生殖与发育.ppt

第三节动物的生殖和发育,生殖的概述雄性哺乳动物的生殖机能雌性哺乳动物的生殖机能哺乳动物受精、着床、妊娠与哺乳胚后发育,生殖的概述,生殖的概念和类型生殖器官及其功能,雄性哺乳动物的生殖机能,睾丸的生精作用1.精子发生的温度条件：阴囊的温度较腹腔低23，这适合精子的生成。2.精子的发生：生精细胞和支持细胞，间质细胞。精子的发生过程：生精细胞就是由精原细胞分裂分化为精子过程的各个时期的细胞。支持细胞之间形成紧密连接，构成了血-生精小管屏障，又称血-睾屏障。位于基底部的精原细胞既能进行有丝分裂产生更多的精原细胞，也可以发育成为精母细胞，并穿过支持细胞的紧密连接进入微室腔内，继续分裂和分化最终形成精子，精子形成后与支持细胞脱离进入曲精小管的管腔中。精子的形态结构：头主要有一个染色质高度浓缩的细胞核，核的前2/3有顶体覆盖，细胞质极少。顶体由高尔基体分化而成，内含有多种水解酶；在受精时，精子释放顶体酶，分解卵子外周的放射冠和透明带，以便与卵子结合。尾是精子的运动装置，分布有大量的线粒体。主段和末段的结构与鞭毛一样。,雄性哺乳动物的生殖机能,睾丸的生精作用1.精子发生的温度条件2.精子的发生3.支持细胞的作用：参与生精功能的调节：支持细胞具有参与精子发生的各种激素受体，如FSH、雄激素、胰岛素及生长激素等的受体，在这些激素或因子共同协调作用下，支持细胞参与生精功能的调节。支持和营养生精细胞，鉴别并吞噬受损的生精细胞，释放成熟精子。构成血-睾屏障：防止精子自身抗原与血液中的机体免疫系统接触及避免有害因子进入曲精管。4睾酮对生精过程的影响：生精过程需要促卵泡激素FSH和睾酮的双重调节。FSH和睾酮不影响精原细胞的有丝分裂，而双重调节于生精细胞的分裂和分化；睾酮还调节附睾的内环境以适应精子在形态和生理上的发育并获得受精能力。,雄性哺乳动物的生殖机能,睾丸的生精作用睾丸的内分泌作用1.间质细胞的作用：具有合成并分泌雄性激素的作用。黄体生成素(LH)通过激活间质细胞的cAMP系统来促进合成并分泌雄激素。FSH有增强LH刺激睾酮分泌的作用。雄激素包括睾酮、双氢睾酮和雄烯二酮，但后两种雄激素的生物学作用较小，因此睾酮是最主要的雄激素。,ATP,雄性哺乳动物的生殖机能,睾丸的生精作用睾丸的内分泌作用1.间质细胞的作用2.睾酮的合成调节：类固醇激素都是胆固醇的代谢产物，它主要由机体的肾上腺皮质、卵巢和睾丸产生。这些器官都具有相同的生化合成途径，但其最终产物的种类和数量。3.睾酮的生理功能：激发并维持男性第二性征的发育；双氢睾酮可刺激前列腺、阴茎、阴囊和尿道等的发育，以及精子的生成；促进机体蛋白质的合成代谢，特别是肌肉和生殖器官的蛋白质合成；促进骨骼的生长和钙、磷沉积，以及红细胞的生成。在青春期睾酮与生长激素协同作用，导致生长高峰的出现。但睾酮又能加快骨骺愈合，因此其促进长骨生长的作用，有时因骨板过早融合，反而会使成年后身材矮小。,雄性哺乳动物的生殖机能,睾丸的生精作用睾丸的内分泌作用睾丸功能的调节：曲细精管的生精过程和间质细胞的内分泌机能均受“下丘脑-腺垂体”的调节。,来自内、外环境和高级中枢的信息，,下丘脑,腺垂体,LH和FSH,间质细胞,支持细胞,促性腺激素释放激素,雄性哺乳动物的生殖机能,睾丸的生精作用睾丸的内分泌作用睾丸功能的调节雄性附性器官的功能：附睾、输精管、精囊、前列腺、尿道球腺和阴茎等。1.精子在附睾中进一步成熟，由不能运动到能不协调的振动。2.精子从睾丸中不断产生，并运送到附睾尾部和精囊中储存。3.精液是精子和附属腺体所分泌液体的混合物。,雌性哺乳动物的生殖机能,卵巢的生卵作用：卵巢具有发育不同阶段的颗粒、闭锁颗粒和黄体。颗粒由生殖细胞、卵泡上皮和基底膜构成。