νεαρά μαρσιποφόρα γεννιούνται πρόωρα και προστατεύονται στη μάρσιποστη μάρσιπο.

5. Όλα τα υπόλοιπα θηλαστικά ( 94%) φέρουν πλακούντα.

ΜονοτρήματαΜονοτρήματα

Ορνιθόρυγχος ο πλατύραμφοςΈ δ ή θ ά φά

Ορνιθόρυγχος ο πλατύραμφος(Duck‐billed platypus),

Ornithorhynchus Anatinus

Έχιδνα ή ακανθωτά μυρμηγκοφάγα(Spiny anteater), Tachyglossidae

Βιότοπος: Αυστραλία, Τασμανία, Νέα Γουινέα

1. Διατηρούν αρκετούς χαρακτήρες των ερπετών όπως, την αμάρα, τα προ και κορακοειδή μεσοκλείδες στην ωμική ζώνητα προ‐ και κορακοειδή, μεσοκλείδες στην ωμική ζώνη.

2. Φέρουν κελυφικούς αδένες στον αναπαραγωγικό αγωγό.2. Φέρουν κελυφικούς αδένες στον αναπαραγωγικό αγωγό.

3. Οι μήτρες δεν συντήκονται εξολοκλήρου και το πέος είναι δ δέ ά ά ό ίδισχιδές στο άκρο για να επιτυγχάνεται συγχρόνως συνουσία και με τις δυο μήτρες.

4. Τα αυγά δημιουργούνται και επωάζονται από το θηλυκό, τα δε εκκολαπτόμενα νεογνά τρέφονται γλύφοντας το παχύρευστο γάλα των γαλακτικών πεδίων (οι γαλακτικοί αδένες δεν φέρουνγάλα των γαλακτικών πεδίων (οι γαλακτικοί αδένες δεν φέρουν θηλές).

5. Τα ενήλικα άτομα δεν φέρουν δόντια

http://wwwyoutube com/watch?v=5ycejyi2t4Ahttp://www.youtube.com/watch?v=5ycejyi2t4A

http://www.youtube.com/watch?v=ZXEC1Qx4cJg&feature=related

ΜαρσιποφόραΜαρσιποφόρα1. Έχουν δυο μήτρες που διαχωρίζονται 

ξ λ λή θώ δ ύεξολοκλήρου καθώς και δυο ωαγωγούς.

2. Δεν σχηματίζουν χοριοαλλαντοϊδήχημ ζ χ ρ ήπλακούντα, αλλά ένα απλό λεκιθικό σακοειδή πλακούντα.

3. Το έμβρυο αναπτύσσεται για ένα χρονικό διάστημα στη μήτρα, αλλά δεν συνδέεται με τα τοιχώματα της μήτρας & λαμβάνει μ χ μ ης μή ρ ς μβπεριορισμένη διατροφή από τη μητέρα στο διάστημα της κυοφορίας.

http://www.youtube.com/watch? l

4. Γεννούν ατελώς ανεπτυγμένα νεογνά και η ανάπτυξη τους ολοκληρώνεται στη μάρσιπο.

?v=2lCKc8tURtc

μάρσιπο.

ΙΔΙΑΙΤΕΡΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΠΛΑΚΟΥΝΤΟΦΟΡΩΝ ΘΗΛΑΣΤΙΚΩΝ

Ε ή άζ ά

Βλαστοκύστη

Εσωτερική μάζα κυττάρων(Inner cell mass ‐ embryoblast)

Βλαστόκοιλο (Blastocoel)

Τροφοβλάστης (εξωτερική μάζα κυττάρων)( t ll t h bl t)(outer cell mass – trophoblast)

Εσωτερική μάζα κυττάρων

Σ ό β ύ• Σχηματισμός εμβρύου• Τα βλαστομερίδια της ΕΜΚ καλούνται και   εμβρυικά στελεχικά κύτταρα (embryonic stem cells)

ΤροφοβλάστηςΤροφοβλάστης

• Εμφύτευση του εμβρύου στην μήτρα• Σχηματισμός χορίου• Συμμετοχή στη δημιουργία του πλακούντα• Παραγωγή hCG & προγεστερόνης

www.wikipedia.orgαραγωγή CG & προγεστερό ης

Εμφύτευση Εμβρύου στη ΜήτραΕμφύτευση Εμβρύου στη Μήτρα

4η Η έ Μ ίδ4η Ημέρα: Μορίδιο

Η βλαστοκύστη μεταφέρεται μέσα από τη σάλπιγγα προς τη μήτρα,όπου και έρχεται σε επαφή με το ενδομήτριο (4η – 5η Ημέρα)όπου και έρχεται σε επαφή με το ενδομήτριο (4 5 Ημέρα)

5 ‐ 6η Ημέρα5 6 μέρα

Τα κύτταρα του τροφοβλάστη πολλαπλασιάζονται   ύ λ ύταχύτατα και συντελούν:

1 Ανοσολογικό διαχωρισμό1. Ανοσολογικό διαχωρισμό του εμβρύου από τη μητέρα.

2. Αποτροπή της απόρριψης τουεμβρύου από τη μητέρα ωςξέ ώξένου σώματος.

3 Παραγωγή ενζύμων που3. Παραγωγή ενζύμων που βοηθούν στην εμφύτευση στο ενδομήτριο.

