ОБЩАЯ ГИСТОЛОГИЯ. GENERAL HISTOLOGY. ТКАНЬ - это исторически сложившаяся система клеток и неклеточных структур, обладающая общностью строения и специализированная на выполнении определенной функции. The TISSUE is historically developed system of cells and not cellular structures, possessing a generality of a structure and specialized on performance of the certain function.

DEVELOPMENT of TISSUES - HISTOGENESIS It is a formation of an embryonal tissue rudiment and its transformation into a mature tissue. Tissues form in the end of gastrulation of embryogenesis as a result of a differentiation of a germinal material. EMBRYOGENESIS consists of some stages: fertilisation, cleavage, gastrulation, histogenesis and organogenesis.

ПЕРИОДЫ ДИФФЕРЕНЦИРОВКИ ЗАРОДЫШЕВОГО МАТЕРИАЛА Periods of differentiation of embryonal material 1. Оотипическая дифференцировка в зиготе – образование презумптивных зачатков 2. Бластомерная дифференцировка ( в процессе дробления) – бластомеры отличаются друг от друга 3. Зачатковая дифференцировка ( в процессе гаструляции) – образование эмбриональных зачатков тканей 4. Тканевая дифференцировка ( гистогенез) – формирование тканей из эмбриональных зачатков Ovotypical differentiation in a zygote - formation of presumptive germs Blastomere differentiation - formation of differences of blastomeres Germinal differentiation (gastrulation) - formation of embryonal tissue germs Tissue differentiation (histogenesis) - formation of tissue from tissue germs

Сперматозоид акросомаядро жгутик Яйцеклетка курицы (резко телолецитальная) Гранулы желтка Ядро Яйцеклетка млекопитающих (вторично изолецитальная) Ядро Гранулы желтка Вторичные оболочки Animals ovum Birds ovum Spermatozoon

Оплодотворение и образование зиготы Fertilization and a zygote formation Сближение половых клеток Проникновение сперматозоида в цитоплазму яйцеклетки Сближение ядер яйцеклетки и сперматозоида

Зигота Zygote (couple cell) Ядро Цитоплазма с желтком Оболочка оплодотворения Оотипическая дифференцировка зиготы ( перед дроблением ): – ооплазматическая сегрегация (ovoplasm segregation) -формирование презумптивных зачатков (formation of presumptive germs) - - Sites of cytoplasm where it is a lot of mitochondrions, will be a part of cells of a germ body. -Sites of cytoplasm where a lot of yolk will be a part of cells of provisional organs.

Бластомерная дифференцировка в процессе дробления Blastomere differentiation during cleavage Differences of cleavage from mitosis: 1)daughter cells do not grow; 2)cleavage goes under a membrane of fertilization, 3) blastomeres do not miss; 4) there is blastomere differentiation, blastomeres differ from each other by contents of cytoplasm. Дробление - это митотическое деление зиготы на бластомеры, которые образуют многоклеточный однослойный зародыш. Cleavage is mitotic division of a zygote on blastomeres which form a multicellular single-layered germ. Отличия дробления от митоза: 1)дочерние клетки не растут; 2)дробление идет под оболочкой оплодотворения, 3) бластомеры не расходятся; 4) происходит эластомерная дифференцировка, бластомеры отличаются друг от друга содержимым цитоплазмы.

1. Blastomeres form the dense cellular ball – MORULA. 2. Cells of morula allocate a liquid inside morula, are moved apart. Formed single-layered germinal vesicle is called BLASTULA. The cleavage is ended by formation of the multicellular germ, but its size does not increase and = to the size of a zygote.

Морула (Morula) Бластула (Blastula) Стадия двух бластомеров Стадия 4-х бластомеров Стадия 8 бластомеров Полость cavity Бластодерма blastoderma Бластомерная дифференцировка в процессе дробления Blastomere differentiation during cleavage Дробление полное равномерное синхронное Total uniform simultaneous cleavage

Дробление зародыша курицы - частичное дискоидальное Crushing of birds embryon – partial diskoidal Образование зародышевого диска (germinal disk) Дискобластула (поперечный срез) Diskoblastula Неделимый желток (Indivisible yolk) Безжелтковая часть (Without yolk part) Стадия морулы (morula) Бластомеры зародышевого диска (Blastomeres of germinal disk) Полость бластулы (Cavity of blastula) Неделимый желток (Indivisible yolk)

