Rozmnožovanie -maturitná téma

Rozmnožovanie je jedným z charakteristických znakov živých organizmov. Zabezpečuje zachovanie druhu a je základom ontogenézy budúceho jedinca. Základom rozmnožovania je prenos dedičnej informácie zapísanej v DNA z rodičov na potomkov.

1. nepohlavné rozmnožovanie (vegetatívne, asexuálne):
Netvoria sa pri ňom pohlavné bunky, ale základom pre nového jedinca sú telové (somatické) bunky rodičovského organizmu. Potomstvo je vždy geneticky zhodné s rodičovským organizmom.

Je typické pre prvoky. Materský jedinec sa rozdeľuje pozdĺžne (bičíkovce) alebo priečne (nálevníky) na 2 rovnaké jedince, alebo na viac jedincov, napr. rozpadom a mnohonásobným delením pri výtrusovcoch.

Mnohobunkové organizmy sa nepohlavne rozmnožujú len zriedka (hubky, pŕhlivce). Nové jedince vznikajú delením, pučaním vždy zo skupiny buniek rodičovského organizmu. Pri delení sa rodičovský organizmus rozpadá na niekoľko častí a z každej vzniká nový jedinec (obrúčkavce). Pučanie je rozšírené napr. pri hubkách, pŕhlivcoch a mnohoštetinavcoch. Dcérske jedince často zostávajú v spojení s materskými a vznikajú kolónie (napr. koraly).

2. pohlavné rozmnožovanie (sexuálne):
V pohlavných žľazách (gonádach) sa tvoria špecializované pohlavné bunky – gaméty. Môžu byť nerozlíšené - izogaméty alebo rozlíšené aminogaméty na samičie vajíčka - ovum a samčie spermie. Gaméty sú vždy haploidné. Ich splynutím v procese oplodnenia vzniká diploidná zygota, ktorá je základom nového jedinca.

Prvoky
splývajú celé jedince do zygoty, alebo sa vytvárajú gaméty

Nálevníky
konjugácia (prechodné spájanie 2 jedincov + výmena dedičného materiálu)

Mnohobunkovce – oogamia
V živočíšnej ríši prevláda pohlavné rozmnožovanie.Osobitosťou pohlavného rozmnožovania sú morfologicky aj funkčne sa diferencované pohlavné bunky.

Vonkajšie oplodnenie
je typické pre vodné živočíchy (bezstavovce, ryby, obojživelníky); splynutie gamét nastáva mimo organizmu.

Vnútorné oplodnenie
typické pre suchozemské organizmy a nastáva vtedy ak sú samčie pohlavné bunky prenesené do samičích pohlavných orgánov, čomu predchádza kopulácia.

Pre väčšinu živočíchov platí, že sú oddeleného pohlavia, t.j. majú buď len samčie alebo len samičie pohlavné orgány, v ktorých sa vyvíjajú pohlavné bunky. Tento jav sa nazýva gonochorizmus (hlavonožce, článkonožce, stavovce) Dokážu sa aktívne pohybovať a vyhľad. vhodného partnera). Pohlavia sú rozlíšené aj druhotnými - sekundárnymi pohlavnými znakmi, napr. veľkosť a sfarbenie tela, sfarbenie a tvar zobáka... Vzniká tak pohlavná dvojtvarosť - sexuálny dimorfizmus. Samice sú menej nápadné, samce sú mohutnejšie a nápadnejšie.

Hermafroditizmus je jav, keď sa samčie aj samičie pohlavné bunky vyvíjajú v organizme toho istého jedinca. Samooplodnenie nastane len vtedy, keď je znížená pravdepod. vzáj. párenia. Sú to napr. slimáky a dážďovky, kt. samčie a samičie bunky nedozrievajú naraz. Pri kopulácii si vym. spermie.

Partenogenéza je spôsob rozmnožovania bez oplodnenia, keď sa vajíčko vyvíja bez účasti spermie. Napr. kôrovce, hmyz, niektoré ryby. Niektoré živočíchy využívajú partenogenézu v čase, keď je dostatok potravy a priaznivé životné podmienky (vo veľkom množstve), napr. vošky, ryby.




Vývin pohlavných buniek a oplodnenie:



Samčie pohlavné bunky
spermie sa tvoria v semenníkoch (samčie pohlavné žľazy). Väčšina druhov má spermatozoidy (bičíkaté spermie). Veľkosť, tvar a počet je druhovo rozdielny. Pohlavnú aktivitu samcov a vývin sek. pohlavných znakov podmieňujú hormóny, u stavovcov testosterón.