卵泡细胞对生殖细胞具有保护和营养的作用，还能分泌雌二醇；基底膜构成了卵泡的屏障。1.原始卵泡：含有一个卵原细胞和一层卵泡细胞。2.初级卵泡：妊娠三个月时，初级卵泡中的卵原细胞开始减数第一次分裂，成为初级卵母细胞，这时的卵泡就成了初级卵泡。出生时所有女性生殖细胞都处于初级卵母细胞阶段，减数分裂停滞在第一次前期。3.次级卵泡和排卵：女性进入青春期以后，少数初级卵泡陆续发育，卵泡细胞由单层增殖为多层颗粒细胞层，同时初级卵母细胞完成减数第一次分裂并停止在减数第二次分裂中期，即成次级卵泡。次级卵泡突出于卵巢表面，在LH的作用下，次级卵泡的颗粒壁破裂，释放出其中的次级卵母细胞到盆腔中，称为排卵。,人的卵细胞和颗粒在不同发育阶段的变化,雌性哺乳动物的生殖机能,卵巢的生卵作用1.原始卵泡2.初级卵泡3.次级卵泡和排卵4.卵细胞或卵5.黄体：排卵后残存的卵泡颗粒细胞和内膜细胞发育转变成黄体细胞而形成黄体。黄体能分泌大量孕激素和雌性激素。在排卵后的第78天，黄体发育达到顶峰。若排出的卵细胞未受精，黄体在排卵后的第10天开始退化，卵泡内被结缔组织替代变成白体。若排出的卵细胞受精，则黄体继续长大，一直到妊娠第56个月，才开始退化。,卵细胞质多，核糖体十分丰富，同时还含有大量的mRNA。这些mRNA只有在受精之后才能发挥作用，以指导蛋白质的合成。卵中还含有卵黄。卵是极性的细胞，动物极，植物极。,雌性哺乳动物的生殖机能,卵巢的生卵作用卵巢的内分泌作用及其调节：1.分泌的激素：卵巢可分泌多种雌激素和孕激素。雌激素中含量最丰富、生理作用最显著的是雌二醇(E2)。孕激素中最重要的是孕酮。此外，卵巢还能分泌少量的雌三醇、雌酮、17-羟孕酮、雄激素、松驰素和抑制素等。肾上腺也能分泌一些雌激素的前体物，在外周皮下脂肪层转化成雌激素与雄激素。2.分泌激素的调节：卵巢合成雌激素和孕激素的过程与睾丸基本相同，也受腺垂体控制。腺垂体分泌的LH和FSH既能刺激卵巢激素的分泌。LH刺激孕激素的分泌，促进黄体的生成和排卵。FSH刺激卵泡生长和卵子发生，也刺雌性激素的分泌。雌二醇主要在颗粒细胞中合成，孕酮主要由黄体产生。3.激素水平的变化规律：在胚胎期和儿童期雌激素水平较低；到了青春期卵巢分泌雌激素的能力明显提高；在育龄期间，雌激素的分泌出现周期性波动，因而人类女性出现了月经周期，高等雌性哺乳动物表现为动情周期；随着年龄的增加，血浆雌激素水平逐渐下降；到了老年，卵巢功能几乎完全丧失。,雌性哺乳动物的生殖机能,卵巢的生卵作用卵巢的内分泌作用及其调节雌激素的生理作用：雌激素的生理作用是促进雌性生殖器官发育和卵了的产生、激发并维持雌性第二性征。此外，对代谢也有明显的影响。1.促进生殖器官的发育：促进发育并维持其正常功能。对卵巢的作用：雌激素通过下丘脑-腺垂体-卵巢轴调节卵巢的周期性活动。雌激素可通过正反馈造成LH分泌高峰，引起排卵和促进黄体的生成；也可通过负反馈调节抑制FSH和LH的分泌，引起黄体的退化和新周期的开始。对子宫的作用：雌激素引起子宫内膜和子宫平滑肌增生，使子宫内膜细胞增殖。同时提高子宫平滑肌的兴奋性和对催产素的敏感性。,雌性哺乳动物的生殖机能,卵巢的生卵作用卵巢的内分泌作用及其调节雌激素的生理作用1.促进生殖器官的发育2.激发并维持女性乳腺及其他第二性征的发育3.对骨骼生长发育的影响：刺激成骨细胞的活动，抑制破骨细胞的活动，加速骨骼的生长，同时促进钙盐沉积，促进骨骺的愈合。4.触发动情行为等作用,雌性哺乳动物的生殖机能,卵巢的生卵作用卵巢的内分泌作用及其调节雌激素的生理作用孕激素的生理作用：孕激素主要作用于子宫内膜和子宫平滑肌，以适应受精卵的着床和维持妊娠。此外还有促进乳腺发育，维持动情行为的作用。