Рак и репродуктивная способность: информация для мужчин
Эта информация позволит вам узнать о том, как мужчины могут создавать семью после лечения рака.
Вернуться к началуМужская репродуктивная система
Репродуктивная система мужчин состоит из ряда структур (см. рисунок 1).
Рисунок 1. Мужская репродуктивная система
С началом полового созревания гормоны из железы головного мозга (гипофиза) стимулируют выработку сперматозоидов в яичках (тестикулах). На созревание сперматозоидов требуется около 3 месяцев. Зрелые сперматозоиды хранятся в придатке семенника. Во время сексуального возбуждения мужчины нервы стимулируют мышцы к выталкиванию сперматозоидов из придатка семенника через семяпроводящий канал. Сперматозоиды смешиваются с жидкостями из семенников и предстательной железы, образуя сперму. Внутренний сфинктер мочевого пузыря сокращается, и сперма выходит из пениса через мочеиспускательный канал.
Если эякуляция во время полового акта с партнершей происходит в дни овуляции (время выхода зрелой яйцеклетки из яичника), для проникновения и оплодотворения яйцеклетки бывает достаточно одного сперматозоида. При делении оплодотворенной яйцеклетки образуется эмбрион, который может имплантироваться в матку женщины. Клетки продолжают делиться, образуется плод, который растет и развивается в течение 9 месяцев беременности.
Вернуться к началуВлияние лечения рака на репродуктивную функцию
Лечение рака может влиять на репродуктивную функцию и способность стать биологическим отцом ребенка, включая:
- неспособность выработки сперматозоидов;
- повреждение нервов и кровеносных сосудов, участвующих в процессах эрекции и эякуляции;
- неспособность производить гормоны, стимулирующие выработку сперматозоидов.
Не все виды лечения рака вызывают проблемы с зачатием. Это зависит от:
- репродуктивной функции перед началом лечения;
- типа перенесенной операции;
- типа и дозы получаемой химиотерапии;
- участка тела, подверженного воздействию излучения, и дозы полученного излучения.
Проблемы в репродуктивной системе, связанные с лечением рака, могут быть временными или постоянными. У некоторых мужчин после лечения способность к выработке сперматозоидов восстанавливается. Обычно это происходит в период от 1 до 3 лет, иногда занимает дольше. Некоторые пациенты восстанавливаются лишь частично, с низкой численностью сперматозоидов, а у некоторых из них не возобновляется выработка сперматозоидов.
Из-за того, что на репродуктивную функцию влияет множество факторов, сложно предсказать, как лечение отразится на том или ином пациенте. Мы не можем точно предугадать, у кого из них репродуктивная функция восстановится по окончании лечения, а у кого — нет.
Вернуться к началуОбщие вопросы о репродуктивной способности и о создании семьи после лечения рака
Какой период времени после лечения необходимо ждать, прежде чем предпринимать попытки зачать ребенка?
Если вы прошли химиотерапию или лучевую терапию, обычно мы рекомендуем подождать минимум 1 год после окончания лечения, прежде чем пытаться зачать ребенка. Это позволит вывести из вашего организма всю сперму, которая может оказаться дефектной из-за лечения. Однако, некоторым людям может и не придется ждать так долго, тогда как другим необходимо еще больше времени. Обратитесь к медицинскому сотруднику, чтобы получить рекомендации о времени ожидания.Как мне узнать о том, буду ли я способен к зачатию ребенка после лечения?
Вы можете сделать спермограмму, обратившись в один из банков спермы, чтобы узнать о своей способности к выработке сперматозоидов и проанализировать количество и подвижность сперматозоидов (способность сперматозоидов к передвижению). Перед проведением спермограммы подождите минимум 1 год после окончания лечения, чтобы ваши семенники полностью восстановились. Если в образце не будут обнаружены сперматозоиды, помните, что на восстановление способности к выработке спермы некоторым мужчинам может потребоваться несколько лет.
Будет ли здоровым ребенок, зачатый после лечения рака?
