Какие клетки содержатся в эктодерме
К классу гидроидных относят беспозвоночных водных стрекающих животных. В их жизненном цикле зачастую присутствуют, сменяя друг друга, две формы: полип и медуза. Гидроидные могут собираться в колонии, но нередки и одиночные особи. Обнаруживают следы гидроидных даже в докембрийских слоях, однако из-за крайней непрочности их тел поиск весьма затруднен.
Яркий представитель гидроидных — пресноводная гидра, одиночный полип. Ее тело имеет подошву, стебелек и длинные относительно стебелька щупальца. Передвигается она, словно художественная гимнастка, — при каждом шаге делает мостик и кувыркается через «голову». Гидра повсеместно используется в лабораторных опытах, ее способность к регенерации и высокая активность стволовых клеток, обеспечивающая «вечную молодость» полипу, подтолкнула немецких ученых к поиску и изучению «гена бессмертия».
Типы клеток гидры
1. Эпителиально-мускульные клетки формируют внешние покровы, то есть являются основой эктодермы. Функция этих клеток — сокращать тело гидры или делать его длиннее, для этого они имеют мускульное волоконце.
2. Пищеварительно-мускульные клетки расположены в энтодерме. Они приспособлены к фагоцитозу, захватывают и перемешивают частички пищи, попавшие в гастральную полость, для чего каждая клетка снабжена несколькими жгутиками. В целом жгутики и ложноножки помогают пище проникать из кишечной полости в цитоплазму клеток гидры. Таким образом, пищеварение у нее идет двумя способами: внутриполостным (для этого там есть набор ферментов) и внутриклеточным.
3. Стрекательные клетки расположены в первую очередь на щупальцах. Они многофункциональны. Во-первых, гидра с их помощью защищается — рыба, желающая съесть гидру, обжигается ядом и бросает ее. Во-вторых, гидра парализует захваченную щупальцами добычу. В стрекательной клетке содержится капсулка с ядовитой стрекательной нитью, снаружи расположен чувствительный волосок, который после раздражения дает сигнал к «выстрелу». Жизнь стрекательной клетки скоротечна: после «выстрела» нитью она гибнет.
4. Нервные клетки, вместе с отростками похожими на звезды, лежат в эктодерме, под слоем эпителиально-мускульных клеток. Самая большая концентрация их у подошвы и щупалец. При любом воздействии гидра реагирует, что является безусловным рефлексом. Есть у полипа и такое свойство как раздражимость. Вспомним также, что «зонтик» медузы окаймлен скоплением нервных клеток, а в теле находятся ганглии.
5. Железистые клетки выделяют клейкое вещество. Находятся они в энтодерме
и способствуют перевариванию пищи.
6. Промежуточные клетки — круглые, очень маленькие и недифференцированные — лежат в эктодерме. Эти стволовые клетки бесконечно делятся, способны превращаться в любые другие, соматические (кроме эпителиально-мускульных) или половые и обеспечивают регенерацию гидры. Встречаются гидры, не имеющие промежуточных клеток (следовательно, стрекательных, нервных и половых), способные к бесполому размножению.
7. Половые клетки развиваются в эктодерме. Яйцеклетка пресноводной гидры снабжена ложноножками, которыми она захватывает соседние клетки вместе с их питательными веществами. Среди гидр встречается гермафродитизм, когда яйцеклетки и сперматозоиды формируются у одной особи, но в разное время.
Прочие особенности пресноводной гидры
1. Дыхательной системы гидры не имеют, дышат они всей поверхностью тела.
2. Кровеносная система не сформирована.
3. Пищей для гидр служат личинки водных насекомых, разнообразные мелкие беспозвоночные, рачки (дафнии, циклопы). Непереваренные остатки пищи, как и у других кишечнополостных, удаляются обратно через ротовое отверстие.
4. Гидра способна к регенерации, за которую отвечают промежуточные клетки. Даже изрезанная на фрагменты, гидра достраивает необходимые органы и превращается в нескольких новых особей.
Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда – репетитор онлайн: биология ОГЭ
Источник
ЭКТОДЕРМА [ectoderma (LNE); греческий ektos вне, снаружи + derma кожа] — наружный зародышевый листок тела зародыша, образующийся в процессе гаструляции.
У зародышей всех многоклеточных животных первичная эктодерма, или эпибласт, возникает в первой фазе гаструляции (см.). У высших позвоночных, в том числе и у человека, собственно эктодерма, или вторичной эктодермой, становится та часть эпибласта, которая остается снаружи после обособления мезодермы и выделения клеточного материала, дающего начало хорде во второй фазе гаструляции.