而孕酮受体的含量受雌激素的调节。,雌性哺乳动物的生殖机能,卵巢的生卵作用卵巢的内分泌作用及其调节雌激素的生理作用孕激素的生理作用生殖周期及其调节：1.生殖周期：灵长类雌性育龄动物上表现为月经周期，人平均为28天。月经初潮，月经。2.月经周期的调节：受“下丘脑-腺垂体-卵巢”轴调节，其中下丘脑分泌GnRH，腺垂体分泌FSH和LH，卵巢分泌雌二醇和孕酮。月经周期可分为卵巢周期和子宫内膜周期。,哺乳动物受精、着床、妊娠与授乳,受精：哺乳动物的精子和卵子在输卵管壶腹部相遇融合形成受精卵。卵子在中运动依赖于输卵管伞的收缩及其上皮细胞纤毛运动，依赖于卵子放射冠中颗粒细胞的功能，并且受排卵期血浆雌二醇水平的影响。精卵融合：精子和卵子的识别，精子进入卵子的调节和多精受精的预防，卵子完成减数第二次分裂和精卵核的融合1.精子和卵子的识别：卵子透明带上存在特殊的糖蛋白，它是精子特异性识别的受体，并具有种属的特异性。2.精子进入卵子的调节和多精受精的预防：精卵的接触，启动了精子的顶体反应。顶体反应的结果是：先是卵膜上电位变化，暂时而极其迅速地防止多精受精；而后卵膜上的受体失活和受精膜的形成，永久地防止多精受精。3.卵子完成减数第二次分裂和精卵核的融合,哺乳动物受精和第一次卵裂A.卵；B.一个精子入卵，其余精子受阻；C.精卵核融合为合子核,哺乳动物精子通过诱导卵细胞Ca2+内流，激活了处于减数第二次分裂中期的卵子，使之完成第二次分裂。同时，进入卵细胞中的精子尾部迅速退化，精卵核融合形成受精卵,哺乳动物受精、着床、妊娠与授乳,受精精卵融合卵裂与着床：卵裂的特点是指数分裂且细胞不生长，结果形成一个与受精卵一般大小的、约16个细胞的实心幼胚(即桑椹胚)；继续分裂、内部的部分细胞外移，形成内部充满液体的胚泡(又称囊胚)。受精后的78天，子宫内膜在雌激素和孕酮的作用下处于分泌期，这是胚泡着床的最好时期。此时，胚泡表面的一层细胞(即滋养细胞)上微绒毛与子宫内膜绒毛交织成网，使胚泡植入子宫内膜。,哺乳动物受精、着床、妊娠与授乳,受精精卵融合卵裂与着床妊娠和胚胎发育：哺乳动物妊娠的识别与维持，依赖于腺垂体、卵巢和胎盘所分泌激素的相互作用。1.胎盘的形成与作用2.妊娠期间的激素调节：胎盘的内分泌功能弥补了妊娠期下丘脑-腺垂体-卵巢轴功能的减弱，对维持正常妊娠起了特别重要的作用。在妊娠早期，胎盘分泌的人绒毛膜促性腺激素(hCG)有效地延长了卵巢的黄体功能；在妊娠晚期，胎盘分泌的孕酮和雌激素替代了卵巢功能，使子宫内膜的结构能长时间维持，以适应胚胎发育的需要。此外，胎盘还能产生促性腺激素释放激素(GnRH)、人胎盘催乳素(hPL)、促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)和胰岛素样生长因子等。3.胚胎发育：人从受精卵到出生，即妊娠期约为280天。,哺乳动物受精、着床、妊娠与授乳,受精精卵融合卵裂与着床妊娠和胚胎发育分娩：子宫颈扩张，娩出胎儿，最后娩出胎盘。1.分娩过程受多种因素的影响：包括孕酮、雌激素、前列腺素、催产素和松弛素等激素的调节；还包括子宫肌和子宫颈壁中的牵张感受器的作用。2.分娩过程：首先由胎儿启动。胎儿垂体分泌的催产素作用于子宫内膜受体，引起子宫内膜分泌前列腺素子宫肌收缩子宫肌层牵张感受器兴奋母体下丘脑分泌催产素子宫肌收缩更加有力。这样通过正反馈调节使子宫有足够的力量的收缩以完成分娩。,哺乳动物受精、着床、妊娠与授乳,受精精卵融合卵裂与着床妊娠和胚胎发育分娩授乳：多种激素参与了乳腺的生长、分泌以及乳汁的产生和释放。在妊娠期，由于大量雌激素的作用，以及生长激素、甲状腺激素、胰岛素、皮质醇等的刺激，再加上胎盘分泌的多种激素，乳