Доказательств того, что дети, зачатые после лечения рака, подвержены повышенному риску развития врожденных пороков или других проблем со здоровьем, получено не было. Тем не менее, в период лечения важно пользоваться средствами контрацепции во избежание оплодотворения спермой, которая может оказаться дефектной из-за воздействия химиотерапии или радиотерапии. Эти дефекты могут влиять на здоровье ребенка. Также мы рекомендуем пользоваться средствами контрацепции в течение 1 года после завершения химиотерапии и лучевой терапии, пока все дефектные сперматозоиды не будут выведены из вашего организма.
Некоторые виды рака являются наследственными, то есть передаются от родителей к детям. Узнайте у своего врача или медсестры, наследственный ли у вас вид рака или нет.
Если вы являетесь носителем специфической генетической мутации, которая может передаваться ребенку, возможно, вы захотите воспользоваться предимплантационной генетической диагностикой (preimplantation genetic diagnosis (PGD)). Предимплантационная генетическая диагностика — это метод проверки на наличие мутации эмбрионов, полученных путем оплодотворения in vitro (в лаборатории). Во время планирования беременности при желании можно отобрать только те эмбрионы, которые не имеют генетической мутации.
Что если у меня обнаружено пониженное количество сперматозоидов?
Некоторым пациентам удается восстановить выработку сперматозоидов сразу по окончании лечения рака, но у них обнаруживается пониженное количество сперматозоидов и, возможно, они не смогут зачать ребенка естественным путем. Однако, возможно вы все же сможете зачать биологического ребенка путем экстракорпорального оплодотворения (in vitro fertilization (IVF)).
IVF оплодотворение проходит в несколько этапов, включая:
- Стимуляция яичников. Партнерша получает гормональные инъекции (уколы) в течение примерно 10 дней для стимуляции созревания группы яйцеклеток в яичниках.
- Забор яйцеклетки. Пока партнерша находится под наркозом (лекарство, под действием которого она заснет), для извлечения зрелых яйцеклеток из яичников через стенку ее влагалища вводится очень тонкая игла. Эта процедура занимает от 10 до 20 минут.
- Оплодотворение. В лабораторных условиях яйцеклетки оплодотворяются вашими сперматозоидами. Если количество сперматозоидов понижено, их вводят в каждую яйцеклетку. Это называется интрацитоплазматическая инъекция сперматозоида (intracytoplasmic sperm injection (ICSI)). Оплодотворенные яйцеклетки хранятся в лаборатории в течение 3-5 дней, чтобы убедиться, что они начали делиться и образовывать здоровые эмбрионы.
- Трансплантация эмбрионов. Один или два эмбриона переносятся в матку партнерши для наступления беременности. Остальные замораживаются и хранятся для возможного использования в будущем.
Остальные замораживаются и хранятся для возможного использования в будущем.Что если я больше не способен к зачатию, но перед лечением поместил сперматозоиды в банк спермы?
Чтобы использовать сперму, которую вы заморозили до начала лечения, вам и вашей партнерше необходимо будет обратиться к репродуктологу-эндокринологу (врачу, который занимается проблемами бесплодия). Метод, применяемый для оплодотворения яйцеклетки вашей партнерши, будет выбран в зависимости от качества спермы, которую вы заморозили перед началом лечения.
- В большинстве случаев женщинам требуется от 3 до 6 попыток исскуственного осеменения, прежде чем наступит беременность, поэтому у большинства пациентов, заморозивших сперму, недостаточно материала для данного метода. Однако это может быть подходящим вариантом, если ваша партнерша молода и не имеет проблем с репродуктивной функцией, и если у вас много флаконов спермы с большим количеством сперматозоидов и хорошей подвижностью.
- В большинстве случаев женщинам требуется от 3 до 6 попыток исскуственного осеменения, прежде чем наступит беременность, поэтому у большинства пациентов, заморозивших сперму, недостаточно материала для данного метода.
- Экстракорпоральное оплодотворение (IVF). Этот метод применяется большинством пациентов, которые заморозили сперму. Он осуществляется в несколько этапов:
- Стимуляция яичников. Партнерша получает гормональные инъекции в течение примерно 10 дней для стимуляции созревания группы яйцеклеток в яичниках.
