Kordamisküsimused 2020:
Table of Contents
Spermatogenees.......................................................................1
Oogenees.................................................................................6
Viljastumine...........................................................................10
Lõigustumine..........................................................................13
Gastrulatsioon........................................................................20
Ektoderm................................................................................ 26
Endoderm...............................................................................30
Mesoderm..............................................................................32
Soo määramine.......................................................................37
Spermatogenees
Milline on imetajate testise ehitus ? (märksõnad: väänilised
seemnetorukesed, Sertoli rakud,
Leydigi rakud, müoidsed rakud. Milline
on nende rakkude roll?)
Munandid ehk testised vastutavad
seemnerakkude tootmise kui ka nende
arengut kontrollivate hormoonide eest.
Imetajatel on sültuvalt liigist lisaks mitmeid
lisasugunäärmeid nagu ampullaarnäärmed,
seemnepõiekesed, bulbouretraalnäärmed,
eesnääre ehk prostata. Eesmärgiks on:
- Produtseerida, säilitada ja transportida
sperme, ning seemnevedelikku
- Vabastada spermid ejakulatsiooniga esmase reproduktiivsüsteemi
- Tooda ja sekreteerida hormoone
Imetajate munand koosneb kahest struktuursest osast – väänilistest
seemnetorukestest ja seemnetorukeste vahelisest seidekoelisest
vaheruumist.
Väänilised seemnetorukesed – sisaldavad nii sertoli rakke kui ka
erinevas arenguastmes olevaid seemnerakke. Väljaspoolt on
seemnetorukesed ümbritsetud basaalmembraaniga. Peenikesed tugevasti
väändunud ja pikad, paiknevad munandivõrgus moodustades suletud
ringi. Suubuvad viimajuhakestesse, mis ühinevad munandimanuse
peaosas üheks munandimanuse juhaks. Seemnetorukeste vahel on
veresoonterikas intertubulaarne sidekude, mis sisaldab Leydigi rakke.
Seemnetorukesed on sepermide arenemis paigaks. Seemnetorukestel on
välimine mitmekihiline sidekoeline sein, seal paikevad peritubulaarsed
rakud, elastsed kiud ja osadel liikidel ka silelihaskiud. Kihid on eraldatud
basaalmembraaniga.väänilistes seemnetorukese siseseinas on
spermatogeenne epiteel ehk iduepiteel. Iduepiteeli rakkude vahel
paiknevad sertoli rakud.
Sertoli rakkudel on sugurakkude arengus toetav ja toitainetega
varustamise funktsioon. Vahendavad ka väljaspoolt tulevaid
androgeenseid signaale arenevatele seemnerakkudele. Ülesandeks on
hoolitseda seemnerakkude kasvamise, arengu ja küpsemise eest.
Kinnituvad basaalmembraanile, tekitavad vere-testise barjääri.
Spermatogeense tsükli staadiumides sekreteerivad Sertoli rakud
mitmesuguseid spetsiifilisi valke, nagu ABP (androgeeni siduv valk),
tsükliline valk 2, transferriin ja tseruloplasmiid.
Seemnetorukeste ümber paiknevad vaherakud, millest tähtsaimad on
Leydigi rakud, mille ülesandeks on meessuguhormoonide tootmine
(testosteroon ja oksüdotsiin). Leydigi rakud vahendavad endokriinseid
signaale. Paiknevad vääniliste seemnetorukeste vahel.
Müoidsed rakud
ehk peritubulaarsed epiteelrakud tekitavad
seemnetorukestes peristaltikat, mis on vajalik spermatiidide
vabanemiseks sertoli rakku.
Mis on vere-testise barjäär, mis on selle roll?
Sertoli rakud kinnituvad basaalmembraanile ja tekitavad vere-testise
barjääri. Vere-testise barjäär jaotab seemnetorukese basaalseks ja
adluminaalseks osaks. Koosneb spetsiaalsetest liidustest külgnevate
sertoli rakkude vahel. Peamine funktsioon on reguleerida ja piirata teatud
ainete (nt vesi) liikumist läbi sertoli rekkude seemnetorukese
adluminaalsesse ossa. Aitab säilitada immuunotolerantsust adluminaalses
osas.
Esimesse, s.o. basaalsesse ruumi jäävad spermatogoonid ja spermatotsüüdid
kuni meioosi preleptoteense faasi- ni. Adluminaarses (valendikupoolses)
ruumis paiknevad iduepiteeli rakud meioos I profaasi leptoteenist kuni
spermideks transformee- rumiseni.
Oska kirjeldada alljärgnevaid protsesse:
Imetaja (hiir, inimene)
spermatogeneesi etapid:
paljunemine,
kasvamine ja
küpsemine, spermiogenees ja
kapatsitatsioon(millal toimub, kus toimub ja mis toimub?).
a.
spermatogenees - isase sugunäärmetes (imetajal testised)
toimuv protsess, mille käigus moodustuvad spermid
i.
paljunemine
- spermatogoonide mitootiline
proliferatsioon
ii.
kasvamine ja küpsemine - meiootiline rakkude
jagunemine, mille käigus tekivad haploidsed
spermatiidid
iii.
spermiogenees
- spermide moodustumine,
järelküpsemine
iv.
kapatsitatsioon (millal toimub, kus toimub ja mis
toimub) - toimub spermatogeneesi lõppedes
munandimanuses - lõplik küpsemine, mille käigus
spermid
omandavad
liikumis-
ja
hüperaktiviseerumisvõime.
Kapatsitatsioonil kaotavad
spermid ensüüme inhibeerivad ja membraane stabiliseerivad
valgud ning süsivesikud, mis katavad sperme isassuguteedes
ning mida on ülehulkades seemnevedelikus.
Samuti võime ära tunda ja seonduda munarakku
ümbritseva zona pellucida-ga ning läbida korrektselt
akrosomaalreaktsioon.
Oska iseloomustada antud etappidel aset leidvaid protsesse ja
orienteeru põhimõistetes.
Spermatogoonid –
ürgseemnerakud; tüvirakud, mis tekivad
perspermatogoonidest peale sündi
Tsütoplasma sillad - struktuurid, millega jäävad arenevad sugurakud
üksteisega seotuks; spermide puhul jäävad alles kuni haploidsete
spermatiidide moodustumiseni; läbi nende toimub mitmete ioonide ja
molekulide liikumine, mistõttu moodustuvad sünkroonselt küpsevad
kohordid
Primaarsed spermatotsüüdid – spermatotsüüdid mis liiguvad meioosi
Sekundaarsed spermatotsüüdid - primaarsete spermatotsüütide
meiootilisel jagunemisel e reduktsioonjagunemisel tekkivad
spermatotsüüdid; teevad läbi meioos II jagunemise, tekivad haploidsed
ümarad spermatiidid ehk tütarrakud.
Spermatiidid (ümarad, piklikud) -
ümarad tekivad peale
sekundaarsete spermatotsüütide meioos II-te, ümaratest omakorda
tekivad piklikud spermatiidid spermatogeneesi lõppstaadiumis e
spermiogeneesis
Spermid - spermatiidi transformeerumisel saadavad rakud, mis on
liikumisvõimelised ning omavad vibureid
Mitoos ja meioos spermatogeneesil (millised rakud liiguvad
meioosi ja millised on läbinud) - Spermi areng: ürgsugurakk 44+XY ->
spermatogoon 44+XY -> primaarne spermatotsüüt (meioos I) 44+XY ->
sekundaarne spermatotsüüt 22+X/Y (meioos II) -> spermatiidid ->
spermid
Spermiogenees (millised muutused toimuvad) - protsess, kus
spermatiidist moodustatakse sperm. Lisatakse vibur ja rakk saab lõpliku
kuju. Spermi tuum lamendub ja kondenseerub, üleliigne tsütoplasma
eemaldatakse. Histoonid asendatakse protamiinidega, transkriptsioon
peatatakse.
Sperminatsioon - sperm vabaneb Sertoli rakkudest ja satub väänilise
seemetorukese valendikku. Spermiatsioonil jääb spermi keskosaga seotuks
veel väike tsütoplasmatilgake, mille sperm kaotab lõplikult alles
munandimanusejuha läbides. Viimases kaetakse sperm veel mitmete ühendit,
mis on vajalikud efektiivseks viljastumiseks.
Munandimanuses (epidiidium) toimuv järelküpsemine -
munandimanuses teevad spermid läbi rea biokeemilisi ja morfoloogilisi
muutuseid,
mille
käigus
muutuvad
liikumis-
ja
hüperaktiviseerumisvõimelisteks (ehkki on veel inaktiivsed), omandavad
võime ära tunda ja seonduda zona pellucida-ga ning läbida
akrosomaalreaktsioon
Sugudeedes aset leidev kapatsitatsioon (mis see endast kujutab)
– Spermid, mis on võetud munandist või munandimanusest, ei ole viljas-
tumisvõimelised. Viljastumisvõime saavad spermid alles emassugu- teede
läbimisel asetleidva protsessiga, mida nimetatakse kapatsitatsiooniks
.
Ca+ ja
HCO3- ioonide sissevool rakku, mille tulemusena aktiveeritakse mitmeid
signaaliradu, plasmamembraan hüperpolariseerub. Mitmeid valke
fosforüleeritakse. Spermide rakumembraanist eemaldatakse kolesterool ja
glütserofosfolipiidid, mis aitab akrosomaalreaktsiooni käivitumisele ja ZP-
le kinnitumisele kaasa
Kuidas toimub spermatogeneesi hormonaalne kontroll?
(märksõnad mida teada: testosteroon, inhibiin, folliikuleid stimuleeriv
hormoon ja luteiniseeriv hormoon; kus vastavaid hormoone toodetakse,
milline on nende roll.
testosteroon - toodetud Leydigi rakkude poolt. Aitab kaasa
spermatotsüütide meiootilisele küpsemisele, reguleerib Sertoli rakkude
funktsionaalsust. Mõjub negatiivselt gonadotropiinide sekretsioonile.
inhibiin - toodetud Sertoli rakkude, mingil määral ka Leydigi rakkude ja
spermatotsüütide poolt. Mõjub negatiivselt gonadotropiinide
sekretsioonile.
folliikuleid stimuleeriv hormoon - gonadotropiin, vabastatakse GnRH
mõjul ajuripatsist e hüpofüüsist, stimuleerib spermatogeneesi
luteiniseeriv hormoon - gonadotropiin, vabastatakse ajuripatsist e
hüpofüüsist (GnRH), indutseerib Leydigi rakke testosterooni tootma
Oogenees
Kuidas on munarakud klassifitseeritud vastavalt rebukogusele ja
paigutusele?
See teadmine teeb ka
lõigustumise/gastrulatsiooni osa õppimise
lihtsamaks – (märksõnad: aletsitaalne, isoletsitaalne, oligoletsitaalne,
mesoletsitaalne, polületsitaalne, tsentroletsitaalne, teloletsitaalne- oska
tuua näiteid loomariigist)
Kogus:
aletsitaalne - pole rebu (imetajad)
oligoletsitaalne - vähe rebu (ainuõõssed)
mesoletsitaalne - keskmiselt rebu (kahepaiksed)
polületsitaalne - palju rebu (linnud)
Paigutus:
isoletsitaalne - ühtlaselt paigutunud rebu (imetajad)
tsentroletsitaalne - rebu keskel (putukad)
teloletsitaalne - polaarne, rebu ühel poolel (linnud)
Millised on munakestad (primaarne, sekundaarne ja tertsiaarne
kest(ad)) – oska tuua näiteid!
-
primaarne munakest- esmane munakest, toodetud munaraku
poolt; katab munaraku membraani e oolemmi; nt zona pellucida
imetajatel
-
sekundaarne munakest - toodetud abirakkude poolt; katab
munarakku väljast, nt putukatel koorion
-
tertsiaarne munakest
- produtseeritud munajuhas
reproduktiivsüsteemi poolt, nt munavalge, munakoor lindudel.
Oska kirjeldada imetajate oogeneesi (follikulaarne): alimentaarse
oogeneesi tüüp, kus abirakud on somaatilist päritolu.
Oogeneesi etapid: paljunemine, kasvamine ja küpsemine
(millal toimub, kus toimub ja mis toimub).
o
paljunemine – emassugurakud paljunevad mitootilise
jagunemisega ja kannavad sel perioodil nimetus oogonid.