4 Παραγωγή της ανθρώπινης4. Παραγωγή της ανθρώπινηςχοριονικής γοναδοτροπίνης(hCG)(hCG)

5. Σχηματισμός του χορίου*(από τον τροφοβλάστη σε συνεργασία με το μεσόδερμα)μεσόδερμα)

*Αποκλειστικά από το έμβρυομ ρ

Διαφοροποίηση της Εσωτερικής Μάζας φ ρ η η η ρ ήΚυττάρων

ΆμνιονA. Επίβλαστο

B. Υπόβλαστο

Ανάπτυξη Βλαστικών Στιβάδων & Εξωεμβρυϊκών Μεμβρανών

Επίβλαστο

Αμνιοτικόεξώδερμα

Εμβρυϊκό

Νευρικήακρολοφία

ΕσωτερικήΜάζα Κυττάρων

Υπόβλαστο

Εμβρυϊκόεπίβλαστο

εξώδερμαΕξωεμβρυϊκόμεσόδερμα

ΑυλάκωσηΥπόβλαστο

Αρχικήλωρίδα

ΕμβρυϊκόμεσόδερμαΕξωεμβρυϊκό

ενδόδερμαΤροφοβλάστης

Κυτοτροφοβλάστης

Εμβρυϊκόενδόδερμα

Νωτοχορδήενδόδερμα

ΛεκιθικόδόδΚυτοτροφοβλάστης

ΣυγκυτιοτροφοβλάστηςΑλλαντοϊδικόενδόδερμα

ενδόδερμα

Συγκυτιοτροφοβλάστης(hCG, Progesterone)

ρμ

9 ‐ 11η ημέρα9 11 ημέρα

6 Επαφή των αιμοφόρων αγγείων του εμβρύου6. Επαφή των αιμοφόρων αγγείων του εμβρύου με αυτά του ενδομητρίου.

7. Ο τροφοβλάστης παχύνεται& προβάλλει χιλιάδες μικρές 

β λέπροεκβολές τις ΧΟΡΙΑΚΕΣ ΛΑΧΝΕΣ

8 Σχηματισμός ΧΟΡΙΟΥ8. Σχηματισμός ΧΟΡΙΟΥ

9. Σύντηξη χορίου & αλλαντοίδαςηξη χ ρ ςμε το τοίχωμα της μήτρας και   σχηματισμός του ΠΛΑΚΟΥΝΤΑ

Ρόλος του πλακούνταΡόλος του πλακούντα

• Διάχυση διατροφικών, αναπνευστικών και απεκκριτικών ουσιών μεταξύ της εμβρυϊκής & της μητρικής κυκλοφορίας

• Παραγωγή ανθρώπινου πλακούντιου γαλακτογόνου (human ) ά όplacental lactogen) που προετοιμάζει το μαστό για τη 

παραγωγή γάλακτος & συμμετέχει στο μεταβολισμό λιπών και υδατανθράκωνκαι υδατανθράκων

• Παραγωγή ακετυλοχολίνης• Παραγωγή ακετυλοχολίνης 

Σχηματισμός Ομφάλιου Λώρου (umbilicus)Σχηματισμός Ομφάλιου Λώρου (umbilicus)

• Σχηματίζεται από τον     λεκιθικό μίσχο (yolk  stalk) & το μίσχο τηςstalk) & το μίσχο της αλλαντοίδας(allantoic stalk)( )

• Συνδέει το έμβρυομε τον πλακούντα

• Φέρει 2 αρτηρίες &• Φέρει 2 αρτηρίες & 1 φλέβα

http://www.youtube.com/watch?v=V5TLw‐G0Rjk

Σχηματισμός ΔιδύμωνΣχηματισμός Διδύμων

• ΜΟΝΟΖΥΓΩΤΙΚΑΔίδυμα που προέρχονται από ένα αυγό & είναι όμοια

• ΔΙΖΥΓΩΤΙΚΑΔίδυμα που προέρχονται από την ανεξάρτητη ταυτόχρονη γονιμοποίηση δύο αυγώνγονιμοποίηση δύο αυγών

Στα ΜΟΝΟΖΥΓΩΤΙΚΑ ο διαχωρισμός των αρχικώνβλαστομεριδίων ή ακόμα και ο διαχωρισμός της Εσωτερικής Μάζας Κυττάρων μέσα στην ίδιαΕσωτερικής Μάζας Κυττάρων μέσα στην ίδια βλαστοκύστη καταλήγει σε σχηματισμό διδύμων

Στον άνθρωπο ΑΝ

• Ο διαχωρισμός γίνει πριν τον σχηματισμό του τροφοβλαστικού ιστού (< 5η ημέρα) →

ή ά έ ό2 πλήρη & ξεχωριστά έμβρυα (ποσοστό 33%)

• Ο διαχωρισμός γίνει μεταξύ του χρόνου σχηματισμού του χορίου (5η ημέρα) και του αμνίου (9η ημέρα) →

1 ό & 2 έ λό ( ό 66%)1 χόριο & 2 αμνιακές κοιλότητες (ποσοστό 66%)

δ ό ί έ• Ο διαχωρισμός γίνει > 9η ημέρα →1 χόριο & 1 άμνιο (ποσοστό 1%)