Зачатковая дифференцировка Germinal differentiation Gastrulation happens to 2 stages: 1 stage – formation of germ layers ectoderm and entoderm. 2 stage - formation of germ layer mesoderm. Gastrulation – formation of the three-layers embryo. Cells are made multiple copies by mitosis, are differentiated and move. Germinal differentiation - formation of tissue germs – happens during gastrulation

1 этап гаструляции – деламинация 1 stage of gastrulation - lamination Дискобластула Diskoblastula Гаструла Gastrula Стенка дискобластулы - бластодерма Желток yolk Желток yolk Эпибласт Epiblast Гипобласт Hypoblast (зародыш птицы - birds embryo )

2nd stage of gastrulation – immigration, germ differentiation Blastomeres installate between ectoderm and entoderm and build 3-rd germinal layer - mesoderm. Axial organs – a chord and a nervous tube - are simultaneously formed. In the center of embryonic shield the epiblast cells actively duplicate, move forward, then backward (on edge of shield) where streams merge and displaced forward, forming a primary streak with a primary groove. It reaches the shield center and comes to an end by a primary knot (Hensens node) with a primary pole. Primary knot and the streak is a chorda-mesoderm germ. Before primary knot is a prechord plate. Before a prechord plate is cells of a nervous tube.

Закладка хордомезодермального зачатка Laying of chorda-mesoderm germ 2 этап гаструляции 2nd stage of gastrulation primary streak and primary knot prechord plate cells of a nervous tube

A chord and mesoderm are pawned from a primary strip. A head chord shoot is pawned from a prechord plate. Cells of a nervous tube are placed above a chord.

Образование хорды и мезодермы Formation of chorda and mesoderm chord mesoderm nervous tube

Neurulation Above a chord an ectoderm cells become high and form a nervous plate. Then it is guttering and form a nervous crest. Its edges are closed, and a nervous tube is formed. Above a nervous tube the epiblast is closed and forms to skin ectoderm.

Нейруляция Neurulation Нервная пластинка Кожная эктодерма Нервный желобок Энтодерма ХордаМезодерма Нервная трубка Закладка спинного мозга Закладка спинальных ганглиев Above a chord an ectoderm cells become high and form a nervous plate. A nervous plate is guttering and form a nervous groove with a crest. its edges are closed, and a nervous tube is formed Ганглиозная пластинка Ganglion plate

Закладка мозговых пузырей Germ of Cerebral bladders Дифференцировка мезодермы Differentiation of mesoderm on dorsal and ventral

Тотальный препарат зародыша курицы на сомитной стадии Germ of bird on somite stage Мозговые пузыри (Cerebral Bladders): передний (frontal) средний (medial) задний (hinder) Сомиты (somites) Нервная трубка (nervous tube) Вентральная мезодерма (ventral mesoderm) Остаток первичной полоски (residual primary streak)

Dorsal mesoderm is segmented on somites. Ventral mesoderm is split on 2 layers - parietal ( near ectoderm ) and visceral ( near entoderm ). Between them the celom (secondary cavity of a body) is formed. Ventral mesoderm and the celom form splanchnotome. ( Layers of ventral mesoderm form mucosal layer - peritoneum. The internal peritoneum layer grows together with a wall of internal organs, external layer forms a wall of a peritoneum cavity). Splanchnotome is connected with somites by means of segment legs which form nephrogonotome - a germ of urogenital system. Somites are differentiated on 3 germ s: -dermatome ( a germ of a connective tissue of a skin ), -scleratome ( a germ of skeletal tissues - cartilages, bones ), -myotome ( a germ of a skeletal muscular tissue ). Cells with shoots (are evicted from all germinal layeres, but basically from mesoderm, fill all intervals between germinal layeres) form an embryonal tissue - mesenchyme. It is a development source of connective tissue, vessels, blood, a lymph and smooth muscle tissue. A germ body formation begins by means of trunk folds which are formed from ectoderm and parietal layer of mesoderm. These folds bend under a germ and separate a germ body from not germ organs. Differentiation of dorsal and ventral mesoderm

Поперечный срез зародыша на сомитной стадии Germ of bird on somite stage (diametrical cut) Кожная эктодерма (skin ectoderm) Нервная трубка (nervous tube) Сомит (somite) Нефрогонотом (ножка сомита) ( nephrogonotome) Париетальный листок (parietal layer) Висцеральный листок (visceral layer) Энтодерма entoderm Хорда chorda Закладка Аорты Aorta germt (mesenchyme) Клетки мезенхимы Целом Celom (dermatome) Дерматом Миотом (myotome) Вольфов проток (Volfs duct) Склеротом (scleratome )