Imetajatel lõpeb oogoonide paljunemine varajases
embrüonaalses eas. Paljunemisperioodi mehhanismid sõltuvad
muidugi looma sigimisbioloogilistest iseärasustest. On liike, kelle
emasloom produtseerib igal aastal sadu või tuhandeid mune, ja
teisalt selliseid, kel kogu elu jooksul valmivad vaid üksikud
sugurakud.
o
kasvamine – kasvava emassugurakk kannab nimetust
ootsüüt. Munarakus
toimub rebu moodustamine e
vitellogenees, samuti embrüogeneesiks vajalike mRNAde,
valkude, rasvade, süsivesikute jms deponeerimine. Peale seda
sisenevad oogoonid meioosi esimesse profaasi ja muutuvad
primaarseteks ootsüütideks. Toimub lapsepõlves.
o
küpsemine - primaarsete ootsüütide rühmad jätkavad
perioodiliselt pooleli jäänud meioosi; toimub alates
puberteedist. Luteiniseeriv hormoon vabastab ootsüüdi
diploteeniblokist, toimub I meiootiline jagunemine - tekivad
polaarkeha ja sekundaarne ootsüüt. Sekundaarne ootsüüt
asub II meiootilisse jagunemisse, meioos peatatakse
metafaasi staadiumis. Käivitatakse ovulatsioon.
Oska iseloomustada antud etappidel aset leidvaid protsesse ja orienteeru
põhimõistetes.
Märksõnad, mida võiks teada:
Oogoonid - emassugurakkude eellasrakud, mis paljunevad mitootiliselt
primaarsed ootsüüdid - oogoonid peale meioosi esimesse profaasi
sisenemist, arestitakse meioos I diploteenis
sekundaarsed ootsüüdid - meioos I jagunemisele järgnedes tekib
sekundaarne ootsüüt, mis asub II meiootilisse jagunemisse, ent
peatatakse metafaasi staadiumis, käivitatakse ovulatsioon
polaarkehad - tekivad peale sekundaarse ootsüüdi metafaasibloki lõppu
asümmeetrilisel jagunemisel
küps munarakk - tekib peale sekundaarse ootsüüdi metafaasibloki
lõppemist asümm. jagunemisel, saab enamuse tsütoplasmast
millised rakud jagunevad mitootiliselt ja millised liiguvad meioosi
- idurakk → oogoon → primaarne ootsüüt (meioos I) → sekundaarne
ootsüüt+polaarkeha
sekundaarne ootsüüt (meioos II) → sügoot+II polaarkeha
I polaarkeha → polaarkehad
diploteeni blokk – mis selles arengujärgus munarakuga toimub -
diploteeniblokis on primaarsed ootsüüdid; munarakku varutakse
varuaineid, toimub rebu moodustumine ja embrüogeneesiks vajalike
ainete kogumine. Paljudel loomadel moodustuvad selles faasis
lambiharikromosoomid
metafaasi blokk – mis selles arenguaknas toimub - tekib
sekundaarse ootsüüdi meioos II metafaasistaadiumis, toimub ovulatsioon;
spermi ühinemisel munarakuga läheb meiootiline küpsemine lõpuni.
Metafaasiblokk vabastatakse, asümmeetrilise jagunemise tulemusena
tekib II polaarkeha ja küps munarakk
ovulatsioon – millised protsessid vallandavad ja mis selle
protsessi käigus toimub - protsess, mille käigus ootsüüt vabaneb
munasarjast. Luteiniseeriv hormoon ja folliikuleid stimuleeriv hormoon
põhjustavad munaraku vabanemise valminud folliikulist
follikulogenees – primordiaalsed, primaarsed, sekundaarsed –
toimub vaid tsissuustel loomadel, kus abirakud on somaatilist päritolu
- Primordiaalsed foliikulid– munarakk, 1 kiht foliikulepiteeli
- Primaarsed folliikulid - hakkab moodustuma oolemm (munaraku
membraan), moodustub ZP, tekivad mitmekordsed folliikuliepiteeli
kihid
- Sekundaarsed folliikulid - teeka formeerub, munarakk liigub
perifeeriasse
Graafi folliikulid – millal kujunevad, mis rakkudest moodustuvad
ja nende funktsioon; mis asi see follikul üldse on?) - 2-kihiline
teeka, vedelikuga täidetud folliikuliõõs, munakühm.
Enamus folliikulitest hukkub apoptoosi teel enne tertsiaarsesse
staadiumisse jõudmist - atreesia
Kuidas toimub oogeneesi hormonaalne kontroll? (GnRF, FSH, LH,
östrogeen, progesteroon, inhibiin: kus vastavaid hormoone toodetakse ja
milline on nende hormoonide roll oogeneesis (meioosi regulatsioon),
follikulogeneesis, ovulatsioonil, emaka ettevalmistamisel/implantatsioonil/
menstruaaltsükli regulatsioon)
GnRF - stimuleerib FSH ja LH vabastamist ajuripatsist
FSH (ajuripats e hüpofüüs) - reguleerib munaraku valmimist
munasarjas ja stimuleerib suguhormoonide teket. FSH toimel hakkab
kasvama arvukalt ovariaalfolliikuleid, kuid vaid üksikud või ainult üks
jõuavad neist küpsemiseni.
LH - (ajuripats e hüpofüüs) vallandab ovulatsiooni, soodustab kollakeha
arengut. Luteiniseeriva hormooni kontsentratsiooni kiire suurenemine
veres põhjustab Graafi põiekeses kokkutõmbeid ja põiekese lõhkemise,
mille tagajärjel munarakk läbib ovaari kestad ja paisatakse munasarjast
välja.
östrogeen (kollakeha, folliikulid) - inhibeerib FSH ja LH tootmist ning
uute folliikulite küpsemist; emaka sisemus muutub selle mõjul embrüo
vastuvõtmiseks sobivaks - emakakael avaneb, näärmed toodavad lima
progesteroon (kollakeha) - vajalik raseduse säilitamiseks, inhibeerib
FSH ja LH tootmist ning uute folliikulite küpsemist; valmistab emakat ette
embrüo vastuvõtuks, surub alla ovulatsiooni, takistab munasarjast
järgmiste munarakkude eraldumist, emakakaela lima pakseneb ja
moodustab korgi emakakaela ette; viib östrogeeni stimuleeritud
endomeetriumi sekretoorsesse faasi, mis võimaldab viljastatud
munarakud implanteeruda, vähendab emaka kontraktiilsust raseduse ajal.
inhibiin (kollakeha) - inhibeerib FSH ja LH tootmist ning uute folliikulite
küpsemist
Viljastumine
Viljastumine on isas- ja emasgenoomi konjugatsioon kahe gameedi
liitumisejärel. Bioloogiliselt on fertilisatsioonil kaks tähendust:
• kahe gameedi liitumisega taastatakse keharakkudele omane
diploidne kromosoomistik;
• fertilisatsiooniga aktiveeritakse munarakk arenema.
Kehaväline viljastumine (merisiiliku näitel).
o Oma/võõra äratundmine -
Kemoatraktsioon (sperakt,
resakt)
o
Kemoatraktsioon ehk spermi ligi meelitamine
keemiliste ühenditega munaraku poolt; liigispetsiifiline,
munaraku poolt ajaliselt kontrollitud. Ühe liigi ühendid
(sperakt/resakt) ei avalda mõju teise liigi spermidele.
o
Sperakt ehk merisiiliku spermi küljes retseptor
(atraktandile).
o
Resakt ehk merisiiliku spermide atraktant munarakus.
o
Akrosomaalreaktsioon ja spermi/munaraku ühinemine
(akrosomaaljätke, bindiin, viljastumiskühmuke)
o Spermid kinnituvad primaarsetele munakestadele, mille
järel vallan- dub akrosomaalreaktsioon. Spermi pea
eesosas lagunevad plasma- ja akrosoomimembraanid
ühispõiekesteks ja akrosoomis ole- vad hüdrolaasid
vabanevad. Spermi ja munaraku interaktsioon
aktiveerib Ca2+ kanalid, toimub akrosomaalreaktsiooni
signaalide kaskaad, akrosoomi ensüümide eksotsütoos.
Ensüümid ja hüperaktiviseeritud spermide füüsiline jõud
tagavad nende tungimise läbi granuloosarakkude ja
rebukesta munarakuni. Sperm esmalt seondub ja
seejärel sulandub munaraku membraaniga vajalik, et
spermid
oleks
liikumis-
ja
hüperaktiviseerumisvõimelised ning suudaks ära tunda
ja seonduda munaraku ZP-ga ning läbi viia
akrosomaalreaktsiooni. Moodustub akrosomaaljätke,
mis tungib munaraku rebukestani ja mille pind on
kaetud bindiiniga (liigispetsiifiline valk, mille retseptorid
on munaraku pinnal) - toimub gameetide seondumine
o Gameetide ühinemine - Rebukesta lüüsimisel akrosoomi
ensüümide toimel pääseb sperm munaraku pinnale.
Merisiilikul on kirjeldatud, et spermile sopistub
munaraku
pinnalt
viljastumiskühmuke
ehk
fertilisatsioonikoonus. Oma olemuselt on selline
struktuur homoloogiline spermi akrosomaaljätkega,
kuna viljastumiskühmuke moodustub globulaarse aktiini
polümeriseerumise tõttu ootsüüdi kortikaalses
tsütoplasmas.
o
akrosomaaljätke - akrosomaalreaktsiooni II osas
moodustuv struktuur, mis tungib munaraku rebukestani
ja mille pind on kaetud bindiiniga
o
bindiin – kõrgelt liigispetsiifiline valk, millega tagatakse
liigispetsiifiline viljastumine, mis leiab munaraku pinnal
retseptori
o
Viljastuskühmuke – spermi ja munaraku ühinemisel
moodustuv struktuur, membraanid ühinevad ja sperm
siseneb munarakku
Polüspermia vältimine (kiire ja aeglane blokaad)
Organismi normaalne arenemine tagatakse ainult juhul, kui emas-
genoomiga liitub vaid üks isasgenoom. Mitme spermi olemasolul
munarakus tekib multitsentriline mitoos, mille tagajärjeks on aneuploidsed
tütarrakud ja arengu katkemine. Tähtsaks teguriks on ka spermide arvu
reguleerimine viljastumiskohas. Kõige üldisemad on polüspermia
takistamiseks munaraku kiire ja aeglane blokaad. Munaraku membraanil
on omadus ühineda spermiga, kuid samavõrra oluline on ka membraani
omadus muutuda kiiresti spermide suhtes refraktaarseks. See
saavutatakse munaraku membraani elektrilise potentsiaali kiire
muutmisega. Munaraku plasmamembraani soikepotentsiaal on –70mV,
kuna Na+ -ioonid pumbatakse rakust välja. Esimese spermi ühinemisel
tungib Na+ munarakku ja 1–3 sekundiga muutub membraani potentsiaal
positiivseks: +20mV. Sperm on võime- line liituma munarakuga vaid –
70mV juures. Kui sellist potentsiaali hoida munaraku membraanil
kunstlikult, siis on tagajärjeks mitme spermiga liitumine ja polüspermia.
sialgne munaraku soikepotentsiaal (–70mV) taastub umbes 1 minuti
jooksul. Selline lühiajaline refraktaarsus ei näi olevat piisav ja paljudel
liikidel on polüspermia takistamiseks veel
aeglane blokaad. Selline tõkestamine algab üks minut pärast kahe gameedi ühinemist ja on
tuntud kortikaalreaktsiooni nime all. Pärast spermi penetratsiooni
tühjendavad kortikaalgraanulid oma sisu rebukesta alla, mille tulemuseks
on sper- midele läbimatu viljastumiskest. Kortikaalgraanulid sisaldavad
proteaase, peroksüdaasi jne. Kortikaalreaktsioon algab spermi
sissetungimise kohast ja liigub lainena üle kogu munaraku pinna
vastaspooluseni.
