Особенности клеточного цикла
Дробление существенно отличается от классического деления соматических клеток. Эти отличия обеспечивают высокую скорость процесса:
- Ультракороткая интерфаза. В цикле отсутствуют пресинтетический ($G_1$) и постсинтетический ($G_2$) периоды. Из-за этого клетки физически не успевают расти между делениями, и общий объем зародыша остается равен объему исходной зиготы.
- Особый S-период. Синтез ДНК стартует уже в конце телофазы предыдущего митоза. Репликация ДНК идет одновременно и синхронно во всех репликонах. Хотя сама скорость движения репликационной вилки стандартная, точек инициации в ДНК бластомеров гораздо больше, чем у обычных клеток.
- Тотипотентность. Бластомеры пока не знают, какими тканями они станут в будущем. На этом этапе дифференцировка полностью отсутствует.
Морфология: от морулы к бластуле
Дробление проходит через две основные стадии:
- Морула. На начальном этапе (16 и более бластомеров) зародыш напоминает тутовую ягоду. Это плотное скопление клеток, тесно прилегающих друг к другу.
- Бластула. Постепенно клетки расходятся к периферии, образуя наружную стенку — бластодерму. Внутри зародыша появляется полость, заполненная жидкостью — бластоцель.
Завершив стадию бластулы, многоклеточные организмы переходят к следующему этапу развития — гаструляции (образованию зародышевых листков).
Классификация: Полное дробление
Тип дробления напрямую определяется количеством и распределением желтка в яйцеклетке. Желток инертен и механически тормозит деление цитоплазмы. Если желтка мало, яйцеклетка дробится целиком. Такое дробление называют голобластическим.
- Полное равномерное. Встречается у алецитальных и олиголецитальных яйцеклеток (например, у ланцетника). Борозды дробления проходят строго по меридианам и экватору. Все образующиеся бластомеры имеют одинаковый размер. Итог — целобластула.
- Полное неравномерное. Характерно для мезолецитальных яиц (например, у амфибий). Из-за скопления желтка на вегетативном полюсе деление там идет медленнее. В результате на анимальном полюсе образуются мелкие клетки (микромеры), а на вегетативном — крупные (макромеры). Бластоцель небольшой и смещен к анимальному полюсу. Итог — амфибластула.
Классификация: Неполное дробление
Если желтка в яйцеклетке очень много (полилецитальные, резко телолецитальные, центролецитальные яйца), борозды дробления не могут разделить ее полностью. Такое дробление называют меробластическим или частичным.
- Неполное дискоидальное. Характерно для рептилий и птиц. Дробится только участок на анимальном полюсе, свободный от желтка. Образуется зародышевый диск. Бластоцель выглядит как узкая щель под бластодермой. Итог — дискобластула.
- Неполное поверхностное. Встречается у членистоногих (насекомых) с центролецитальными яйцами. Ядра многократно делятся в центре, а затем мигрируют к периферии, где нет желтка. Там вокруг ядер обособляется цитоплазма, формируя один слой бластомеров. Центральная часть (бластоцель) остается заполненной желтком. Итог — перибластула.
Зависимость от расположения бластомеров
Помимо полноты деления, дробление классифицируют по пространственному расположению бластомеров относительно друг друга:
| Тип симметрии | Описание | Примеры животных |
|---|---|---|
| Радиальное | Плоскости деления перпендикулярны, бластомеры лежат симметрично | Ланцетник, иглокожие, амфибии |
| Спиральное | Симметрия нарушается из-за спирального смещения клеток | Кольчатые черви, моллюски |
| Билатеральное | Через зародыш можно провести лишь одну плоскость симметрии | Аскарида, оболочники, головоногие |
| Вращательное | Чередующееся направление борозд | Млекопитающие, нематоды |
Коротко: ответы на вопросы по теме
Из каких клеточных популяций состоит бластоциста млекопитающих (человека)?
Бластоциста млекопитающих состоит из двух клеточных популяций:
- Трофобласт — внешний слой клеток, обеспечивающий имплантацию и питание; из него развивается хорион, он участвует в образовании хориона и затем плаценты.
- Эмбриобласт (внутренняя клеточная масса, зародышевый узелок) — группа зародышевых клеток, прилегающая к трофобласту изнутри и оттесненная жидкостью к одному из полюсов. Из него развивается собственно зародыш и некоторые внезародышевые органы.
В какие сроки (на какие сутки) происходит дробление зиготы человека в маточных трубах?
Дробление зиготы человека начинается через 24 часа после оплодотворения. Оно протекает в преимплантационный период во время транспорта дробящейся зиготы из ампулярного конца маточной трубы в полость матки.
Динамика развития:
- К 96 часам от момента слияния ядер сперматозоида и яйцеклетки зародыш достигает стадии морулы и состоит из 16–32 бластомеров.
- Бластоциста формируется на 4–5-й день после овуляции.
- Преимплантационный период завершается внедрением бластоцисты в децидуальную оболочку матки на 5–6-й день после оплодотворения.
Вопросы с занятий и экзамена
Увеличивается ли зародыш в размерах во время дробления?
Нет, общий размер зародыша к концу дробления не превышает размера исходной зиготы. Это связано с тем, что в клеточном цикле бластомеров отсутствуют периоды роста ($G_1$ и $G_2$).
Что такое макромеры и микромеры?
Это клетки разного размера, образующиеся при полном неравномерном дроблении (например, у лягушки). Микромеры — мелкие клетки на анимальном полюсе (без желтка), а макромеры — крупные на вегетативном (богатом желтком, который тормозит деление).
Чем морула отличается от бластулы?
Морула — это ранний этап, представляющий собой плотный комочек из 16 и более клеток. Бластула — это следующий этап, когда клетки расходятся на периферию (образуя бластодерму), а внутри появляется полость — бластоцель.
Что ещё разобрать по теме
- Особенности строения яйцеклеток (алецитальные, телолецитальные, центролецитальные)
- Гаструляция как следующий этап онтогенеза
- Специфика вращательного дробления у млекопитающих
- Молекулярные механизмы регуляции клеточного цикла при дроблении
Разберите тему целиком в курсе «Биология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Дробление» и ещё 3 793 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 124 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Периодизация онтогенеза»
Бесплатные видеоуроки: биологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.