Xem mẫu
- ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
CEMINAR
HỌC PHẦN:
SINH HỌC PHÁT TRIỂN CÁ THỂ ĐỘNG VẬT
QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CÁ THỂ
Ở CẦU GAI
Học viên thực hiện:
Phạm Thị Phương Anh
Lương Thị Ngọc Diệp
Trần Đức Hải
Lê Thị Ngọc Hoa
Huế, tháng 05/2008
- 1. Phân loại
Lớp Cầu gai (Echinoidea) thuộc phân ngành Eleutherozoa,
thuộc ngành Da gai (Echinodermata).
Có khoảng 800 loài hiện sống, 2.500 loài hoá th ạch.
Có 2 phân lớp:
- Phân lớp Cầu gai đều (Regularia): Cơ thể cấu tạo điển
hình, hình cầu.
- Phân lớp Cầu gai không đều (Irregularia): Cơ thể dẹt theo
hướng miệng - đối miệng, hình đĩa hay hình túi, hậu môn
không ở trên trục đối xứng mà chuyển sang mặt phẳng gian
phóng xạ. Một số nội quan của một số nhóm bị tiêu giảm m ột
phần.
- 2. Sinh thái, phân bố
Cầu gai sống trên thềm biển và vùi trong cát biển. Th ức
ăn chính là rong, tảo, mùn bã và động vật nhỏ.
Ở biển Việt Nam có khoảng 70 loài, gặp nhiều ở các vùng
đáy đá, vùng biển san hô. Các giống có nhiều loài là
Salmacis, Temnopleurus, Diadema, Clypeaster... Các loài
thường gặp là Diadema setosum, Tripneustes gratilla… Ở
vịnh Bắc Bộ gặp khoảng 20 loài, thường gặp là Astropyga
radiata có thân lớn (khoảng 20cm) và dẹp, Temnopteurus
toreumaticus, Laganum decagonale…
- Một số loài cầu gai phổ biến ở Việt Nam
Astropyga radiata Diadema setosum
- 3. Sơ lược đặc điểm hình thái, cấu tạo của cầu gai
Ấu trùng có đối xứng 2 bên. Cơ thể trưởng thành hình cầu,
hình đĩa hay hình trứng, toả ra rất nhiều gai nh ỏ ra xung
quanh nên có tên gọi là cà ghim hay nhím biển, có đối xứng
toả tròn bậc 5 (hình 1).
- Thành cơ thể gồm 3 lớp:
- Lớp tế bào biểu mô ngoài cấu tạo một tầng.
- Lớp mô liên kết tạo thành 3 tầng khác nhau là tầng c ơ trong
cùng, tầng mô liên kết ở giữa và tầng biểu mô có bộ xương giáp
với biểu mô ngoài.
- Lớp biểu mô thành thể xoang
Xoang cơ thể thứ sinh có sự phân hoá về cấu tạo, đảm nh ận
các chức phận khác nhau, gồm hệ ống dẫn nước - h ệ chân
ống, hệ tuần hoàn (hệ xoang máu giả) và phức hệ cơ quan tr ụ.
Hệ tiêu hoá hình ống, kéo dài và cuộn 2 vòng trước khi đổ ra
hậu môn.
Cơ quan hô hấp chuyên hoá là 5 đôi mang phân nhánh n ằm
quanh miệng, thực chất là biến đổi của các phần xoang cơ th ể.
Hệ sinh dục cấu tạo đơn giản, tuyến sinh dục phân tính
dạng vòng, bao quanh ruột sau (con non), con trưởng thành thì
hình túi.
Không có cơ quan bài tiết. Sự bài tiết chủ yếu do các tế bào
amip trong xoang cơ thể đảm nhận.
- Hệ thần kinh có 3 bộ phận khác nhau, đối xứng toả tròn:
1) Mạng thần kinh miệng (ectoneural system) nằm ở mặt
miệng. Gồm có vòng thần kinh trung tâm bao quanh h ầu, th ực
quản và các dây thần kinh phóng xạ nằm ở lớp biểu mô. Từ
đây có 2 dây thần kinh đi tới nội quan, chức năng chủ yếu là
thụ cảm.