Kehasisene viljastumine (imetaja/inimene).
o Spermi teekond munarakuni – millised bioloogilised
„barjäärid“ selekteerivad sperme (märksõnad
reotaksis, termotaksis, kemotaksis),
Barjäärid:
1) tupe happeline keskkond
2) immuunsüsteemi rakud
3) emakakaela lima
4) munajuhasid 2 - u pooled spermid pööravad õiges
suunas
5) emaka-munajuha ühenduskoha lima
6) munajuha kitsus - spermide energiline liikumine
vaigistatakse, nad kapatsiteeruvad
Termotaksis - kapatsiteerunud spermid liiguvad
kõrgema temperatuuri poole
Kemotaksis - keemiliste ainetega spermide õigesse
suunda liikuma suunamine
Reotaksis
-
spermid ujuvad munajuha ja
emakanäärmete poolt toodetud vedelikele vastassuunas
o spermide kapatsitatsioon -
o Akrosomaalreaktsioon ja
spermi/munaraku ühinemine
(milleks akrosomaalreaktsiooni üldse vaja on ja kuidas toimub)
-
o Polüspermia
vältimine
(aeglane
blokaad,
kortikaalreakstioon)
polüspermia vältimine on oluline, kuna muidu tekivad
aneuploidsed tütarrakud ja organismi areng katkeb.
Kiire blokaad - munaraku membraanipotentsiaali
muutus peale spermi sisenemist. Na+ kanalid avanevad,
membraanipotentsiaal muutub 1-3 s jooksul positiivseks
(-70 mV → +20 mV), spermid ei saa positiivse
membraanipotentsiaaliga munarakuga seonduda.
Aeglane blokaad - munaraku korteksis paiknevate
kortikaalgraanulite eksotsütoos, vabanevad ensüümid,
mis modifitseerivad munaraku kestasid.
Munaraku aktivatsioon –
mis see tähendab ja milleks oluline? Mis
protsessid munarakus aktiveeritakse ja mis on peamine
aktivaator?
Viljastumisel tõuseb märgatavalt munaraku Ca2+ -ioonide sisaldus. Ca2+
ioonide tõus vallandab lisaks kortikaalreaktsioonile ka munaraku
aktivatsiooni, see aktiveerib emapoolsete mRNAde translatsiooni ja
põhjustab ülemineku mitoosifaasi. Võimaldab organismi edasist arengut.
Esimeseks lüliks selles rajas on trans- membraanne valk, mille rakuväline
osa on mõjuaine retseptoriks, raku sees on aga seotud G-valguga
(guanosiinnukleotiidi siduv valk). G-valgu aktivatsioonil aktiveeritakse
omakorda ensüümid koondnime- tusega fosfolipaas C. Need ensüümid
katalüüsivad fosfatidüülinositool- 4,5-bifosfaadi kaheks sekundaarseks
messendþeriks: inositool-1,4,5- trifosfaadiks (IP3) ja diatsüülglütserooliks
(DAG). Neist esimene avab Ca2+-kanalid ja teine stimuleerib
prootonpumpa H+ rakust välja viima. Aktivatsioonile on iseloomulik
rakusisese pH ja hingamise järsk tõus, DNA replikatsiooni ning valgu
sünteesi kiire suurenemine. Tähtsal kohal on membraanilipiidide
biosünteesiks oluliste ensüümide produktsioon
Lõigustumine
Mis protsess on lõigustumine? Mida tähendab sünkroonne ja
asünkroonne lõigustumine.
Lõigustumine ehk organismi hulkraksuse taastamine. Alguses -
jagunemine ilma kasvamiseta. Tuuma-tsütoplasma suhte
normaliseerimine - munaraku suur tsütoplasma kogus jaotatakse
väiksemate blastomeeride vahel
- Sünkroonne lõigustumine - blastomeerid jagunevad üheaegselt
(enamik loomi, nt linnud, roomajad, kalad, putukad, amfiibid)
- Asünkroonne lõigustumine - blastomeerid jagunevad ajalise nihkega
(imetajatel algusest selline - munarakus vähe rebu)
Kuidas toimub lõigustumisel rakutsükli regulatsioon (MPF-mitosis
promoting factor), mida tähendab kesk-blastula üleminek (mid-blastula
transition) ja sügoodi/embrüo genoomi aktivatsioon?
MPF - blastomeeride sünkroonset lõigustumist aitavad kiiresti läbi viia
maternaalselt talletatud komponendid nagu MPF e mitoosi võimendav
faktor, mis koosneb tsükliin B ja tsükliin-sõltuvast kinaasist (CDK). Tänu
sellele (ja ensüümidele, tubuliinidele, histoonidele jne) on klassikalisest
rakutsüklist G1 ja G2 faasid kaotatud, mistõttu on rakujagunemine
märgatavalt kiirem.
- Kesk-blastula üleminek - aktiveeritakse sügoodi enda genoom. Kui
varem oli jagunemine sünkroonne, siis nüüd lülituvad sisse G1 ja G2
checkpointid ja lõigustumine muutub asünkroonseks. MPF kaob, sest
rakud sünteesivad MPF regulaatoreid.
- Sügoodi genoomi aktivatsioon - sõltuvalt liigist aktiveeritakse
embrüo genoom eri aegadel (hiir 2-raku staadium, inimene ja siga
4-8 raku staadium, veis ja lammas 8-16 raku staadium)
Millest sõltub lõigustumise tüüp?
Munarakus sisalduvates maternaalset päritolu valkudest (tsükliinid,
ensüümid, histoonid, tubuliinid jne) ja mRNAdest, mida on vaja kiire ja
kontrollitud rakujagunemise läbiviimiseks. Samuti rebu hulgast ja
paigutusest munarakus.
Oska kirjeldada erinevaid lõigustusmise tüüpe
lõigustumine võib olla osaline (partsiaalne) või täielik (totaalne). Vähese
või keskmise rebuhulgaga ootsüüdid jagunevad täielikult. Suur rebuhulk
inhibeerib tugevalt lõigustumist, toimub osaline lõigustumine.
Holoblastiline munarakk - lõigustub täielikult, täiesti lõigustunud
munarakud
Meroblastiline munarakk - lõigustub osaliselt
mõtle mida tähendavad:
lõigustumistasapinnad ekvatoriaalne
meridionaalne
horisontaalne
vertikaalne
mõtle ka mis moodi tekivad vegetatiivse poole peale
makromeerid ja animaalse poole peale mikromeerid osadel
loomadel;
Paljudel loomadel on totaalsel lõigustumisel blastomeerid märgata- valt
erineva suurusega (totaal-inekvaalne lõigustumine). Sellisel juhul
nimetatakse muna animaalse poole rakke mikromeerideks ja vegeta-
tiivse poole rakke makromeerideks. Totaal-inekvaalselt lõigustuvad
kammloomade, mõne rõngussi, enamiku limuste, vaap- ja kopskalade,
enamiku kahepaiksete munarakud.
ja mida tähendab animaalne vs vegetatiivne poolus
Mõisted:
täielik e.
holoblastiline ja
osaline e.
meroblastiline
lõigustumine ning nende alatüübid (radiaalne, bilateraalne, spiraalne,
rotatsiooniline, diskoidaalne, superfitsiaalne), oska tuua näiteid
loomariigist.
TÄIELIKUD LÕIGUSTUMISED:
- Radiaalne (kahepaiksed - konnad, okasnahksed) - lõigustumise
lihtsaim vorm, tulemuseks tsöloblastula; Sellises embrüos on enam-
vähem ühe- suguse suurusega rakud, mis ümbritsevad suurt
tsentraalselt paiknevat blastotsööli. Esimene ja teine lõigustumine
on vertikaalsed, lõigustumistasapinnad risti (tulemuseks on neli
ühesuguse suurusega blastomeeri). Kolmas lõigustumine on
ekvatoriaalne, tulemuseks 8 ümbes ühesuurust blastomeeri. Neli
animaalse pooluse rakku lõigustuvad võrdselt ja tulemuseks on
kaheksa ühe- suguse mahuga blastomeeri, mida nimetatakse
mesomeerideks. Neljas lõigustumine eri rakkudel eri tüüpi,
animaalsel poolusel jaotuvad blastomeerid ühtlaselt e tekivad
mesomeerid, vegetatiivsel poolusel toimub ebavõrdne lõigustumine
- 4 makro- ja 4 mikromeeri.
- Spiraalne (teod, rõng- ja lameussid) - Spiraalse lõigustumise juures
on resultaadiks väga väikese blastotsöö- liga stereoblastula.
Esimesest kahest lõigustumisest on blastomeerid enam-vähem
ühesuurused, kolmandast peale on selgelt eristatavad mikromeerid
animaalsel poolusel ja makromeerid vegetatiivsel poolu- sel.
Spiraalne lõigustumine on oma nime saanud sellest, et mikromee-
ride käävid pöörduvad 45° võrra makromeeride käävide suhtes (joo-
nis 35). Kääv võib pöörduda nii päripäeva kui ka vastupäeva,
mistõttu eristatakse parempöördese ehk deksiotroopse
(dekstraalse) ja vasak- pöördese ehk leotroopse (sinistraalse)
lõigustumise suunaga loomi. Suund määratud ema genoomi ühe
geenipaariga; blastomeerid omavahel väga tihedas kontaktis,
rakkude programmeerimine väga varajane
- Bilateraalne (keelikloomad) - lõigustumine jaotab sügoodi
vasakuks ja paremaks pooleks, järgnevad lõigustumised järgivad
peegelsümmeetriat; 8-64 rakus staadiumini ebavõrdsed
lõigustumised
- Rotatsiooniline (imetajad, nematoodid) - imetajatel asünkroonne
alguset peale, kuna üks esimestest tütarrakkudest lõigustub teisest
aeglasemalt. Nimetus rotatsiooniline tuleneb sellest, et kaks esimest
blastomeeri
moodustavad
edasises
lõigustumises
lõigustumistasapinnad
erinevates
suundades:
ühe
lõigustumistasapind on vertikaalsuunaline ja teisel horisontaalne.
Kuni 8-raku staadiumini blastomeerid üsna hõredalt paigutunud,
peale seda liibuvad rakud tihedalt üksteise vastu - embrüo
kompakteerumine e tihendamine. Kuni kompakteerumiseni on kõik
rakud totipotentsed, kuid kom- pakteerumise-järgselt on rakud
jagunenud kaheks erisuguseks popu- latsiooniks, mis kannavad
nimetust trofoblast ehk trofektoderm ja embrüoblast ehk sisemine
rakkude mass. Embrüo sisse moodustub siseõõs kavitatsiooni ajal,
kuna trofoblasti rakud sekreteerivad vede- likku. Tulemuseks on
ekstsentrilise õõnsusega blastotsüst, mis on ise- loomulik kõikidele
imetajatele.
MITTE TÄIELIKUD EHK OSALISED EHK MEROBLASTILINE
LÕIGUSTUMINE:
- Superfitsiaalne ehk pindmine lõigustumine (putukad) - esialgu
jaguneb vaid sügoodi tuum, mis paikneb sügoodi keskel oleva rebu
tsentraalses osas; tuum teeb läbi rea mitootilisi jagunemiseid,
seejärel rändavad tuumad perifeeriasse ja moodustavad
blastodermi.
- Polületsitaalsed munarakud, mis rebu paigutuse järgi on
tsentroletsitaalsed (keskmerebused). Tekkinud blastulal blastotsööl
puudub, olles asendunud rebuga. Sellist blastulat nimetatakse
periblastulaks ehk ümbrisblastulaks. Partsiaalne superfitsiaalne
lõigustumine on iseloomulik lülijalgsetele.
- Diskoidaalne ehk kettaline (linnud - kana, kalad, sisalikud) -
lõigustub vaid sügoodi rebuvaba osa, millest kujuneb iduketas e
blastodisk e blastoderm. Blastodiski keskosa robust eraldatud
subgerminaalse õõnega; selle kohalt kumab iduketas läbi - area
pellucida; äärtes iduketas tihedalt rebu külge kinnitunud - area
opaca. Osa rakke on laskunud subgerminaalsesse õõnsusse ja
moodustab seal hõredalt paiknevatest rakkudest alumise kihi, mis
kannab nimetust primaarne hüpoblast. Primaarse hüpoblasti
kooseisus on esmased sugurakud. Pealmine või välimine iduketta
osa on epiblast. Iduketta tagumises (posterioorses) servas on
epiblasti rakud mitmekihiliselt ja moodustavad Kölleri sirbi. Kölleri
sirbi moodustumise ja ühtlasi tule- vase iduketta
bilateraalsümmeetria eeldused luuakse juba munajuhas. Kui muna
laskub munajuhas, siis pööratakse teda kiirusega 10–15 pöö- ret
tunnis. Pööramise ajal on rebuvaene tsütoplasma, millest hiljem
kujuneb iduketas, kergem kui ülejäänud rebu. Selline
tsütoplasmatilk püüab tõusta ülespoole, mistõttu omandab
tagurpiditilga kuju. Lõigus- tumisel on tsütoplasmat rohkem iduketta
ülaservas, millest moodustub Kölleri sirp ja mis markeerib tulevase
organismi posterioorse suuna. Kölleri sirbi alumised rakud rändavad
ettepoole primaarse hüpoblasti suunas ja moodustavad
sekundaarse hüpoblasti. Epiblasti ja hüpoblasti vahele jääb linnu
embrüo blastotsööl.