- Забор яйцеклетки. Пока партнерша находится под наркозом (лекарство, под действием которого она заснет), для извлечения зрелых яйцеклеток из яичников через стенку ее влагалища вводится очень тонкая игла. Эта процедура занимает от 10 до 20 минут.
- Оплодотворение. В лабораторных условиях яйцеклетки оплодотворяются вашими сперматозоидами. Если количество сперматозоидов снижено, их вводят в каждую яйцеклетку. Оплодотворенные яйцеклетки хранятся в лаборатории в течение 3-5 дней, чтобы убедиться, что они начали делиться и образовывать здоровые эмбрионы.
- Трансплантация эмбрионов. Один или два эмбриона переносятся в матку партнерши для наступления беременности. Остальные замораживаются и хранятся для использования в будущем.
Однако это может быть подходящим вариантом, если ваша партнерша молода и не имеет проблем с репродуктивной функцией, и если у вас много флаконов спермы с большим количеством сперматозоидов и хорошей подвижностью.
Что если я больше не способен к зачатию и перед лечением не поместил сперматозоиды в банк спермы?
Даже если в образце спермы не обнаружено сперматозоидов, организм некоторых пациентов после лечения рака все же способен вырабатывать небольшое количество сперматозоидов. Для получения спермы с целью последующей беременности партнерши вам необходимо будет обратиться к урологу-репродуктологу и пройти процедуру, называемую тестикулярной экстракцией сперматозоидов (testicular sperm extraction (TESE)). Это амбулаторная процедура, которая проводится под наркозом, пока вы спите. Врач делает небольшой надрез (хирургический разрез) на вашей мошонке. Он удалит кусочки ткани с яичек. Их исследуют на наличие сперматозоидов. В случае обнаружения сперматозоидов их можно использовать для оплодотворения яйцеклетки партнерши.
Для получения дополнительной информации об этой процедуре ознакомьтесь с материалом Тестикулярный забор спермы.
Если вы хотите узнать больше об этой процедуре, попросите своего врача направить вас к урологу-репродуктологу. Если вам это не интересно, читайте ниже о других способах создания семьи.
Что если у меня ретроградная (сухая) эякуляция?
Следствием некоторых видов лечения рака может быть повреждение или удаление нервов и мышц, отвечающих за эякуляцию. При ретроградной эякуляции изгнание спермы происходит в мочевой пузырь, а не наружу через пенис. Если у вас ретроградная эякуляция, но половая система вырабатывает сперматозоиды, можно получить сперматозоиды и попытаться зачать ребенка, в том числе следующими методами:
- Принимать препараты, укрепляющие тонус сфинктера мочевого пузыря. Благодаря им сперма изгоняется через пенис, а не в мочевой пузырь.
- Собирать образцы мочи после самостоятельной стимуляции до эякуляции. Это делается в банке спермы, после чего сперма отделяется от мочи.
Если вас заинтересовал любой из этих методов, попросите своего врача направить вас к урологу-репродуктологу.
Что если у меня эректильная дисфункция?
Следствием некоторых видов лечения рака может быть повреждение или удаление нервов и кровеносных сосудов, отвечающих за эрекцию. Если ваш организм все еще способен производить сперматозоиды, но пенис не становится достаточно твердым, чтобы войти в вагину партнерши, то сперматозоиды не смогут оплодотворить ее яйцеклетку. При проблемах с эрекцией используется несколько различных методов лечения, включая лекарства и инъекции. Если вам интересны эти методы, попросите своего врача направить вас к урологу, специализирующемуся на проблемах эректильной дисфункции.
Какими еще вариантами создания семьи я могу воспользоваться?
Некоторые мужчины не могут заморозить сперму перед началом лечения или им не удается зачать ребенка с использованием замороженной спермы. Другим способом создания семьи является использование донорской спермы или усыновление.