Вторичная эктодерма уже в ходе гаструляции подразделяется на три части: нейроэктодерму (или нейральный зачаток), представленную нервной пластинкой, кожную эктодерму и в незародышевую эктодерму.
Нервная пластинка, прогибаясь, образует нервный желобок. Края желобка (нервные валики) смыкаются, формируя нервную трубку, которая является зачатком спинного и головного мозга. При замыкании нервной трубки образуется так называемый нервный гребень, который по бокам от нервной трубки формирует две ганглиозные пластинки. Тканевыми производными нервного гребня являются нейроны чувствительных и вегетативных (симпатических) узлов, вся периферическая нейроглия, хроматофоры (пигментные клетки), хромаффинная ткань надпочечников. Из клеток нервного гребня возникает и часть мезенхимы (см.) — эктомезенхима. В состав нейроэктодермы входят также небольшие изолированные островки нейрального зачатка, локализующиеся в кожной эктодерме головы (так называемые плакоды). К ним относятся зачатки чувствительных узлов черепно-мозговых (черепных, Т.) нервов, в том числе статоакустическая, или «слуховая», плакода — зачаток перепончатого лабиринта внутреннего уха и связанных с ним узлов преддверно-улиткового нерва, а также хрусталиковая плакода — участок эктодермы, образующий зачаток хрусталика.
Кожная эктодерма представляет собой зачаток эпителия кожи (эпидермиса) и его производных — сальных и потовых желез, волос, ногтей, а у млекопитающих животных также когтей, копыт, рогов, у птиц — клюва, перьев. В области ротовой и анальной бухт зародыша эктодерма впячивается по направлению к переднему и заднему концам средней кишки. Эти впячивания прорываются в полость средней кишки, образуя соответственно переднюю и заднюю кишку. Выстилка передней кишки, возникающая из материала эктодермы и прехордальной пластинки, дает начало развитию эпителия ротовой полости, гортани, трахеи, бронхов, вилочковой, щитовидной, паращитовидных желез, передней доли гипофиза, глотки, пищевода. Из эктодермальной выстилки задней кишки развивается эпителий мочевого пузыря, мочеточника, части прямой кишки.
Внезародышевая эктодерма, являющаяся продолжением кожной эктодермы, входит в состав временных зародышевых органов, в том числе зародышевых оболочек, и образует у зародышей высших позвоночных наружный эпителий серозной оболочки, эпителий амниона (см. Зародыш, Плодные оболочки). У млекопитающих и человека часть внезародышевой эктодермы уже в начале дробления оплодотворенного яйца обосабливается в виде трофобласта (см.).
Библиогр.: Клишов А. А. Гистогенез и регенерация тканей, Л., 1984; Кнорре А. Г. Эмбриональный гистогенез, Л., 1971; Станек И. Эмбриология человека, пер. со словацк., Братислава, 1977.
А. Г. Кнорре, А. А. Клипов.
Источник: Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ), под редакцией Петровского Б.В., 3-е издание
Рекомендуемые статьи
Источник
Эктодерма является наиболее внешней из трех первичных зародышевых листков , образующихся в очень ранних эмбрионах . Два других слоя – это мезодерма (средний слой) и энтодерма (самый внутренний слой). Он возникает и берет свое начало из внешнего слоя половых клеток. Слово эктодерма происходит от греческого ektos, означающего «снаружи», и derma, что означает «кожа».
Вообще говоря, эктодерма дифференцируется, образуя некоторые типы эпителиальной ткани – нервной системы ( спинной мозг , периферические нервы и головной мозг ), зубной эмали и кожи . Он также образует слизистую оболочку рта, ануса, ноздрей, потовых желез, волос и ногтей. Другие типы эпителия происходят из энтодермы.
У эмбрионов позвоночных эктодерма состоит из четырех частей: внешней эктодермы, также известной как поверхностная эктодерма , нервной пластинки , нервного гребня и нейрогенных плакод . Нервная пластинка и нервный гребень известны как нейроэктодерма .
История
Хайнцу Кристиану Пандеру , балтийскому немецко- русскому биологу , приписывают открытие трех зародышевых листков, которые образуются во время эмбриогенеза . Пандер получил докторскую степень по зоологии в Вюрцбургском университете в 1817 году. Он начал свои исследования в области эмбриологии с куриных яиц, что позволило ему открыть эктодерму, мезодерму и энтодерму . Благодаря его открытиям, Пандера иногда называют «основателем эмбриологии».