- Esineb polületsitaalsetel munarakkudel, mis rebu paigutuse järgi on
teloletsitaalsed ehk ots-rebused. Siin lõigustub ainult tuuma sisaldav
tsütoplasmarikas animaalne poolus, kuna suurem, rebuga täidetud
osa ei lõigustu. Lõigustu- mise tulemusena kujuneb animaalsel
poolusel iduketas ehk blastodisk ja kogu blastulat nimetatakse
diskoblastulaks ehk ketasblastulaks.
Blastulate tüübid (tsöloblastula e õõnesblastula, stereoblastula e
umbblastula, ümbrisblastula e periblastula, blastotsüst, plaakula,
diskoblastula e ketasblastula; oska tuua näiteid).
- tsöloblastula e õõnesblastula - ühe või mitmekihiline
blastoderm, ruumikas blastotsööl (konn, meritäht, merisiilik)
- stereoblastula e umbblastula - siseõõs on rudimenteerunud või
puudub(kärssussid, ripsussid, rõngussid, molluskid)
- ümbrisblastula e periblastula - blastotsööl puudub, asendunud
rebuga (enamik putukaid)
- blastotsüst - imetajate blastula, rakkude divergents pole võrreldav
tüüpilistel blastulatel tekkivatega
- plaakula - blastula lamendunud liistakuks (väheharjasussid,
mantelloomad)
- diskoblastula e ketasblastula - lõigustumisel tekib animaalsel
poolusel iduketas e blastodisk (linnud, roomajad, luukalad,
siugkonnalised, skorpionid, haid, raid)
Ole valmis täpsemalt kirjeldama:
1)
lõigustumist
äädikakärbsel
(sh.
selgita,
millise
lõigustumistüübiga on tegu)
Süntsüütium – lõigustumine, kus tekib üks rakk mitme tuuma ja
ühise tsütoplasmaga
Süntsütiaalne blastoderm - äädikakärbse mitootiliselt jagunenud
tuumad, mis on rännanud sügoodi perifeeriasse ning moodustavad
ilma rakkude vaheseinteta struktuuri
rakuline blastoderm - munaraku membraani sissevoltumisel
jaotub iga tuum üksikusse rakku, tekib rakuline blastoderm
energiidid
-
äädikakärbse lõigustumisel moodustuvad
mikrotorukeste ja mikrofilamentiderikka tsütoplasmaga ümbritsetud
tuumad, mis on seostunud tsütoplasmasaarekestega
polaarrakud – tulevased sugurakud
(meroblastiline, tsentroletsitaalne, superfitsiaalne):
I.
sügoodi (keskel rebu tsentraalses osas paiknev) tuum
jaguneb, teeb läbi rea mitootilisi jagunemisi kuni 256
tuumani (iga jagunemine - 8 min)
II.
tuumad rändavad perifeeriasse, moodustades rakkude
vaheseinteta süntsütiaalse blastodermi
III.
posterioorse pooluse rakutuumad moodustavad enda
ümber membraanid ja neist saavad alguse sugurakud
IV.
14. rakutsüklil formeeruvad ühtsed rakkude vaheseinad
V.
üleminek asünkroonsele lõigustumisele, blastodermi
moodustumine
(hakkab
toimuma
vastavalt
tuuma/tsütoplasma vahekorrale)
2)
lõigustumist konnal (sh. selgita, millise lõigustumistüübiga on
tegu)
Hall sirp - poolkuukujuline piirkond marginaaltsoonis, seda
läbib I lõigustumisvagu (marginaaltsoon - animaalse ja
vegetatiivse pooluse piir, kust algab gastrulatsioon ja mis
asub spermi penetratsiooni vastasküljel)
kortikaalne rotatsioon
-
kortikaalse tsütoplasma
roteerumine 30 kraadi sisemise tsütoplasma suhtes peale
viljastumist
Mikromeerid - ebavõrdse lõigustumise tagajärjel tekkinud
väikesed blastomeerid (animaalsel e rebuvaesel poolusel)
Makromeerid - ebavõrdse lõigustumise tagajärjel tekkinud
suured blastomeerid (vegetatiivsel e reburikkal poolusel)
blastotsööl,
moorula - amfiibi lõigustunud munarakk 16-64 raku
staadiumis
Blastula - moorula staadiumile järgnev amfiimi lõigustunud
munarakk; amfiibi puhul on sellel ruumikas blastotsööl ning
ühekihiline blastoderm
kesk-blastula transitsioon - blastulas toimuvad muutused,
sh sügoodi geenide transkriptsiooni aktivatsioon, rakutsükli
aeglustumine, asünkroonsem lõigustumine, rakumigratsiooni
suurenemine
(holoblastiline, mesoletsitaalne, radiaalne)
amfiibide puhul jääb rebu paigutuse tõttu vegetatiivse pooluse
lõigustumine ajaliselt maha animaalse pooluse lõigustumisest,
mistõttu vegetatiivse pooluse rakud on suuremad. Tekib
moorula e kobarloode (16-64 rakuline staadium), blastotsööl
on ilmne 128-raku staadiumis.
3)
lõigustumist kanal (sh. selgita, millise lõigustumistüübiga on tegu)
Heleväli - (area pellucida) iduketta osa, mis paikneb
subgerminaalse õõne kohal ja kumab läbi
Tumeväli - (area opaca) iduketta osa, mis on liibunud tihedalt
rakuvälisele rebule
Blastoderm - iduketas; sügoodi rebuvaba osa, mis lõigustub
Epiblast - pealmine/välimine iduketta osa
subgerminaalne õõs - epiblasti ja rebu vaheline õõnsus,
eraldab blastodiski keskosa ja rakuvälist rebu
Marginaaltsoon - animaalse ja vegetatiivse pooluse piir, kust
algab gastrulatsioon ja mis asub spermi penetratsiooni
vastasküljel
(meroblastiline, teloletsitaalne, diskoidaalne)
lõigustub vaid sügoodi rebuvaba osa, blastodiski keskosa on
rakuvälisest rebust eraldatud subgerminaalse õõnega; selle
kohalt kumab iduketas läbi (area pellucida), äärtes on liibunud
rakuvälisele rebule (area opaca); osa rakke laskub
subgerminaalsesse õõnsusesse, tekib primaarne hüpoblast;
pealmine/välimine iduketta osa - epiblast
4)
lõigustumist
inimesel/hiirel
(sh.
selgita,
millise
lõigustumistüübiga on tegu)
Kompakteerumine – rakkude tihendalt kokku liibumine peale 8-
raku staadiumit
Moorula - varajane embrüo, millel on totipotentsed rakud (16-64
rakku)
Blastotsüst -
lõigustumise lõppresultaat, mis koosneb
ekstraembrüonaalsest trofektodermist ja ICM-ist kujunenud
primitiivsest endodermist ja embrüonaalsest epiblastist
Blastotsööl - embrüo sisemusse tekkiv veega täidetud paun, mis
moodustub blastotsüsti keskele asümmeetriliselt (lahutab animaalse
ja vegetatiivse pooluse)
Totipotentsus - rakud, mis on suutelised jagunema ja looma kõiki
liigile omaseid rakutüüpe
Pluripotentsus - rakud, mis on võimelised diferentseeruma üheks
kolmest lootelehest
Trofoblasti ja ICM-sisemise rakumassi teke ja mis neist saab.
tekivad peale 8-raku staadiumit, rakud jagunevad kaheks
populatsiooniks; trofoblastist arenevad lootevälised organid ja koed,
ICMist areneva organismi koed
Blastotsüsti koorumine ja implantatsioon.
blastotsüsti
jõudmisel emakasse toimub ZPst vabanemine e koorumine ja
kinnitumine e implantatsioon selleks kohandatud emaka limaskesta
epiteelile - endomeetriumine; implantatsiooni ja koorumist aitavad
esile kutsuda progestroon ja östrogeen
Mis on diapaus? puhkeperiood, mille ajal blastotsüst väljub ZPst,
ent (enamasti) ei implanteeru; jaguneb fakultatiivseks (põhjustatud
laktatsioonist; närilised, putuktoidulised, kukkurloomad) ja
obligatoorseks (põhjustatud keskkonnatingimustest; armadillid,
loivalised, karulased, metskits
(holoblastiline, isoletsitaalne, rotatsiooniline)
imetajatele on iseloomulik rotatsiooniline lõigustumine; algusest
peale asünkroonne, üks esimestest tütarrakkudest jaguneb teisest
aeglasemini; kuni 8-rakulise staadiumini on blastomeerid üsna
hõredalt paigutunud, peale seda liibuvad tihedalt kokku - toimub
embrüo kompakteerumine e tihendamine; kuni kompakteerumiseni
on rakud totipotentsed, peale seda jagunevad kaheks
populatsiooniks - trofoblast (trofektoderm - lootevälised koed) ja
embrüoblast (sisemine rakumass - loote koed); lõigustumise ajal
liigub embrüo munajuhas ripsrakkude ripsmete löökide mõjul
emakavalendiku suunas, implantatsioon toimub emaka limaskesta
sisse trofoblasti rakkude ensüümide abil (kollagenaas, stromelüsiin,
plasminogeeni aktivaator); enne implantatsiooni väljub embrüo
rebukestast (zona pellucida) - toimub n-ö koorumine
identsete kaksikute teke - ühemunakaksikud - üks munarakk ja üks
sperm; kahemunakaksikud - 2 munarakku, 2 spermi; moorula staadiumis
jaguneb munarakk kaheks, areneb 2 eri loodet, mis on ühe platsentaga
emaga ühendatud
Gastrulatsioon
Mis protsess on gastrulatsioon ja mis selle käigus toimub?
Gastrulatsioonil paigutuvad organite ja kudede alged organismis oma
õigetele kohtadele ja toimuvad tüvirakkud determinatsioonid.
Iseloomustab loote- ehk idulehtede moodustumine
Lootelehed ja nende derivaadid (ektoderm, mesoderm, endoderm –
põhimõtteliselt oleks hea kui kohe mõtleksid nende derivaatide peale ehk
siis millised struktuurid vastavatest lootelehtedest arenevad).
o
ektoderm - välimine looteleht; väliskiht - epiderm,
kesknärvisüsteem - aju neuronid, neuraaltoru - melanotsüüdid
o
mesoderm - keskmine looteleht; seljakeelik e notokord, luud,
neerude tuubulrakud, punased verelibled, näolihased
o
endoderm
- sisemine looteleht; pankrease rakud,
kilpnäärmerakud, kopsurakud
Morfogeneetilised liikumised gastrulatsioonis (emboolia: involutsioon,
ingressioon, delaminatsioon, invaginatsioon ja epiboolia/interkalatsioon) -
oska tuua ka vastavate liikumiste näiteid erinevate mudelorganismide
arengust
emboolia ehk kattumine- rakkude liikumine, mille käigus
tulevased mesodermi ja endodermi rakud liiguvad tulevase
ektodermi alla
o 1. involutsioon - rakkude sisserullumine, rakud roomavad
välimiste rakkude sisepinda mööda blastula õõnsusesse
o 2. ingressioon - sisseastumine, üksikud epiteeli rakud
muutuvad vabalt migreeruvatest mesenhümaalseteks
rakkudeks
o 3. delaminatsioon ehk lõhastumine- ühe rakukihi lõhastumine/
migratsioon 2 kihiks. Blastomeerid poolduvad välimisteks ja
sisemisteks türarrakkudeks.