Донорская сперма
Использование донорской спермы — это применение спермы другого мужчины для оплодотворения яйцеклетки вашей партнерши. Молодые здоровые мужчины сдают свою сперму в банк спермы. Большинство доноров делают это анонимно, но некоторые хотят, чтобы ребенок связался с ними впоследствии, по достижении совершеннолетия. Вы можете выбрать донора на основании различных черт и характеристик, доступных на веб-сайте банка спермы.
Кроме того, сперму может пожертвовать родственник или друг. Даже если вам подходит такой вариант и вы действуете с лучшими намерениями, не исключено возникновение проблем, если ваши ожидания сформулированы не четко. Иногда родственник или друг может предложить свою помощь, до конца не понимая всего процесса. Независимо от того, насколько хорошо вы знаете этого человека, ваш донор должен будет пройти психологическое и медицинское обследование. Вам обоим также будет необходимо проконсультироваться с юристами, специализирующимися на законах о репродукции человека.
- Прежде всего вам и вашей партнерше придется обратиться к эндокринологу-репродуктологу. Он порекомендует банки спермы, где можно взять сперму. После выбора донора замороженная сперма отсылается вашему эндокринологу-репродуктологу.
- Наиболее часто применяемым методом использования донорской спермы для оплодотворения партнерши является внутриматочная инсеминация (искусственное осеменение) (artificial insemination (IUI)). Она планируется в дни овуляции партнерши. Один или два флакона со спермой размораживают и втягивают в тонкий мягкий катетер (гибкую трубку). Он вводится в матку партнерши, после чего испускается сперма. В большинстве случаев женщинам требуется от 3 до 6 попыток искусственного оплодотворения, прежде чем наступит беременность.
Усыновление/удочерение
Усыновление/удочерение — это еще один способ создания семьи после лечения рака. Усыновить/удочерить вы можете либо ребенка, рожденного в Соединенных Штатах, либо ребенка, рожденного в другой стране (за пределами Соединенных Штатов).
Стоимость усыновления/удочерения младенца в Соединенных Штатах составляет около 40 000 долларов США, и этот процесс может занять от 1 до 4 лет. Международное усыновление/удочерение жестко регулируется, а его правила варьируются в зависимости от страны и часто меняются. В некоторых странах людям, прошедшим лечение от рака, не разрешается усыновлять/удочерять детей.
При усыновлении/удочерении следует учитывать несколько факторов. Важно понять, какие условия вас будут устраивать до того, как вы начнете этот процесс. В процессе принятия решений задайтесь вопросом:
- Вы хотите усыновить/удочерить младенца или вы не против взять ребенка более старшего возраста?
- Вы хотите усыновить/удочерить ребенка той же расы и этнической принадлежности, что и вы сами, или вы готовы усыновить ребенка другой расы?
- Готовы ли вы усыновить/удочерить ребенка с особыми потребностями в сфере здоровья?
В настоящее время распространены «открытый» или «полуоткрытый» виды усыновления/удочерения, при которых может устанавливаться связь между биологическими родителями, приемными родителями и ребенком.
Все участники дают согласие на вид и длительность контактов.
Организация усыновления/удочерения
Усыновление/удочерение можно организовать, обратившись в агентство по усыновлению или к адвокату. Агентства могут быть государственными или частными. Нередко сотрудник агентства участвует в подборе биологических и приемных родителей. Это подбор базируется на критериях, которым должны соответствовать приемные родители, и на характеристиках ребенка, которого планируют усыновить/удочерить приемные родители.
- Государственные агентства являются частью Департамента социального обеспечения. Они обычно работают с детьми, которых забрали у биологических родителей из-за обвинения в жестоком обращении. Иногда частные агентства занимаются и усыновлением/удочерением детей, рожденных в США, и международным усыновлением, а иногда обоими видами усыновления/удочерения. Каждое агентство само определяет стандарты того, кто может выступать в качестве приемных родителей. Дети, усыновленные/удочеренные через обращение в частные агентства обычно младше детей, усыновляемых/удочеряемых через государственные агентства. Если вы хотите усыновить/удочерить новорожденного ребенка, лучшим вариантом для вас будет усыновление/удочерение ребенка, рожденного в США, через частное агентство.