2) Mạng thần kinh dưới da (hyponeural system) nằm phía
dưới mạng thần kinh miệng, kém phát triển, điều khiển vận
động của nội quan.
3) Mạng thần kinh đối miệng(entoneural system) có mối
liên với biểu mô thể xoang.
Cơ quan thị giác và thăng bằng chuyên hoá ở dạng đơn
giản, các tế bào cảm giác như xúc giác, khứu giác và vị giác
nằm rải rác ở chân ống, tua miệng...
Nhìn chung hệ thần kinh của động vật da gai còn giữ
nhiều nét cổ, mạng thần kinh miệng và mạng thần kinh d ưới
da còn nằm trong biểu mô hay nằm ngay dưới biểu mô. Xu
hướng tập trung tế bào thần kinh thành hạch không rõ.
- 4. Sinh sản và phát triển của cầu gai
4.1. Quá trình tạo giao tử
4.1.1. Quá trình sinh tinh
Tinh trùng được tạo ra từ tuyến sinh dục đực.
Vào một thời điểm nào đó, tế bào sinh dục nguyên thủy bắt
đầu tăng lên về kích thước, gia tăng hoạt tính, và phân chia
nguyên nhiễm cho ra các tinh nguyên bào(2n), tinh nguyên
bào lại phân chia để cho các tinh bào bậc I(2n). Mỗi tinh bào I
phân bào giảm nhiễm gồm 2 lần phân chia liên tiếp, l ần 1 hai
tinh bào II và lần 2, mỗi tinh bào II cho hai tinh t ử (n). Các tinh
tử sẽ biệt hóa để cho ra bốn tinh trùng.
Hình 3 . Tinh trùng cầu gai
- Quá trình sinh tinh
- Tinh trùng cấu tạo gồm có bốn phần: đầu, cổ , phần giữa
và đuôi tương tự tinh trùng của thú.
Hình 4. Cấu tạo tinh trùng của thú
- a. Phần đầu:
Là bộ phận tinh trùng tiếp xúc với trứng trong th ụ tinh, có
chứa một nhân đơn bội và một thể đỉnh (acrosome).
Nhân bị nén lại do ADN bị xoắn chặt, giúp cho tinh trùng ít
bị các tổn thương vật lý hoặc đột biến trong quá trình d ự tr ữ
và di chuyển đến nơi thụ tinh. Sự nén của nhân là do tương
tác giữa ADN và protein của nhiễm sắc thể là protamin.
Thể đỉnh nằm ngay phía trước nhân, là một bao kín, dẫn
xuất từ thể Golgi, có chứa các enzyme tiêu hoá protein và
các đường phức tạp giúp cho tinh trùng tiêu huỷ lớp màng
trứng để xâm nhập vào bên trong.
Ở cầu gai, giữa nhân và bao thể đỉnh còn có một vùng
gồm các phân tử actin hình cầu, có vai trò tạo thành mấu th ể
đỉnh của tinh trùng trong giai đoạn sớm của sự thụ tinh.
- b. Phần giữa:
Nằm ngay phía sau đầu là một cổ ngắn nối đầu và đuôi
tinh trùng. Phần giữa có các ty thể xếp xoắn ốc, bao quanh
sợi trục bên trong.
c. Phần đuôi:
Là một cấu trúc phức tạp. Cơ quan vận động chính của
đuôi là sợi trục (axoneme), được tạo thành bởi các vi ống xuất
phát từ trung tử ở phần dưới của nhân. Sợi trục bao gồm hai
vi ống trung tâm được bao chung quanh bởi chín cặp vi ống.
Các vi ống này được cấu tạo bởi các protein là α và β-tubulin.