o 4. invaginatsioon - rakkude sissesopistumine embrüo
sisemusse. Vegetatiivse pooluserakud sopistuvad ühtse kihina
blastula sisemusse ja moodustavad ürg- soole ehk
arhenteroni. Sissesopistumise kohal moo- dustub blastopoor
ehk ürgsuu, mis ürgsuustel loomadel jääbki suuavaks, kuid
teisssuustel loomadel areneb pärakuks
o 5. epiboolia/interkalatsioon - sisemised lootelehed kattuvad
epiteeli (tavaliselt ektodermi) rakkude polt; võib toimuda
rakkude jagunemise, rakkude kuju muutumise või
interkalatsiooni (e rakukihtide vähemateks kihtideks
koondumise) teel
Täpsemalt ole valmis kirjaldama:
1) konna gastrulatsiooni
Hall sirp/marginaaltsoon -
Niewkoop`i keskus (mis selle roll) -
tekib
kortikaalrotatsioonil halli sirbi piirkonda, osaleb Spemanni
organisaatori arengus wnt signaaliraja osalusel
Speman-Mangoldi organisaator (mis selle roll) - gastrula
dorsaalregioonis paiknev struktuur, mis vastutab neuraaltoru
tekke induktsiooni eest amfiibide embrüos ja algatab
gastrulatsiooni; selle moodustavad neelu endoderm, pea ja
seljakeeliku mesoderm ning blastopoori ülahuul
pudelrakud/invaginatsioon
-
pudelrakkude
moodustumisega marginaaltsoonis algab gastrulatsioon
amfiibis; need on kõige dorsaalsemad vegetatiivse pooluse
rakud, mis tungivad teiste rakkude vahele - see põhjustab
pudeli/kolvi kuju
vegetaalne
rotatsioon/IMZ
(involueeruv
marginaaltsoon) - algab 2h enne pudelrakkude ilmnemist;
rotatsioon lükkab tulevase neelu endodermi rakke blastotsööli
külge pidi embrüo sisse animaalse pooluse suunas, tõmmates
kaasa ka pea mesodermi ja seljakeeliku mesodermi rakke; IMZ
e involuting marginal zone koosneb tulevase neelu endodermi,
pea ja seljakeeliku mesodermi rakkudest
blastopoori (üla, ala, külghuul) - ülahuul - moodustub
esimesena, selle läbivad kõigepealt eessoole endodermi rakud
(pudelrakud), siis pea ja seljakeeliku mesodermi rakud
külghuul - moodustub blastopoori laienedes arengu käigus,
läbi selle liiguvad sisse endo- ja mesodermi rakud
alahuul - moodustub blastopoori laienedes arengu käigus, läbi
selle liiguvad sisse endo- ja mesodermi rakud
arhenteroni teke/involutsioon - arhenteron e ürgsool,
vooderdatud pudelrakkude poolt ja tekib pudelrakkude
invaginatsioonil
ektodermi teke/epiboolia - epiboolia e kattumine; protsessi
käigus kaetakse embrüo sisemised lootelehed epiteeli
rakkudega (tavaliselt ektoderm)
Rebukork - endodermaalsetest rakkudest struktuur, mis
jäävad peale blastopoori täies ulatuses tekkimist mingit aega
pinnale
Gastrulatsioon algab spermi penetratsiooni vastasküljel muna
animaalse ja vegetatiivse poole piiril, mida nimetatakse
marginaaltsooniks. Ulatuslike liikumiste esimeseks ilminguks
on pudelrakkude moodustumine marginaaltsoonis. Sellele
järgneb sisemiste marginaalrakkude involutsioon: rakud
roomavad animaalse pooluse sisepinda (või blastotsööli lage)
mööda blastotsööli sisemusse ja veavad enda järel ülejäänud
arhenteroni, kus- juures välimised marginaalrakud jäävad
arhenteroni voodriks. involutsioonivõime on omane ainult
sisemistele marginaalrakkudele. Samaaegselt invaginatsiooni
ja involutsiooniga toimub embrüo vastaspoolel animaalsete
rakkude epiboolia, kus nad katavad vege- tatiivse pooluse
reburikkad rakud. Enamik vegetatiivseid rakke on
gastrulatsiooni lõpul epiboolia tõttu embrüo sees, vaid väike
osa on vaa- deldav blastopooris, mille nad sulgevad
rebukorgina.
2) linnu gastrulatsiooni
Hüpoblasti formeerumine (primaarne ja sekundaarne
hüpoblast (endoblast), mis on hüpoblasti funktsioon) -
osad epiblasti rakud ingresseeruvad ja moodustuvad
hüpoblasti saared, millest omakorda moodustub primaarne
hüpoblast; posterioorsest blastodermi piirialast Kölleri sirbi
piirkonnast migreeruvad rakud anterioorselt moodustades
koos primaarse hüpoblastiga sekundaarse hüpoblasti, tekib 2-
kihiline blastoderm - epiblast ja hüpoblast, mille vahel on
blastotsööl; epiblastist moodustub kogu embrüo
Hüpoblasti funktsioon - hüpoblast panustab rebukoti
koosseisu, samuti on migreeruvatele epiblasti rakkudele tähtis
induktiivsete signaalide allikas
Ürgjuti teke ja funktsioon - ürgjutt tekib Kölleri sirbi esise
epiblasti paksendi venimisel mööda organismi
anterioposterioorset telge
Kolleri sirp - helevälja posterioorses osas olev epiblasti
rakkude ja marginaaltsooni paksenenud osa, kust saab alguse
ürgjutt
Henseni sõlm - ürgjuti eesmine laienenud osa
ürgjutt (pea, keskosa, sabaosa – millised struktuurid
tekivad läbi nende piirkondade) - gastrulatsioon
algatatakse ürgjuti tekkega epiblasti posterioorses osas
anterioorne osa - pea mesoderm, kordamesoderm, somiitide
mesodermi mediaalne osa; seal asub algul Henseni sõlm
keskosa - lateraalne osa - somiidid, süda, neerud
posterioorne osa - külgplaadi mesoderm, ekstraembrüonaalne
mesoderm
Ürgvagu - süvend, läbi mille epiblasti rakud migreeruvad
ürgjutist embrüo sisemusse
mesodermi-endodermi rakkude teke epiblastist - kui
rakud sisenevad ürgjutti, teevad nad läbi epiteliaal-
mesenhümaalse transitsiooni
EMT-epiteliaalne
mesenhümaalne
transitsioon/üleminek; millisest piirkonnast ürgjutt
kasvama hakkab ja kuhu poole hiljem regresseerub).
Germinatiivsirp - piirkond, kuhu koonduvad hüpoblasti
rakud area pellucida anterioorses osas; sisaldab ka ürgseid
sugurakke, mis hiljem migreeruvad piki veresooni
gonaadidesse
Linnu vastmunetud muna koosneb diskoblastula tsentraal-
sestheleväljast(areapellucida)japerifeersesttumeväljast(areao
paca). Helevälja rakud on õõnsusega rebust lahutatud,
tumevälja rakud on aga rakuvälise rebu külge kasvanud.
Diskoblastula koosneb helevälja kohal välimisest (pealmisest)
epiblastist ja sisemisest (alumisest) hüpo- blastist. Viimases
on saarekestena primaarne hüpoblast, mille koostises on ka
esmased sugurakud. Hüpoblastile annab terviklikkuse sekun-
daarne hüpoblast, mis pärineb iduketta tagaosas olevast
Kölleri sirbist. Iseloomulikuks ürgjuti moodustumine idukettal;
see on algul vaadeldav paksendina Kölleri sirbi ees, seejärel
venib ettepoole pikaks ahtaks jutiks mööda organismi
anterioposterioorset telge. Peale ürgjuti formeerumist algab
tema kaudu epiblasti rakkude liikumine blastotsööli, mille
tunnistuseks on süvend ürgjuti keskel e ürgvagu. Ürgjuti
eesmine osa on laienenud ürgsõlmeks ehk Henseni sõlmeks.
Henseni sõlme läbivad rakud rändavad ettepoole,
moodustavad organismi oma koed ja organid. Ürgjuti külgedel
ja tumevälja piirkonnas olevad lootelehed lähevad põhiliselt
looteväliste organite (ekstraembrüonaalsete memb- raanide)
koostisse. Linnul ingresseeruvad endo- ja mesodermi rakud
läbi ürgjuti sama- aegselt ja esialgu enam-vähem võrdses
vahekorras, kuid arengu edene- des endodermi osa väheneb
pidevalt ja mesodermi osa kasvab. Kogu blastotsööl on
täidetud rikkalikult hüaluroonhappega, mis või- maldab
rakkude individuaalset ingressiooni ja takistab nende enne-
aegset agregeerumist.
Definitiivse endodermi järk-järguline paigaldumine surub
hüpo- blasti koos selles olevate esmaste sugurakkudega
iduketta helevälja eesmisele piirile, kus moodustuv volt on
tuntud germinatiivsirbi nime all. Epiblasti ja endodermi vahel
moodustab mesoderm (pea- ja kordo- mesoderm) Henseni
sõlmest ettepoole tihenenud rakkude väädi, mis pungitab
epiblasti üles peajätkeks. Endodermi moodustumine lõpeb
kodukana embrüos 22-tunnise inkubatsiooni järel, kuid
mesodermi ingressioon kestab kauem. Epiblasti jäänud rakud
annavad pärast sise- ja kesklehe eraldumist ektodermi.
3)
imetaja gastrulatsiooni (hiir ja inimene)
Inimene: epiblasti/hüpoblasti formeerumine (tuleta
meelde imetaja lõigustumise lõppresultaati ehk
blastotsüsti, kus oli selgelt eristatav trofoblast ja
sisemine rakkude mass ICM e embrüoblast; ICM-st
areneb edasi epiblast ja hüpoblast/primitiivne
endoderm). – epiblasti/hüpoblasto formeerumine - ICM
annab aluse epi- ja hüpoblastile, mis moodustavad
kahekihilise kettakujulise embrüo
Tsütotrofoblast - aitab embrüol kinnituda endomeetriumile
ning sisse tungida ja ümber kujundada emapoolseid veresooni
süntsiotrofoblast (nende roll). - aitab embrüol edasi
endomeetriumi
tungida,
sekreteerib
hüdrolaase
emakarakkude ja veresoonte lammutamiseks
Inimese platsenta teke, ehitus ja funktsioon. moodustub
koorionist e teisest lootekestast; vajalik loote toitumiseks,
hingamiseks, ekskretsiooniks; samuti on platsenta tähtis
endokriinorgan - toodab 3 hormooni (gonadotropiin -
stimuleerib progestrooni produktsiooni platsentas endas ja
munasarjades, progestroon - võimaldab raseduse säilimist,
koorioni somatomammotropiin - soodustab piimanäärmete
arengut)
o 1) epiteliokoriaalne - embrüo pole tunginud limaskesta
o 2) sündesmokoriaalne - emaka epiteel lahustatud,
ülejäänud kihid säilinud
o 3) endoteliokoriaalne - koorioni epiteel kontaktis emaka
veresoonte endoteeliga
o 4) hemokoriaalne - koorioni hatud emaka
verelakuunides, mis on moodustunud lammutatud
endoteeli tõttu
o 5) hemoendoteliaalne - platsentas ka koorioniepiteel,
ema veri puutub kokku loote veresoonte endoteeliga
Ovuleerunud munarakk viljastub normaalselt munajuha
ampullaarosas. Imetajal lõigustumine algusest peale
asünkroonne ja väga aeglane. Lõigustumise ajal liigub embrüo
piki munajuha emaka suunas ja jõuab emaka valendikku
viiendaks päevaks pärast viljastumist. Kaheksa raku
staadiumis embrüo kompakteerub, rakud programmeeritakse
kaheks populatsiooniks: välimiseks trofo- blastiks ja
sisemiseks rakumassiks ehk embrüoblastiks. Emb- rüo sisse
tekkiv õõs ei ole seetõttu võrreldav tõelise blastotsööliga ja
lõigustumise resultaadiks on blastotsüst. Emakavalendikus
väljub blas- totsüst vitelliinkestast ja istutab end emaka
limaskesta sisse. Toimub implantatsioon.