- Адвокаты по вопросам усыновления/удочерения могут оказать помощь при обращении в частные агентства. Законы об усыновлении различны в разных штатах, поэтому важно работать с адвокатом, который специализируется на усыновлении/удочерении и имеет лицензию на занятие юридической практикой в том штате, в котором вы хотите усыновить/удочерить ребенка.
Если вы хотите усыновить/удочерить новорожденного ребенка, лучшим вариантом для вас будет усыновление/удочерение ребенка, рожденного в США, через частное агентство.Чтобы найти агентство по усыновлению/удочерению, перейдите к Справочнику ресурсов о государственном патронажном воспитании и усыновлении, представленному на веб-сайте www.childwelfare.gov/nfcad/. Выберите свой штат и желаемый тип агентства (например, государственное, частное национальное или частное международное).
Чтобы найти агентства, специализирующиеся на международном усыновлении/удочерении, ищите «международное усыновление» (Intercountry Adoption) на веб-сайте travel.
state.gov/content/travel/en/Intercountry-Adoption.html.
Чтобы найти адвоката по вопросам усыновления/удочерения, введите «адвокаты Американской академии усыновления и вспомогательных репродуктивных технологий» (American Academy of Adoption and Assisted Reproduction Attorneys) на веб-сайте www.adoptionart.org.
Осмотр домашних условий
Перед усыновлением/удочерением социальный работник проведет осмотр ваших домашних условий, чтобы оценить вашу способность обеспечить ребенку надлежащий уход. Ваше агентство или адвокат дадут вам рекомендации относительно времени, на которое лучше всего запланировать осмотр домашних условий. Социальный работник может спросить о вещах, которые могут показаться вам очень личными. Это делается для того, чтобы понять, насколько вы готовы к усыновлению/удочерению и насколько хорошо вы понимаете с чем это связано. Социальный работник должен будет удостовериться в том, что вы являетесь гражданином Соединенных Штатов или ее законным постоянным жителем, так как это обязательное условие усыновления/удочерения в этой стране.
Также социальный работник подготовит медицинское заключение. То, что вы болели раком, не является противопоказанием к усыновлению/удочерению ребенка, но вам может понадобиться справка от врача с информацией о диагнозе и лечении. Также может потребоваться справка о том, что вы здоровы и можете быть родителем, а также подтверждение от вашего врача, что ваша предполагаемая продолжительность жизни будет достаточной для воспитания ребенка (до того, как ребенку исполнится 16 лет). Когда ребенка передадут под вашу опеку, социальный работник будет поддерживать с вами контакт, чтобы помочь в решении любых возможных проблем.
Источники информации об усыновлении/удочерении
Вы сможете узнать больше об усыновлении/удочерении детей из следующих ресурсов:
Вернуться к началуРесурсы MSK
Если вы хотите обратиться за дополнительной информацией к нашим медсестрам/медбратьям-специалистам в области репродукции или получить консультацию нашего уролога-репродуктолога, попросите направление у своего врача или медсестры/медбрата.
Веб-сайт MSK по вопросам репродуктивной медицины
www.mskcc.org/cancer-care/treatments/symptom-management/sexual-health-fertility/fertility
Решение проблем с репродуктивной функцией у мужчин до и после лечения рака (видеоролики)
www.mskcc.org/cancer-care/survivorship/videos-survivors/fertility-options-men-and-after-treatment
Вернуться к началуПеренос свежих эмбрионов в сравнении с замороженными при искусственном оплодотворении
Вопрос обзора
Мы рассмотрели доказательства эффективности и безопасности стратегии «замораживания всех эмбрионов» у женщин, подвергающихся экстракорпоральному оплодотворению (ЭКО) или интрацитоплазматической инъекции сперматозоидов (ИКСИ), по сравнению с традиционной стратегией ЭКО / ИКСИ, в отношении кумулятивной частоты живорождения и риска синдрома гиперстимуляции яичников (СГЯ).