Gắn vào các vi ống bên ngoài là protein dynein. Dynein có
khả năng thuỷ phân ATP và biến đổi năng lượng hoá h ọc
thành công năng giúp cho tinh trùng chuy ển đ ộng
- 4.1.2. Quá trình sinh trứng
Từ các tế bào sinh dục nguyên thủy hay các noãn bào
nguyên thủy phân chia nguyên nhiễm nhiều lần cho ra các
noãn nguyên bào. Các noãn nguyên bào sau một quá trình
phân chia và tăng trưởng cho ra các noãn bào. Các noãn bào
bắt đầu phân chia giảm nhiễm cho ra hai tế bào: t ế bào to có
thể tích bằng tế bào trứng nên gọi là tế bào tr ứng; t ế bào nh ỏ
do cực động vật sinh ra nên gọi là cực cầu (thể cực). Tế bào
trứng lại phân chia lần thứ hai thành tế bào trứng chín và th ể
cực thứ hai, cùng lúc đó thể cực thứ nhất cũng phân chia
thành hai thể cực. Kết quả tạo ra bốn tế bào trong đó ch ỉ có
một tế bào trứng có thể thụ tinh còn ba tế bào còn lại (ba th ể
cực) không có khả năng nói trên. Đây là sự khác biệt với quá
trình sinh tinh.
Một cầu gai mẹ có thể cung cấp hơn 20 triệu trứng.
- Quá trình sinh trứng
- Tất cả các nguyên liệu cần thiết cho sự tăng trưởng và phát
triển phải được dự trữ trong trứng chín. Trong khi tinh trùng b ị
loại bỏ hầu hết tế bào chất thì tế bào trứng đang phát triển
không chỉ giữ lại mà còn tích tụ thêm tế bào chất. Trứng cầu
gai có thể tích khoảng 200 picoliter (2.10-4 mm3), gấp 10.000
lần thể tích của tinh trùng
Hình 5. Cấu trúc của trứng cầu gai trong quá trình thu tinh
- Tế bào chất của trứng bao gồm:
- Protein
- Ribosome và tRNA: cần cho phôi tổng hợp protein của riêng
chúng ngay sau khi thụ tinh
- mRNA: Trứng cầu gai có khoảng 25.000 đến 50000 loại
mRNA khác nhau, được duy trì ở trạng thái không hoạt động
cho đến khi trứng được thụ tinh
- Các yếu tố phát sinh hình thái: Là những phân tử có vai trò
trong sự biệt hóa tế bào. Chúng nằm trong nh ững vùng khác
nhau của trứng và được phân bố về các tế bào con trong su ốt
quá trình phân cắt của hợp tử
- Các chất hóa học bảo vệ trứng.
Bên trong khối tế bào chất là một nhân lớn. Ở cầu gai, nhân
đã ở trạng thái đơn bội vào thời điểm trứng thụ tinh (hình 6).
- Hình 6. Các giai đoạn trứng chín của
thời điểm tinh trùng xâm nhập
- Màng nguyên sinh bao quanh tế bào chất, có khả năng điều
hòa sự trao đổi ion trong quá trình th ụ tinh và h ợp nh ất v ới
màng tế bào tinh trùng
Bên ngoài màng nguyên sinh là màng noãn hoàng. Màng
noãn hoàng có ít nhất là tám loại glycoprotein c ần thi ết cho s ự
nhận dạng đặc hiệu của tinh trùng.
Nằm ngay bên dưới màng nguyên sinh là 1 lớp vỏ mỏng
khoảng 5µm. Tê bào chất của vùng này cứng h ơn phía trong
và có nhiều phân tử actin hình cầu. Trong quá trình th ụ tinh,
các phân tử actin bị polyme hóa tạo thành các vi sợi. Các vi
sợi này cần cho sự phân cắt tế bào.
Nhiều tế bào trứng còn có một lớp mỏng bên ngoài màng
noãn hoàng gọi là lớp keo cấu tạo từ glycoprotein, có nhiều
chức năng nhưng phổ biến nhất là để hấp dẫn hoặc hoạt hóa
tinh trùng.
- Hình 7. Bề mặt trứng chưa thụ tinh của cầu gai
nguon tai.lieu . vn