Работа потворствовать о раннем эмбрионе была продолжена прусской – эстонским биологом по имени Бэр . Баер взял концепцию зародышевого листка Пандера и благодаря обширным исследованиям множества различных видов животных смог распространить этот принцип на всех позвоночных. Баер также получил признание за открытие бластулы . Баер опубликовал свои открытия, в том числе теорию зародышевого слоя, в учебнике, который переводится как « О развитии животных», который он выпустил в 1828 году.
Дифференциация
Первоначальное появление
Сначала эктодерму можно наблюдать у земноводных и рыб на более поздних стадиях процесса, называемого гаструляцией . В начале этого процесса развивающийся эмбрион разделился на множество клеток, разделяющих эмбрион, который теперь представляет собой полую клеточную сферу, называемую бластулой , на две части: животное полушарие и вегетативное полушарие . Это животное полушарие бластулы, которое в конечном итоге станет эктодермой.
Ранняя разработка
Как и два других зародышевых листка, мезодерма и энтодерма, эктодерма формируется вскоре после оплодотворения яйцеклетки, и начинается быстрое деление клеток . В эпидермисе этой кожи происходит от менее дорсальной эктодермы , которая окружает нейроэктодерму на раннюю стадии гаструлы из эмбрионального развития . Положение эктодермы относительно других зародышевых слоев зародыша определяется «селективным сродством», что означает, что внутренняя поверхность эктодермы имеет сильное (положительное) сродство к мезодерме и слабое (отрицательное) сродство к ней. слой энтодермы. Это избирательное сродство меняется на разных стадиях развития. Сила притяжения между двумя поверхностями двух зародышевых листков определяется количеством и типом молекул кадгерина , присутствующих на поверхности клеток. Например, экспрессия N-кадгерина имеет решающее значение для поддержания отделения нервных клеток-предшественников от предшественников эпителиальных клеток. Эктодерма получает указание стать нервной системой с помощью хорды , которая обычно расположена над ней.
Гаструляция
В процессе гаструляции особый тип клеток, называемых бутылочными клетками, инвагинирует в отверстие на поверхности бластулы, которое называется дорсальной губой бластопора . Как только эта губа будет сформирована, клетки бутылок будут расширяться внутрь и мигрировать вдоль внутренней стенки бластулы, известной как крыша бластоцеля . Когда-то поверхностным клеткам животного полюса суждено стать клетками среднего зародышевого листка, называемого мезодермой. В процессе радиального расширения клетки животного полюса , которые когда-то были толщиной в несколько слоев, делятся, образуя тонкий слой. В то же время, когда этот тонкий слой делящихся клеток достигает дорсальной губы бластопора , происходит другой процесс, называемый конвергентным расширением . Во время конвергентного расширения клетки, которые подходят к губе, интеркалируют медиолатерально, таким образом, что клетки натягиваются на губу и внутри эмбриона. Эти два процесса позволяют предполагаемым клеткам мезодермы располагаться между эктодермой и энтодермой. Как только начнется конвергентное расширение и радиальная интеркаляция, остальная часть вегетативного полюса , которая станет клетками энтодермы, полностью поглощается предполагаемой эктодермой, поскольку эти верхние клетки подвергаются эпиболии , где клетки эктодермы делятся, образуя один слой. Это создает однородный эмбрион, состоящий из трех зародышевых листков в их соответствующих положениях.
Позднее развитие
Как только появляется эмбрион с тремя сформировавшимися зародышевыми листками, дифференциация этих трех слоев продолжается. Следующее событие, которое произойдет в эктодерме, – это процесс нейруляции , который приводит к образованию нервной трубки , клеток нервного гребня и эпидермиса . Именно эти три компонента эктодермы порождают определенный набор клеток. В нервной трубке клетка станет центральной нервной системой , нервный гребень клетка станет периферийной и энтеросолюбильной нервной системой, наряду с меланоцитами , и лицом хряща , и область эпидермальных клеток будет приводить к эпидермису, волосы, ногтям, сальным железы, обонятельному и эпителий рта, а также глаза.