Samičie gaméty
vajíčka sa tvoria vo vaječníkoch (ováriách). Je to párový orgán rôzneho tvaru a veľkosti (hroznovitý, vajcovitý, guľovitý, fazuľovitý). Vajíčka majú guľovitý tvar a sú nepohyblivé. Vo vajíčku je jadro a žĺtok, ktorý je zásobárňou živín. Vajíčka majú vždy 1 alebo viac obalov a zabezpečujú ochranu zárodku. Vajíčka obojživelníkov majú rôsolovité obaly. U vtákov je obalené bielkom, papierovitými blanami a škrupinou.Produkcia vajíčok je rôzna a druhovo špecifická. Nadprodukcia je typická pre parazity (kvôli veľkým stratám).


Podľa toho v akom vývinovom štádiu sa dostáva vajíčko, prípadne plod z organizmu do vonkajšieho prostredia, rozlišujeme vajcorodé živočíchy (kladú vajíčka a cely embryonálny vývin prebieha mimo tela samice, vtáky), ďalej vajcoživorodé (zárodky sa vyvíjajú vo vajíčkach už v tele samice a obaly vajíčok pukajú pri ich kladení, klepietkavce, obojživelníky), živorodé (samice rodia živé mláďatá).

V čase párenia sa živočíchy správajú špeci0ficky. Napríklad ryby sa združujú do skupín a húfov.

Väčšina voľne žijúcich živočíchov sa pári len v presne vymedzenom období, napr. tokanie vtákov , ruja cicavcov.

Embryogenéza (zárodočný vývin):
Ontogenéza sa začína oplodnením vajíčka a končí sa smrťou. V rámci nej rozlišujeme 2 odlišné etapy: embryonálnu (zárodočný vývin) a postembryonálnu.

Embryonálny vývin
zahŕňa obdobie od splynutia gamét a vzniku zygoty až po vyliahnutie alebo narodenie nového jedinca. Postembryonálny vývin začína okamihom vyliahnutia alebo narodenia a končí smrťou.

Embryogenéza
je obdobie, ktoré je rozhodujúce pre organizáciu – vnútorné usporiadanie a stavbu tela jedinca. Základom je delenie buniek, ich diferenciácia a špecializácia (splynutie pohlavných buniek a vznik zygoty, brázdenie oplodneného vajíčka a vznik zárodočných vrstiev - základ orgánov, organogenéza).

Oplodnené vajíčko sa mitotickým delením postupne brázdi, až vznikne guľovitý útvar – morula (pripomína morušu). Množením buniek dochádza ku vzniku dutej gule – blastula, ktorej vnútro vypĺňa prvotná telová dutina – blastocél. Z jednovrstvovej blastuly vznikne vakovitý, dvojvrstvový útvar – gastrula (vonkajšia vrstva – ektoderm a vnútorná – endoderm). Pri dvojstranne súmerných živočíchoch sa vo vývine célomu medzi ekto a endodermom tvorí aj tretia zárodočná vrstva – mezoderm. Tak vzniká druhotná telová dutina – célom.

Ernst Haeckel 1886 formuloval biogenetický zákon
vývin zárodku je vždy koordinovaný a látkovo a geneticky regulovaný proces.

Ektoderm – pokožka a jej deriváty, NS, vzdušnice, predná a zadná časť T rúry
Endoderm – časť TS, tráviace žľazy, pečeň
Mezoderm – svaly, kostra, pohlavné žľazy a ich vývody, srdce, krv, CS

ČLOVEK:
Človek je gonochorista.
♀ pohlavné orgány sa skladajú z pohlavných žliaz vaječníkov (ováriá), nach.sa v podbrušku, párový orgán zlož. z pomocných pohlavných orgánov, a to vajíčkovodov, maternice, pošvy a vonkajších genitálií (malé a veľké pysky ohanbia, klitoris – dráždec, venušin pahorok).

Funkcia ovárií je zmiešaná, pretože tvoria hormóny (estrogény, progesterón) ale aj pohlavné bunky – vajíčka. Vo vaječníkoch sa nachádzajú folikulárne bunky (700 000 – 1000 000 v 1)

Menštruačný cyklus – 12. rok života:
Proliferačná fáza
jedna z folikulárnych buniek sa začína obaľovať väzivovými bunkami, vytvára mnohobunkový útvar (ochranná, sekrečná funkcia – produkujú estrogény). Estrogény umožňujú rozvoj pomocných pohl. orgánov, pôsobia na CNS, podmieňujú typicky ženské pohlavné cítenie, vytvárajú sa sekundárne pohlavné znaky – telesná hmotnosť, menšia štítna chrupka, rozvoj mliečnych žliaz, ochlpenie, rozširovanie panvy a ukladanie tuku v určitých miestach. Mnohobunkový útvar sa delí meiózou, pričom väzivové bunky ustupujú na povrch, čím sa vytvorí dutina vyplnená tekutinou a vzniká tak Graafov folikul. On neskôr praskne a vyplaví sa vajíčko s folikulárnou tekutinou do vajíčkovodu – OVULÁCIA