Ekstra-embrüonaalsed koed (lootekestad) - koorion, amnion,
rebukott, allantois- nende funktsioon. - reptiilidel, lindudel ja
imetajatel moodustab organismi vaid väike osa embrüo rakkudest,
ülejäänud rakud on lootekestade jt looteväliste moodustiste allikaks
o 1) koorion - välimine ekstraembrüonaalne kest, ümbritseb
embrüot; sisaldab gaasivahetuseks vajalikke veresooni,
imetajatel panustab platsenta koosseisu
2) amnion - amnionivedelikuga täidetud spetsiaalne lootekest,
mis kaitseb loodet kuivamise ja traumade eest
3) rebukott - varustab embrüot toitainetega, seal tekivad
rebukoti veresooned ja veresaarekestest primaarsed
erütrotsüüdid
4) allantois - e. kusekest, sisaldab embrüo jääkaineid
-
Ürgjutt - välimise lootelehe rakkudest moodustunud embrüo välispinna
vagu, millest hiljem arenevad pea- ja seljaaju.
Ürgsõlm - induktiivsete signaalide keskus ürgjuti eesmises osas
(analoog Henseni sõlmele/blastopoori ülahuulele); sõlme regioonist
pärineb seljakeeliku mesoderm
endo- ja mesodermi ingressioon läbi ürgjuti, epiteliaal-
mesenhümaalne üleminek (EMT). -
basaalmembraani
katkemine, rakkude polariseerituse muutus, tsütoskeleti
ümberkorraldused; endodermi ja mesodermi rakud tekivad läbides
EMT ja migreerudes läbi ürgjuti
Anterioorse (eesmise) – posterioorse (tagumise) kehatelje
kujunemine (hiire näitel): DVE/AVE vs. ürgjutt. - DVE -
distaalne vistseraalne endoderm, AVE - anterioorne vistseraalne
endoderm
AVE paikneb tulevases anterioorses piirkonnas sekreteerides
signaalmolekule Cerebrus, Lefty1, Dkk1 - koos epiblastiga juhivad
need peapoolset embrüo arengut
Ürgjutt paikneb embrüo posterioorses piirkonnas (AVE vastas),
ekspresseerib teisi signaalmolekule (Nodal, Wnt3, Brachyury, Fgf8)
imetajat eristab kohastumine arenguks ema organismis - toimub
platsenta teke. Ema ja loote vaheliste seoste korrastamiseks on
imetajal arenenud väga keerukas hormonaalne reaktsioon.
Ovuleerunud munarakk viljastub munajuha ampullaarosas.
Lõigustumine on algusest peale asünkroonne ja väga aeglane.
Embrüo liigub piki munajuha lõigustumise ajal emaka suunas ja
jõuab emaka valendikku viiendaks päevaks pärast viljastumist. 8-
raku staadiumis embrüo kompakteerub ja rakud programmeeritakse
2 populatsiooniks - trofoblast (väljas) ja embrüoblast (ICM, sisemine
rakumass). Embrüo sisse ei teki tõelist blastotsööli, seega on
lõigustumise tulemuseks blastotsüst. Emakavalendikus blastotsüst
'koorub', väljudes vitelliinkestast ning istutab end emaka limaskesta
sisse. Toimub implantatsioon.
* NB! Ürgjutti mitte segi ajada neuraaltoruga –need ei ole samad
struktuurid!
Ektoderm
Millistele struktuuridele annavad aluse pinnaektoderm,
neuraaltoru ja neuraalhari ning ektodermaalsed plakoodid?
I.
neuraaltoru - KNS (peaaju, seljaaju, reetina) neuronid ja makrogliia
II.
neuraalhari - parasümpaatilise, sümpaatilise, sensoorse
närvisüsteemi neuronid,
III.
Schwanni rakud, neerupealise säsirakud, melanotsüüdid,
peapiirkonna skeleti ja sidekoe komponendid
IV.
pinnaektoderm:
a. ektodermaalsed plakoodid - sisekõrva rakud, haisteepiteeli
rakud, kraniaalnärvide neuronid, silma läätserakud, ajuripatsi
eessagara rakud)
b. epidermis e marrasknahk - higinäärmed, karvafolliikulid,
küünised
Mis protsess on neurulatsioon (primaarne ja sekundaarne; mis
selle käigus tekib ja kuidas; kuidas kutsutakse neurulatsiooni
läbivat embrüot)
protsess, mille käigus muutuvad kindlad ektodermaalsed piirkonnad
(pinnaektoderm, neuraalhari, neuraaltoru) üksteisest füüsiliselt ja
funktsionaalselt eristuvaks
primaarne - neuraalplaadi rakud prolifereeruvad ja invagineeruvad,
eraldudes pinnaektodermist ja moodustades neuraaltoru
sekundaarne - mesenhümaalsed rakud agregeeruvad, läbivad MET
(mesenhümaal-epiteliaalse transitsiooni) moodustub neuroepiteel, mille
keskele tekib valendik ja moodustub neuraaltoru
Kuidas toimub neuraaltoru dorsaalne/ventraalne polarisatsioon
(BMP, SHH)
põhineb SSH/BMP gradiendil - SSH indutseerib ventraalse osa teket, BMP
dorsaalse osa teket BMP (bone morphogenetic protein) - suunab
ektodermi spetsifikatsiooni, indutseerib ektodermi rakke arenema
epidermise suunas
SHH (Sonic hedgehog) - indutseerib neuraaltoru ventraalseid rakke
moodustama alusplaadi, mille rakud sekreteerivad veel SHH, moodustub
SHH gradient
Millised on kesknärvisüsteemi neuraalsed tüvirakud ja millised on
eellasrakud? Märksõnad: neuroepiteeli rakud, radiaalgliia,
basaalsed eellasrakud, basaalne radiaalgliia (mõtle ka sileda ja
käärulise aju peale).Kesknärvisüsteemi neutraalsed eellasrakud - moodustavad aju eri
osades erinevaid struktuure, nt välimise granulaarkihi väikeaju pinnal,
kortikaalplaadi suurajus
Suurajukoore, väikeaju ja seljaaju(neuraaltoru) histogenees
(põhimehhanismid/tsoonid/eellasrakud)
Suurajukoore histogenees - neuraalsetest eellasrakkudest tekkivad
neuronid moodustavad kortikaalplaadi
väikeaju histogenees - neuraalsed eellasrakud migreeruvad väikeaju
pinnale, kus moodustavad granulaarkihi; ventrikulaartsoonist migreeruvad
ka Purkinje rakud, gliia rakud
seljaaju histogenees - tekib neuraaltorust, kus eristub valge- ja hallaine
Kesknärvisüsteemi neuronite migratsiooni tüübid (radiaalne,
tangentsiaalne migratsioon)
radiaalne migratsioon - neuronid liiguvad risti ventrikulaarse pinnaga
mööda radiaalse gliia jätkeid
tangentsiaalne migratsioon - neuronid liiguvad mööda ventrikulaarset
pinda risti radiaalse gliiaga
Kuidas toimub epidermise (marrasknahk) areng? (epiderm,
periderm, keratinotsüüdid, basaalkiht, sarvkest)
neuraalne kude areneb sellest, mis on kaitstud epidermaalse induktsiooni
eest.
Periderm - ajutine pinnaektodermi välimine kiht
Basaalkiht - sisemine pinnaektodermi kiht
Ektodermaalsed plakoodid – mis struktuuridega on tegemist ja
mis neist saab?
marrasnaha ja pärisnaha interaktsioonide tõttu tekivad paksendid, mis on
lisastruktuurid, nagu nääiteks juuksed, soomused, hambad, suled,
higinäärmed jne
Silma areng (läätse ja reetina moodustumine, läätseplakood-
läätsevesiikul-lääts vs silmavesiikul-silmakarikas-reetina; nende
struktuuride omavaheline induktsioon; lääts, reetina, vikerkest ja
sarvkest, ripskeha ja nende struktuuride päritolu (nt kas pärit
ektodermaalsest plakoodist, neuroektodermist/neuraaltorust,
neuraalharjast, mesodermist/mesenhüüm)
Läätse moodustamine - optiline plaktood moodustab läätse vesiikuli,
mis areneb läätseks.
Reetina (võrkkesta) moodustumine - arenev lääts signaliseerib
parakriinselt (FGF) silmakarikarakke arenema reetinaks.
Vikerkest - tekib neuraalharja ja silmakarika neutoektodermi rakkudest.
Sarvkest - moodustatakse pinnaektodermist läätsevesiikuli indutseerimise
tõttu.
Ripskeha - ripskeha toodab vesivedelikku, mis täidab silma eeskambri.
Karva, hamba, rinnanäärme plakoodid – ektodermi (epiteel) ja
mesodermi (mesenhüüm) vaheline interaktsioon, kuidas vastavad
struktuurid kujunevad?
Neuraalhari – kuidas tekib (delaminatsioon), mis on selle
derivaadid (tekised) e millised rakud/struktuurid tekivad?
ajutine embrüonaalne struktuur, mille rakud annavad aluse mitmetele eri
rakutüüpidele
teke - neuraalse induktsiooni teel BMP (bone morphogenetic protein)
taseme reguleerimisega
derivaadid - nt PNS neuronid ja gliia rakud, melanotsüüdid, näo piirkonna
kõhred ja luud, keskkõrva luukesed, osaliselt tüümus ja kilpnääre,
neerupealiste säsiosa, südame vahesein
Kuidas on neuraalhari regionaliseeritud? (pea, kere, südame,
ristluu, kaela NH) Millised struktuurid arenevad vastavatest NH
regioonidest? NH rakkude migratsiooni teed (pea/kraniaalse NH
rakkude migratsioon, kere NH migratsioon)
pea - e kraniaalne neuraalhari - sellest arenevad näo- ja peapiirkonna
kõhred, luud ja muu sidekude, PNS neuronid, gliia, pigmendirakud. Need
rakud võtavad osa neelutaskute seinast ja annavad alguse tüümusele,
hamba odontoblastidele ja sisekõrva kõhrele
kere - annavad aluse sümpaatilistele ganglionidele, Schwanni rakkudele,
neerupealise
säsi
rakkudele.
Kereneuraalhari,millestpärinevadpigmentisünteesivadmela- notsüüdid.
Samuti arenevad nendest dorsaal- ja sümpaatilised ganglionid,
neerupealise säsiosa ning närvikogumikud ümber aordi.
süda - südamest lähtuvate suurte arterite seina lihas- ja sidekude,
kopsutüve ja aordi vahesein
ristluu/kael – Nendest rakkudest genereeritakse soole parasümpaatilised
ganglionid.
NH rakkude migratsiooni teed
pea/kraniaalse NH rakkude migratsioon
- migreeruvad
lõpuskaartesse ja lõpustaskutesse
kere NH migratsioon - migreeruvad ventrolateraalselt läbi somiitide
sklerotoomi anterioorse osa
NB! Jätke meelde, et KNS-i neuronid, gliia rakud –oligodendrotsüüdid,
astrotsüüdid, ependüümi rakud tekivad neuraaltorust (vastavatest
neuraalsetest tüvi/eellasrakkudest –neuroepiteel, radiaalgliia/basaalsed
eellasrakud) ja PNS-i neuronid nii sensoorsele, sümpaatilisele kui ka soole
närvisüsteemile kui ka perifeerse närvisüsteemi gliiarakud (Schwanni
rakud, ganglioni sateliitrakud, telogliia) tekivad neuraalharjast. PNS-i
neuronid lisaks ka ektodermaalsetest plakoodidest.
Seljakeelikust ei
arene närvisüsteem ja seljaaju! Ja mõisted ektoderm ja endoderm kipuvad
segi minema!