Закладка туловищной складки и тканевая дифференцировка зачатков Туловищная складка trunk fold Амниотическая складка amnion fold Нервная трубка nervous tube Целом celom Тело зародыша Body of embrio Внезародышевые листки Out-of-germinal layers Стенка желточного мешка Wall of yolk sack Серозная оболочка mucosal layer Полость амниона Amnion cavity Материал первичной кишки Gastrocele Сомиты somits Поперечный срез зародыша (diametrical cut of germ)

Группы тканей (groups of tissues) Эпителиальные ткани Epithelial tissues Соединительные ткани Connective tissues Кровь и лимфа Blood and a lymph Мышечные ткани Muscular tissues Нервная ткань Nervous tissues 5 groups of tissues are formed during histogenesis.

Влияние одних частей зародыша ( индукторов ) на другие части ( реагирующие системы ) называется ЭМБРИОНАЛЬНАЯ ИНДУКЦИЯ ( Шпеман, 1901 ) Индуктор определяет направление развития реагирующей системы. An influence of some parts of a germ (inductors) on other parts (reacting systems) is called EMBRYONAL INDUCTION (Shpeman, 1901) Inductor defines a direction of development of reacting system. Processes of embryogenesis pass strictly consistently under influence of an embryonal induction

ЭМБРИОНАЛЬНАЯ ИНДУКЦИЯ EMBRYONAL INDUCTION Гомотипическая (развитие по типу индуктора) При формировании зачатка ткани Гетеротипическая (развитие по типу, отличающемуся от типа индуктора) При закладке органов homotypic (development like inductor) when a tissue rudiments are formed heterotypic (development not like inductor) at a laying of organs (for example, the chord induces a laying of a nervous tube) Inductor can influence by means of two ways: contact with cells of reacting system, on distance, secreting substance which activates the certain genes in cells of reacting system.

Этапы дифференцировки клетки 1 этап – ДЕТЕРМИНАЦИЯ – латентный (скрытый), обратимый. Клетка не меняет строение, но начинает синтезировать специфические белки 2 этап – ДИФФЕРЕНЦИРОВКА – необратимый. Клетка приобретает специфические функции и черты строения 2 stages of cell differentiation 1st stage – DETERMINATION - latent (hidden), reversible Cell changes only properties, synthesizes specific proteins 2nd stage – DIFFERENTIATION - irreversible Cell gets special signs of a structure and function Some the cellular generations replacing each other during a differentiation of a specialized cell form a number (line) of a differentiation – D I F F E R O N

Период покоя или выполнения специфических функций G 1 (период роста клетки) (period of cell growth) G 2 (подготовка веретена деления) (preparation of division spindle) S М (митоз) (mitosis) G0G0 (синтез ДНК) (DNA sintesis) Жизненный цикл клеткиCell life cycle can include 3 periods: 1 - preparation for division (interphase - G 1, S, G 2 -periods), 2 – division (mitosis), 3 - period of rest or performance of special functions (G 0 ).

Перио д покоя G1G1 G2G2 S М G0G0 G1G1 G2G2 М S Период выполнени я функций G1G1 G2G2 S М G0G0 G0 G0 Выполнени е высоко- специализи- рованных функций Гибель ( destruction) Этапы дифференцировки клетки Д и ф ф е р о н Жизненный цикл Stages of cell differentiation D i f f e r o n Cell life cycle ПОЛУСТВОЛОВАЯ КЛЕТКА полипотентная (polipotential) 1 этап - ДЕТЕРМИНАЦИЯ DETERMINATION Уплотнение ядра. Nucleus condensation. Синтез специфических белков. Synthesis of specific proteins. Изменение свойств клетки. Change of cell properties «- ЦИТЫ » –CYTE Уплотнение ядра. Nucleus condensation. Образование специальных органоидов. Formation of special organelles Изменение структуры и функции клетки. Change of cell structure and function. «- БЛАСТЫ» –BLAST унипотентные (unipotential) НЕ ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫЕ (NOT DIFFERENTIATED CELLS) : Упрощенная организация, низкий уровень обмена веществ The simplified organization, low level of a metabolism СТВОЛОВАЯ КЛЕТКА STEM CELL плюрипотентная (pluripotential). 2 этап – ДИФФЕРЕНЦИРОВКА DIFFERENTIATION Дефинитивная (конечная) форма специализированной клетки (adult cell)