Актуальность
Пересадка эмбрионов при ЭКО / ИКСИ может быть выполнена с использованием свежих эмбрионов либо замороженных эмбрионов с последующей разморозкой.
Поэтому в ЭКО используются две стратегии переноса эмбрионов: 1) традиционная стратегия ЭКО/ИКСИ с однократным переносом свежего и одним или несколькими переносами замороженно-размороженных эмбрионов; и 2) стратегия «замораживания всех эмбрионов» с переносом только замороженно-размороженных эмбрионов и отсутствием переноса свежих эмбрионов. Различия в технике замораживания, сроках криоконсервации и переносе существуют в рамках обеих стратегий. В стратегии «замораживания всех эмбрионов» перенос эмбрионов происходит без цикла стимуляции яичников. Эта стратегия может быть полезной, поскольку гиперстимуляция яичников, как полагают, оказывает негативное влияние на восприимчивость эндометрия при имплантации эмбриона. Стратегия «замораживания всех эмбрионов» снижает риск СГЯ, поскольку беременность не возникает в цикле со стимуляцией яичников.
Характеристика исследований
Мы включили четыре исследования, в которых сравнивали стратегию «замораживания всех эмбрионов» с традиционной стратегией ЭКО/ИКСИ, в общей сложности у 1892 женщин, подвергающихся вспомогательным репродуктивным технологиям.
Доказательства актуальны на ноябрь 2016 года.
Основные результаты
Мы обнаружили доказательства, показывающие, что, по-видимому, нет различий в кумулятивной частоте живорождения на одну женщину между применяемыми стратегиями. Наши результаты позволяют предположить, что если кумулятивная частота живорождения составляет 58% при использовании традиционной стратегии ЭКО/ ИКСИ, то этот показатель при использовании стратегии «замораживания всех эмбрионов», будет составлять от 56% до 65%. О сроках наступления беременности, как об исходе, во включенных исследованиях не сообщали, но можно предположить, что при использовании традиционной стратегии ЭКО/ИКСИ, включающей перенос свежих эмбрионов, они будут короче в случае аналогичной кумулятивной частоты живорождения, поскольку при использовании стратегии «замораживания всех эмбрионов» перенос эмбрионов задерживается. Стратегия «замораживания всех эмбрионов» (при которой не выполняют перенос свежих эмбрионов) снижает риск СГЯ у женщин с риском ГСЯ.
Наши результаты позволяют предположить, что если частота СГЯ составляет 7% при традиционной стратегии ЭКО/ИКСИ, то при стратегии «замораживания всех эмбрионов» она будет составлять от 1% до 3%.
Качество доказательств
Качество доказательств было от умеренного до низкого из-за серьезного риска смещения и серьезной неточности (в отношении некоторых исходов). Риск смещения был связан с неясным «ослеплением» исследователей в отношении предварительных исходов исследования, единицей погрешности анализа и отсутствием адекватных правил прекращения исследования.
Урок биологии «Оплодотворение и его значение». 9-й класс
Цели урока:
Образовательные:
- Сформировать у учащихся знания о сущности процесса оплодотворения, представления о типах оплодотворения, сущности двойного оплодотворения у цветковых растений.
- Познакомить учащихся с особенностями оплодотворения у разных организмов.
- Раскрыть вредное влияние никотина, алкоголя,
токсинов на течение беременности.
Развивающие:
- Развивать понятие “оплодотворение”.
- Развивать логическое мышление, совершенствовать навыки самостоятельной работы.
- Формировать представление о единстве органического мира.
Воспитательные:
- Воспитывать навыки здорового образа жизни, внедрять моральное, половое, гигиеническое воспитание.
- Воспитать интерес к предмету.
Основные понятия: оплодотворение, зигота, двойное оплодотворение, макроспоры, пыльцевое зерно, мегаспоры, сперматозоид, яйцеклетка, овуляция.
Оборудование: таблицы, иллюстрирующие процесс оплодотворения, двойного оплодотворения у цветковых растений; гербарные экземпляры цветущих растений; презентация “Оплодотворение”, проектор, видеофрагмент, пробирки, спирт, яичный белок, реактивы.