Endoderm
Mis endodermist tekivad?
aitab indutseerida mesodermaalsete kudede arengut, moodustab
sisevooderduse 2 torujale organsüsteemile - respiratoorne toru (kopsud)
ja seedetoru (seedesüsteem, maks, sapipõis, kõhunääre); moodustab
epiteliaalse vooderduse mitmetele näärmetele, nt kilpnääre,
kõrvalkilpnääre, tüümus ja struktuuridele, nt trummiõõs, kuulmetõri,
kusepõis, kusiti
Primitiivne edoderm ja selle funktsioonid
kujuneb blastotsüstis ja annab aluse vistseraalsele endodermile, millest
enamus rakke moodustab toitefunktsiooniga rebukoti
Definitiivne endoderm: asendab gastrulatsiooni käigus vistseraalse
endodermi
sooltoru moodustumine: eessool, tagasool, kesksool
endoderm, mis paikneb algselt n-ö lehena, rullub hiljem torujaks
struktuuriks ja tekib ürgsool; see jaotub ees- ja tagasooleks, hiljem
lisandub ka kesksoole piirkond
-
eessool - neel, söögitoru, magu, osa 12-sõrmiksoolest,
hingamiselundid, maks, sapipõis, pankreas
-
kesksool - 12-sõrmik e tühisool, niudesool, peensool, umbsool,
ussiripik, osa jämesoolest
-
tagasool - ristikäärsool, alanev ja sigmakäärsool, pärasool
mõisted:
ürgne suuava/stomodeum - blokeeritud endodermaalsete rakkudega,
mis ühinevad suu ektodermiga
anaalava/proktodeum - algselt blokeeritud kloaagi membraaniga
kloaagi piirkonna areng - kloaagi üheks osaks on allantoisi e kusekoti
alumine osa, mis hilisemas arengus laieneb urogenitaalsiinuseks (sellest
areneb kusepõis ja kusiti); kloaagi membraani piirkonnas kohtuvad ekto-
ja endoderm, tekib ürgne pärak e proktodeum
pärasool/urogenitaalsiinus - areneb allantoisist (kloaagi osa), sellest
tuleb kusepõis ja kusiti; vahesein jaotab kloaagi kaheks -
urogenitaalsiinuseks ja pärasooleks
kusepõis/kusiti areng - arenevad kloaagi osast allantoisist; vahesein
jaotab kloaagi kaheks - urogenitaalsiinuseks ja pärasooleks
Neel: neelu/lõpuskaared, neelu/lõpuspilud ja lõpustaskud e
neelutaskud – lõpustaskute derivaadid (katsu meelde jätta
millisest paarist mis struktuurid arenevad: nt tüümus,
kurgumandlid, kõrvalkilpnäärmed, kuulmetõri jne)
Neel - neelu piirkonnas kujuneb ektodermist, mesodermist ja
endodermist lõpuskaared ja lõpustaskud
Lõpustaskud ehk neelutaskud - (tekivad endodermist) lõpustaskute
derivaadid:
- 1. paar - keskkõrva trummiõõs ja kuulmetõri
- 2. paar – kurgumandlid
- 3. paar - tüümus, 1. paar kõrvalkilpnäärmeid
- 3.-4. vaheline piirkond – kilpnääre
- 4. paar - 2. paar kõrvalkilpnäärmeid
Kuidas ja millest kujunevad maks (maksapung ja selle
harunemine, hepatoblastid-hepatotsüüdid, kolangiotsüüdid)
eessoole piirkonnast sopistub välja maksa divertiikul, millest areneb
maksapung; maksapunga epiteel hakkab harunema vastusena
mesenhüümist tulevatele signaalidele
kõhunääre (dorsaalne ja ventraalne pankrease alge)
mesenhüüm indutseerib 2 pankrease punga kujunemist eessoole
endodermist; eri signaalmolekulid reguleerivad pankrease eellasrakkude
eksokriinsete ja endokriinsete rakkude diferentseerumist; dorsaalne ja
ventraalne osa kasvavad teineteisele lähemale ja lõpuks sulanduvad
kokku
Kuidas arenevad kopsud?
endodermist tekib hingetoru ja neelu epiteel, bronhid ja alveoolid;
hingamiselundkond areneb eessoolest vastusena mesodermi signaalidele
Mesoderm
Mesodermi klassifikatsioon ja millised on vastavate mesodermide
derivaadid?
1. Seljakeeliku mesoderm e kordamesoderm - formeerub seljakeelik
ja määrab kogu organismi anterioposterioorse telje
2. Paraksiaalne mesoderm - moodustab neuraaltoru külgedele somiite,
millest arenevad selja pärisnahk e dermis, skeletilihased, roided, selgroog,
kõõlused, dorsaalaordi endoteel
3. Anterioorne paraksiaalne mesoderm ei segmenteeru, sellest
kujuneb pea mesoderm, mis koos peaneuraalharja rakkudega panustab
peapiirkonna lihaste, luude ja sidekoe moodustumisele
4. Vahelmine mesoderm - areneb urogenitaalsüsteem: gonaadid,
neerud ja nendega seotud juhad ning neerupealiste välimine osa
Mis on
seljakeelik ja seljakeeliku mesodermi funktsioonid, mis sellest
saab imetajatel?
Seljakeelik ehk notokord - embrüonaalne keskstruktuur, mis on
iseloomulik kõigile keelikloomadele; imetajatel jpt organismidel kaob
embrüo arengu käigus, täiskasvanud organismis ei esine. Seljakeelikust
lähtuvad signaalid aitavad kaasa neuraaltoru kujunemisele ja selle dorso-
ventraalsele polarisatsioonile, dorsaalaordi arengule, somiitide
tekkimisele, endodermi ja selle derivaatide spetsialiseerumisele.
Paraksiaalne mesoderm: mis vahe on segmenteerunud PM ja
segmenteerumata PM; mis on
somiit ja kuidas see tekib (somitogenees)
ning somiitide
diferentseerumine erinevateks allosadeks
(regionaliseerumine) :
sklerotoom, dermomüotoom (müotoom ja
dermatoom) – millised struktuurid neist tekivad (sklerotoomi kõike
allosade nimetusi teadma ei pea, kuid hea kui teate milliste struktuuride
rakud (nt kõõluste, roiete, selgroolülide jne) pärinevad sklerotoomist).
Paraksiaalne mesoderm - paikneb kummalgi pool neuraaltoru,
eristatakse segmenteerunud ja segmenteerumata PM; A-P teljel
segmenteerunud PM kujuneb somiitideks.
Somiit - (somitogenees - somiitide moodustumine) somitogeneesil tekib
mesenhümaalsete rakkude vahele perioodiliselt epiteliaalne lõhe, mis
jaotab PM segmentideks ehk somiitideks; somitogenees kummalgi pool
neuraaltoru on sünkroonne, somiidi formeerumiseks kuluv aeg on täpselt
reguleeritud
Semiitide regionaliseerumine - somiidi spetsiifilise osa areng oleneb
ümbritsevatest signaalidest, mis tulevad epidermiselt, seljakeelikult,
neuraaltorult ja mesodermilt
Sklerotoom - somiidi osa, millest arenevad roided, selgroolülide
ühendused, roiete proksimaalne ja distaalne osa jms
Dermomüotoom - somiidi osa, millest arenevad müotoom ja dermotoom
müotoom - müoblastid e lihaste eellasrakud
dermotoom - seljaosa pärisnahk e dermis
Kuidas kujunevad skeletilihased? (müotoom-müoblast-müotuub-
lihaskiud)
Skeletilihased arenevad dermamüotoomist. Dermamüotoomi alla
moodustub müotoom, millest vabanevad müoblastid. Need migreeruvad
kehas laiali. Moodustub müotuubul, mis küpseb ja tekivad lihaskiud.
müotoom - müoblastidest moodustunud rakud, mis determineeritakse
parakriinsete faktorite poolt
müoblast - lihaste eellasrakud
Vahelmine/intermediaalne mesoderm (millised struktuurid sellest
arenevad)
sellest areneb urogenitaalsüsteem (gonaadid, neerud ja nendega seotud
juhad) ja neerupealiste välimine osa
Oska kirjelda neerude arengut (pronefros, mesonefros,
metanefros).
neerud arenevad mesodermist; algul tekivad eelneerud e pronefrosed,
mis asenduvad inimesel kiirelt mesonefrostega e keskneerudega;
mesonefros taandareneb apoptoosi teel (v.a osa, mis panustab isaste
suguorganite arengusse); areneb metanefros e järelneer
Kuidas toimub kusjuhapunga/metanefrilise mesenhüümi vaheline
interaktsioon/induktsioon.
kusejuhapungad indutseerivad moodustuva metanefrose mesenhüümi
rakke koonduma enda ümber ja muutuma epiteliaalseteks struktuurideks,
mis diferentseeruvad funktsionaalseteks neeru nefroniteks
Millised struktuurid arenevad Wolffi juhast
millised struktuurid arenevad metanefrilisest mesenhüümist.
indutseerub paarilistest nefrilistest juhadest arenema kusejuhapungad,
millest arenevad kogumistorukesed ja kusejuha, mis suunab uriini
kusepõide.
Millest areneb kusepõis ja kusiti?Külgplaadi/lateraalplaadi mesoderm (ekstra-embrüonaalne
mesoderm, somaatiline ja splanhiline mesoderm -> millised
struktuurid sellest arenevad)
sellest kujunevad süda, veresooned, vererakud, kehaõõnte vooderdus,
vaagna- ja jäsemeluud; jaguneb 2 kihiks - somaatiline ja splanhiline
mesoderm; sellest pärineb ka ekstraembrüonaalne mesoderm
(lootekestad, mis embrüot arengu jooksul ümbritsevad, sh amnion,
allantois, rebukott)
Mõisted:
Mis on somatopleura?
ektodermist ja dorsaalsest somaatilisest mesodermist moodustuv
struktuur, millest tekib külgmine/kõhtmine kehasein, jäsemete luud, nahk
mis on splanhiopleura?
endodermist ja ventraalsest splanhilisest mesodermist moodustuv
struktuur, millest tekib südame-kardiogeenne mesoderm, veresoonkond,
lümfisooned, seotud hematopoieesiga)
Mis on tsöloom (tsöloomi moodustumine, osad ja funktsioonid)
somatopleura ja splanhopleura vahele jääv õõnsus; jaotub 3 osaks:
- Südameõõs
- Rinnaõõs
- Kõhuõõs
Tsöloom on täidetud vedelikuga.
Kirjelda südame arengut (märksõnad - kardiogeenne mesoderm,
primaarne ja sekundaarne südameväli, südametoru
moodustumine, endokard ja müokard, lingustumine)
süda on esimene funktsionaalne organ;
kardiogeenne mesoderm - peale ürgjuti läbimist tekkinud struktuur e
südameväli, jaotub 2 regiooniks: 1) primaarne südameväli; 2)
sekundaarne südameväli
südametoru moodustumine - tekib, kui 2 endokardiaalset toru
ühinevad; mõlemad südametorud arenevad eraldi ja embrüod sisaldavad
2 funktsioneerivat südant
lingustumine - protsess, mille käigus algne südametoru anterio-
posterioorne polaarsus asendub vasak-parem polaarsusega; selle
lõpptulemusena tekivad anterioorsesse ossa kojad ja posterioorsesse
vatsakesed
Mis on vaskulogenees?veresoonte arengu protsess; veresoonte võrgustiku moodustumine
külgplaadi mesodermist
mis on angiogenees?
veresoonte arengu protsess; esmase veresoontevõrgustiku
modelleerimine arteriteks, veenideks, kapillaarideks
Mõisted:
Hemangioblastid - vere ja veresoonte rakkude ühine eellane
Angioblastid - veresoonte eellasrakud
Veresaarekesed - moodustuvad hemangioblastidest ja angioblastidest
Kuidas olemasolevate veresoonte baasil tekivad uued
veresooned?
olemasoleva veresoone keskele tekivad 'sambad', mis järjest suurenevad;
tekib 2 uut veresoont
Kuidas ja millistes anatoomilistes struktuurides toimub
hematopoees?
Hematopoiees leiab eri arenguetappidel aset eri anatoomilistest
struktuurides - rebukoti veresaarekestes, embrüonaalses maksas, luuüdis.