Ovulačná fáza – (13 – 15 deň)
vajíčko sa dostáva do vajíčkovodu, je nepohyblivé preto ho posúvajú záhyby (kmitavý epitel) smerom k maternici (cestou môže byť oplodnené)

Sekrečná fáza
na mieste Graafovho folikula sa vytvorí žlté teliesko (corpus luteum), ktoré produkuje progesterón, sliznica maternice rastie, hrubne, presakuje tekutinou ktorá slúži na výživu vajíčka (ak je oplodnené), rozvoj mliečnych žliaz. Ak k oplodneniu nedôjde, tak sa žlté teliesko zmenšuje a tým klesá hladina hormónov.

Menštruačná fáza
znížená tvorba progesterónu spôsobuje sťahovanie ciev z povrchovej vrstvy sliznice - odumierajú, odlupujú sa, narušené sú aj cievy a dochádza ku krvácaniu, 40-50 ml krvi, 3-5 dní

Obdobie prechodu sa nazýva klimaktérium, neskôr obdobie úplného pohlavného pokoja.

♂pohlavné orgány tvoria semenníky (testes) a pomocné pohl. orgány (nadsemenníky, semenovody, prostata – predstojnica, penis – pohlavný úd).

Semenníky sú párový orgán, mimo dutiny brušnej. Nachádzajú sa v miešku (scrotum), kde je teplota o 4oC nižšia. Majú zmiešanú funkciu (tvorba spermií – hlavičku vypĺňa jadro s haploidným počtom chromozómov 22 telových a 1 pohlavný X alebo Y a produkcia testosterónu – sekund. pohl. znaky).

Tvorba spermií začína asi v 14. roku života (vo veľkom množstve a po celý život, kým spermia dozrie prejde 72 dní). Zrelé spermie idú do nadsemenníkov, kde nadobudnú pohyblivosť a putujú semenovodmi do semenných mechúrikov, kde sa vytvára tekutina, ktorá obaľuje spermie a vzniká semeno (ejakulát), idú do prostaty kde sa obaľujú ďalšou tekutinou a odtiaľ do močovej rúry.

Oplodnenie, vznik zárodku a plodu:
V čase ovulácie je pravdepodobnosť oplodnenia najväčšia, 24 hodín a spermie môžu na ovuláciu počkať a 4-5 dní. Vajíčko je oplodnené len 1 spermiou, prejde dovnútra, bičík odpadá a hlavička splýva s jadrom vajíčka a vzniká zárodok 2n – jednobunkový, ktorý sa mitoticky delí. Na 3-5 deň sa ako gastrula zárodok dostane do maternice (uterus). Zárodok sa vnára do mäkkej, mokom presiakn. sliznice – zahniezdenie (nidácia) až ho úplne ponorí. Rozlíšiť na ňom možno 2 vrstvy: vonkajšia trofoblast, vnútorná embryoblast.


Z trofoblastu sa vytvára vonkajší plodový obal chorion (vytvára výbežky a z nich sa vytvára orgán placenta – plodový koláč). V placente sú cievy matky ale aj plodu. Prvé mesiace ide o zárodok (embryo), na začiatku 3 mesiaca kedy už funguje placenta aj niektoré orgány ide o plod (foetus). Z vnútorného embryoblastu sa vytvára vlastné telo, embryo a obal, ktorý uzatvára embryo spolu s plodovou vodou sa volá amnion.

S placentou je plod spojený pupočnou šnúrou, tam sú cievy a žily, ktoré vstupujú do placenty ale krv matky sa s krvou dieťaťa nemieša. Len vlásočnice idú tesne popri sebe, preto látky difundujú do tela plodu – vylučovací, dýchací orgán, odvádza metabolity a má aj vyživovaciu funkciu.

Objem maternice je 50 ml a počas tehotenstva až do 5000 ml (za 270 dní sa hmotnosť ženy zväčší o 10-12 kg). Gravidita vyžaduje správnu životosprávu (výživa s bielkovinami, sacharidy, tuky min.l. Fe, Ca, P kvôli NS, pohyb, čerstvý vzduch, dobrý duševný stav).

Pôrodu predchádzajú kontrakcie (16-17h), 30 min intervaly sa postupne skracujú a krčok maternice sa otvára.