Невруляция
Нейруляция происходит посредством первичной и вторичной нейруляции, при этом клетки нервного гребня располагаются между поверхностным эпидермальным слоем и глубокой нервной трубкой. Во время первичной нейруляции клетки хорды мезодермы сигнализируют соседним поверхностным клеткам эктодермы репозиционировать себя столбчатым образом с образованием клеток эктодермальной нервной пластинки . По мере того как клетки продолжают удлиняться, группа клеток непосредственно над хордой меняет свою форму, образуя клин в эктодермальной области. Эти особые клетки называются медиальными шарнирными клетками (MHP). Теперь, когда эктодерма продолжает удлиняться, эктодермальные клетки нервной пластинки складываются внутрь. Складывание эктодермы вовнутрь за счет в основном клеточного деления продолжается до тех пор, пока внутри нервной пластинки не сформируется другая группа клеток. Эти клетки называются дорсолатеральными шарнирными клетками (DLHP), и после образования складывание эктодермы внутрь прекращается. В DLHP клетка функционирует таким же образом , как клетки MHP относительно их клина как форма, однако, DLHP клетка приводит к эктодермам сходящимся. Эта конвергенция осуществляется за счет эктодермальных клеток над клетками DLHP, известных как нервный гребень. Клетки нервного гребня в конечном итоге стягивают соседние эктодермальные клетки вместе, в результате чего клетки нервного гребня остаются между предполагаемым эпидермисом и полой нервной трубкой.
Органогенез
Эктодермальная спецификация
Все органы, выходящие из эктодермы, такие как нервная система, зубы, волосы и многие экзокринные железы, происходят из двух соседних слоев ткани: эпителия и мезенхимы. Несколько сигналов опосредуют органогенез эктодермы, такие как: FGF , TGFβ , Wnt и регуляторы из семейства hedgehog . Конкретное время и способ формирования эктодермальных органов зависят от инвагинации эпителиальных клеток. FGF-9 является важным фактором в инициации развития зубного зачатка. Скорость инвагинации эпителия значительно увеличивается под действием FGF-9, который экспрессируется только в эпителии, а не в мезенхиме. FGF-10 помогает стимулировать пролиферацию эпителиальных клеток, чтобы увеличивать зубные зачатки. Зубы млекопитающих развиваются из эктодермы, происходящей из мезенхимы: ротовой эктодермы и нервного гребня. Эпителиальные компоненты стволовых клеток для непрерывно растущих зубов формируются из слоев ткани, называемых звездчатым ретикулумом, и супрабазальным слоем поверхностной эктодермы.
Клиническое значение
Эктодермальная дисплазия
Эктодермальная дисплазия – это редкое, но тяжелое состояние, при котором группы тканей (в частности, зубы, кожа, волосы, ногти и потовые железы), происходящие из эктодермы, подвергаются аномальному развитию. Эктодермальная дисплазия – это расплывчатый термин, поскольку существует более 170 подтипов эктодермальной дисплазии. Было признано, что заболевание вызывается мутацией или комбинацией мутаций в определенных генах. Исследования этого заболевания продолжаются, так как идентифицирована лишь часть мутаций, связанных с подтипом эктодермальной дисплазии.
Стоматологические аномалии у 5-летней девочки из северной Швеции, которая страдала различными симптомами аутосомно-доминантной гипогидротической эктодермальной дисплазии (HED) a) Внутриротовой вид. Обратите внимание, что верхние резцы были восстановлены композитным материалом, чтобы замаскировать их первоначальную коническую форму. б) Ортопантомограмма, показывающая отсутствие десяти молочных и одиннадцати постоянных зубов на челюстях одного и того же человека.
Гипогидротическая эктодермальная дисплазия (ГЭД) – наиболее распространенный подтип заболевания. В клинических случаях пациентов с этим заболеванием наблюдается ряд симптомов. Наиболее существенным отклонением от нормы HED является гипогидроз , неспособность производить достаточное количество пота, что объясняется отсутствием или дисфункцией потовых желез. Этот аспект представляет собой серьезный недостаток, особенно летом, ограничивает возможности пациента заниматься спортом, а также снижает его работоспособность и может быть особенно опасным в теплом климате, где пациенты подвержены риску опасной для жизни гипертермии . Пороки развития лица также связаны с HED, такие как заостренные или отсутствующие зубы, морщинистая кожа вокруг глаз, неправильная форма носа вместе с редкими и тонкими волосами. В ряде случаев также наблюдаются кожные проблемы, такие как экзема . Большинство пациентов являются носителями вариантов гена EDA Х-хромосомы . Это заболевание обычно более серьезно поражает мужчин, поскольку у них есть только одна Х-хромосома , тогда как у женщин второй, обычно незатронутой Х-хромосомы может быть достаточно для предотвращения большинства симптомов.
Смотрите также
Ссылки
Источник