Luukoe moodustumise mehhanismid:
osteogenees - luukoe moodustumine; skeletiluud pärinevad 3 regioonist
(paraksiaalne mesoderm, külgplaadi mesoderm, kraniaalne neuraalhari)
Oska kirjeldada ja võrrelda:
intramembranoosset ossifikatsiooni
-
mesenhüümi otsene
konversioon luukoeks
endokondraalset ossifikatsiooni -
mesenhüümi rakud
diferentseeruvad kõhrerakkudeks, alles hiljem luurakkudeks
osteoblast - luuraku eellasrakk, neist moodustuvad osteotsüüdid
osteotsüüt - luurakk
osteoklast - aitab laiendada luuüdiõõnsust
kõhreümbrisluuümbris/periost - luu jämeduskasv toimub periosti osteoblastide poolt
sekreteeritud luumaatriksi lisamisega; seest laiendatakse luuüdi õõnsust
osteoklastide abil
kondrotsüüdid - luu kasvul osalevad rakud, mis hiljem apoptoosiga
eemaldatakse ning osteoblastidega asendatakse
hüpertroofsed kondrotsüüdid
Kuidas toimub luude
pikkuskasv? (epifüüsi kasvuplaadid)
kasvutsoonides e epifüüsi kasvuplaatides paiknevad kõhre tüvirakud,
prolifeeruvad kõhrerakud, küpsed kõhrerakud e kondrotsüüdid ja lõpuks
hüpertroofsed kondrotsüüdid; need võimaldavad pikkuskasvu kuni
puberteedi lõpuni, siis epifüüsiplaadid liituvad ja uusi kondrotsüüte juurde
ei produtseerita; luude pikenemine peatub
Soo määramine
Mis on keskkonnast sõltuv soo determinatsioon (oska tuua näiteid ja
mida see tähendab)
indiviidi sugu on määratud keskkonna tingimustega (nt temperatuur,
niiskus, pH), mis toimub peale viljastumist; nt ameerika alligaator (isased
kesmise temp-ga, emased ekstreemsete temp-tega), tuataara (isased -
soe, emased - külm)
Mis on kromosomaalne soo determinatsioon (oska tuua näiteid ja
mida see tähendab)
indiviidi sugu määratud nende genotüübiga (kromosomaalne
soodeterminatsioon) viljastumise hetkel (imetajad, linnud, kahepaiksed)
Oska kirjeldada imetajate primaarset soo determinatsiooni:
1) Kuidas toimub bipotentsiaalse gonaadi kujunemine
a. gonaadi päritolu
b. genitaalvallid - tekivad mesodermi ja tsöloomiepiteeli
baasil, neist arenevad somaatilised gonaadi rakud (e
mittesugurakud)
XY genotüüp: osad genitaalvalli rakud diferentseeruvad
Sertoli rakkudeks
c. Epiteeliväädid
d. ürgsete idurakkude migratsioon gonaadi; mis on ja
kus tekivad ürgsed idurakud - migreeruvad genitaalvalli
4. - 6. nädalal. Pärinevad nii rebukotist kui ka epiblastist.
Migreeruvad läbi allantoisi ja tagasoole urogenitaalvalli.
e. vastavalt kromosomaalselt determineeritud rajale
bipotentsiaalse gonaadi diferentseerumine testiseks või
munasarjaks
gonaadi päritolu - nii emaste kui isaste gonaadid lahknevad
ühisest eellasest e bipotentsiaalsest gonaadist
2) Kuidas toimub isasgonaadi e testise areng (tulevaste
sugurakkude paiknemine gonaadi alges, munandiväädid, Sertoli
ja Leydigi rakkude kujunemine, AMH, testosteroon; millised
struktuurid tulevad Wolffi juhast ja mesonefrose torukestest, ning
mis saab Mülleri juhast)
a.
Isasgonaadi ehk testise areng munaväädid -
moodustuvad Sertoli rakkudest ja peritubulaarsetest
müoidsetest rakkudest, mis ümbritsevad ürgseid idurakke
b.
Isasgonaadi e testise areng Sertoli ja Leydigi
rakkude kujunemine - tsöloomi epiteelist ja gonaadi-
mesonefrose piiri rakkudest tekivad Leydigi rakud, mis
hakkavad tootma testosterooni; osa genitaalvalli rakkudest
diferentseerub Sertoli rakkudeks
c.
Isasgonaadi e testise areng AMH – (anti-Mülleri
hormoon) takistab Mülleri juha arengut; toodetud loote
Sertoli rakkude poolt
d.
Isasgonaadi e testise areng testosteroon- toodetud
Leydig-i
rakkude
poolt,
põhjustades
loote
maskuliniseerumise
e.
Isasgonaadi e testise areng Wolffi juha - juha algusosa
ja mesonefrose torukesed moodustavad munandimanuse
(epidiidium), ülejäänud Wolffi juhast kujuneb seemnejuha
(vas deferens), seemnepõikesed
3) Kuidas toimub emasgonaadi e munasarja areng (tulevaste
sugurakkude paiknemine gonaadi alges, granuloosa rakkude ja
teeka rakkude formeerumine, folliikuli moodustumine; mis saab
mesonefrose torukestest ja Wolffi juhast ning Mülleri juhast)
a.
Emasgonaadi e munasarja areng: granuloosa ja teeka
rakkude formeerumine - kortikaalsed väädid annavad aluse
granuloosa rakkudele, munasarja mesenhümaalsetest
eellasrakkudest tekivad teeka rakud
b. Emasgonaadi e munasarja areng
: folliikuli
moodustumine - moodustuvad granuloosa rakkudele
järgnevalt, individuaalne arenev munarakk ümbritsetakse
folliikuliga
c. Emasgonaadi e munasarja areng:
Mülleri juha - emasel
taandarenevad testosterooni puudumise tõttu, isasel
moodustavad osa munandimanusest
Milleks on oluline SRY? (mis juhtub kui see geen defektne)
SRY on sugu determineeriv piirkind. Munasarjade areng toimub
automaatselt, kui puudub SRY (sex-determining region of the Y
chromosome) mõju - seda on vaja testiste välja kujunemiseks ja
spetsiifilisuse säilitamiseks; mutatsioonid võivad põhjustada 46XY naist e
Swyer'i sündroomi
Mis on sekundaarne soo determinatsioon?
protsess, mille käigus kujuneb emas-ja isassoole omane fenotüüp
(vastavad suguorganid , rinnanäärmed, kehasuurus, häälepaelad,
muskulatuur, karvakasv) tänu gonaadides (munandid, munasarjad)
produtseeritud hormoonidele ja parakriinsetele faktoritele
Dihüdrotestosterooni mõju sekundaarsel soo determinatsioonil -
dihüdrotestosteroonita kujunevad naissoole omased välised
sugutunnused, väike peenis, munandid paiknevad kõhuõõnes, eesnäärme
areng häiritud
Mis struktuurid arenevad Mülleri juhast, Wolffi juhast ja
genitaalköbrukesest vastvalt mehel ja naisel?
Isas- vs emasgonaad: Wolffi juha - mesodermi päritolu;
erituselundkonna keskne komponent; emastel degenereeruvad, isastel
moodustavad seemnepõiekesed, munandimanused, seemnejuhad
Isas- vs emasgonaad: Mülleri juha - algselt olemas nii isas- kui
emasindiviididel, isastel degenereerub, emastel moodustab munajuhad,
emaka, emakakaela, tupe ülemise osa
Isas- vs emasgonaad: genitaalköbrukesed - XX-kliitor, XY-peenis
Postembrüonaalne areng
Kasvamine (kuidas toimub; kasvuhormoon ja selle roll)
üks võtmetähtsusega protsesse organismi arengus; võib toimuda rakkude
proliferatsiooni, rakkude suurenemise ja ekstratsellulaarse materjali hulga
suurenemise kaudu; lisaks aitab kasvamist reguleerida apoptoos.
Kasvuhormoon stimuleerib kasvu, käivitades nt maksas insulin like growth
factor 1 tootmise, mis toimib mitmete kudede jaoks lokaalse signaalina,
suurendades rakkude ellujäämist, kasvu ja proliferatsiooni.
Metamorfoos (mis on, milleks vaja, kellel vaja)? moondega
arenemine, arengu reprogrammeerimine. Vastsestaadium on sageli
seotud pigem kasvamise ja vahel levimisega, täiskasvanu staadium
reproduktsiooniga.
Amfiibide metamorfoos (anatoomilised/füsioloogilised muutused,
hormonaalne kontroll – hormoonid T4, T3, T2; metamorfoosi
etapid: pre ja prometamorfoos, metamorfoosne kliimaks)
kahepaiksete metamorfoos kätkeb endas anatoomilis-morfoloogilisi
muutusi, mis muudavad veelise eluviisiga vastse (enamasti) maismaal
elavaks täiskasvanud organismiks. Algul on kulles herbivoorne, moonde
käigus läheb üle lihatoidule (sooltoru lüheneb). Silmade asukoht muutub -
tekib otsevaade. Kõrvad täiustuvad, toimuvad suured närvisüsteemi
muutused. Küljejoone süsteem (tajub vee liikumist) degenereerub.
T4 (türoksiin) konverteeritakse aktiivsemaks T3-ks (trijoodtüroniin), mis
aktiveerib geenide transkriptsiooni ja käivitab metamorfoosi.
Amfiibide metamorfoosi etapid:
- premetamorfoos - varane staadium, kilpnääre alles küpseb ning T4
tase on madal (T3 tase väga madal). Hakkavad arenema koed, kus
intensiivselt sünteesitakse ensüümi tüüp II deionidaasi (T4 -> T3-ks)
- arenevad nt jäsemed
- prometamorfoos - tänu kilpnäärme küpsemisele toimub selles
arengujärgus türoidhormoonide sekretsiooni tõus
- metamorfoosne kliimaks - T4 ja TRβ taseme kõrgpunkt, millega
kaasnevad näiteks sabaosa ja lõpuste kadumine ning soolestiku
ümberkujunemine
Putukate metamorfoos (tüübid-otsene, vaeg ja täismoone, näited;
mõisted- imaginaalrakud- imag. diskid, imag. rakkude kogumikud
ja histoblastid ja nende funktsioon)
sageli väga radikaalne; kui amfiibide puhul on metamorfoos organismi
ümbermodelleerimine, võib putukatel toimuda täielikku vanade kudede
lammutamine ja asendamine uute rakkudega. 3 põhilist teed - otseareng,
hemimetaboolsus e järkjärguline muutumine ning täismoone
otsene moone - pronümfi staadium puudub, munadest koorub
täiskasvanud putukast oluliselt erinev vastne, see teeb läbi eri arvu
kestumisi, tekib nukk. Nukkumisel lammutatakse apoptoosi abil
süstemaatiliselt suurem osa vastse kudedest ja asendatakse täiskasvanu
kudedega, väljub suguküps valmik
vaegmoone - astmeline metamorfoos; neile on iseloomulik pronümfi-
staadium, millele järgneb ebaküpse täiskasvanu sarnane nümfi-staadium
imaginaalrakud - mittediferentseerunud rakud, millest arenevad
metamorfoosi käigus uued organid
imaginaaldiskid - formeerivad täiskasvanu kutikulaarsed struktuurid, nt
jalad, tiivad, silmad, pea, rindmik, genitaalid
imaginaalrakkude kogumikud -
vajalikud uute organite
moodustamiseks
histoblastid - putuka tagakeha ja imaginaalrakkude kogumikud uute
organite moodustamiseks
Putukate metamorfoosi reguleerivad hormoonid (JH ja 20E) ja
kuidas need toimivad?
JH - juveniilhormoon, takistab enneaegselt nuku või valmiku tekkimist
20E - algatab ja koordineerib kestumist
Regeneratsiooni tüübid (epimorfoos, morfallaksis, tüvirakkude
poolt vahendatud regeneratsioon; ja oska neid omavahel
võrrelda, näited.)
epimorfoos - täiskasvanud kudede dediferentseerumine, mis uuesti
rediferentseeruvad kindlates koetüüpideks (salamandri jäseme
regeneratsioon)
morfallaksis - puuduva osa regeneratsioon, mille käigus toimub
olemasolevate kudede ümbermodelleerimine (hüdra regeneratsioon)
kompenseeriv regeneratsioon - ei kasutata tüvirakke ega rakkude
dediferentseerumist, vaid diferentseerunud rakud jagunevad ja säilitavad
oma funktsiooni (maks)
tüvirakkude poolt vahendatud regeneratsioon - kasutatakse kindlaid
organi ja koespetsiifilisi tüvirakke, mis taastavad kaotatud koe
(vererakkude asendamine)
Vananemine ja mis seda põhjustavad?
ajast sõltuv protsess, mille käigus organismi füsioloogilised funktsioonid ja
anatoomilis-histoloogilised struktuurid hakkavad kõhetuma ja manduma;
võib vaadelda kui molekulaarsete ja rakuliste kahjustuste kuhjumist, mis
viivad funktsionaalsete muutusteni. Raugastumist takistavad nt DNA
reparatsioonisüsteemid (p53 pathway), telomeerid, Foxo (kaitseb ROSide
eest). Insuliini signaaliraja aktivatsioonil Foxo inhibeeritakse ja
aktiveeritakse TOR (Target of rapamycin) - seostatud eluea lühenemisega
Document Outline
- Spermatogenees
- Oogenees
- Viljastumine
- Lõigustumine
- Gastrulatsioon
- Ektoderm
- Endoderm
- Mesoderm
- Soo määramine
Kõik kommentaarid