Тип урока: комбинированный.
Заранее, за несколько недель до начала урока,
трем учащимся дается задание — подготовить
доклады об истории открытия половых клеток, о
вредном воздействии спирта и никотина на половые
клетки и ставится эксперимент о вредном влиянии
спирта и табачного дыма на проростки фасоли.
Ход урока
I. Организационный момент (2-3 мин.)
- приветствие учащихся;
- постановка целей урока;
II. Актуализация опорных знаний.
Проверочная работа в трех вариантах (по уровню сложности).
1 вариант (на 3-4).
- Перечислите основные формы размножения?
- В чем суть бесполого размножения?
2 вариант (на 4-5).
- Что лежит в основе размножения?
- Докажите, что размножение — одно из важнейших свойств живой природы.
3 вариант (на 5).
- Какая из форм размножения является наиболее эффектной с биологической точки зрения?
- Дать характеристику вегетативной форме бесполого размножения по плану:
А) определение;
Б) разновидности;
В) примеры организмов, для которых характерны эти разновидности вегетативной формы бесполого размножения.
III. Изучение нового материала (постановка проблемного вопроса).
“Когда начинается человеческая жизнь?”
(учащиеся предлагают варианты ответов, выводят тему урока – “Оплодотворение”).
Учитель: Для того, чтобы осуществлялось половое размножение, организму недостаточно просто сформировать половые клетки — гаметы в ходе овогенеза и сперматогенеза, надо обеспечить возможность их встречи, т.е. должно произойти оплодотворение.
Итак, что же такое оплодотворение? “Оплодотворение — процесс слияния сперматозоида и яйцеклетки, сопровождающееся объединением их генетического материала” (ученики записывают определение в тетрадь).
Биологическое значение оплодотворения заключается в том, что, восстанавливается диплоидный набор хромосом и поддерживается генетическое многообразие организмов, которое служит материалом для естественного отбора и эволюции вида.
Виды оплодотворения:
- Перекрестное.
- Самооплодотворение (гермафродитизм).
- Типы оплодотворения:
- Наружное (вне организма).
- Внутреннее (в половых путях самки).
Вопрос учителя: Вспомните, для каких организмов характерно наружное оплодотворение, а для каких внутреннее? (Ребята отвечают: наружное — рыбы, земноводные; внутреннее — пресмыкающиеся, птицы, млекопитающие).
Этапы оплодотворения (ученики записывают в тетради).
Учитель: Процесс оплодотворения состоит из нескольких этапов.
1 этап. Проникновение сперматозоидов в яйцеклетку.
2 этап. Слияние гаплоидных ядер обеих гамет, в результате чего образуется зигота.
3 этап. Активизация зиготы к дроблению и дальнейшему развитию.
(Просмотр видеофрагмента оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом).
(Далее совместно с учителем заполняется таблица).
| Признак для сравнения | Женская половая клетка | Мужская половая клетка |
| Название | Яйцеклетка | Сперматозоид |
| Строение | Крупная (от 0,1 мм до нескольких десятков см) клетка, округлой формы, с достаточным запасом питательных веществ в виде желтка | Мелкие, подвижные (реже неподвижные) клетки (4,5- 5,5 мкм) |
| Рисунок | Выполняется рисунок с надписями: Головка Шейка Хвост | |
| Тип гаметогенеза | Оогенез | Сперматогенез |
| Результат гаметогенеза | Из 1 материнской клетки образуется 1 яйцеклетка | Из 1 материнской клетки образуются 4 сперматозоида |
| Где формируются | В яичниках | В семенниках |
Рассказ первого ученика об истории открытия
половых клеток.
Поскольку размеры сперматозоидов и яйцеклеток очень малы, длительное время
люди не знали об их строении и существовании. А тайна зачатия, которая издавна привлекала внимание людей, давала почву для различных наивных предположений.
Даже Гиппократ (около 370 г. до н.э.) считал, что зародыш образуется в результате перемешивания родительского семени и крови матери. Но уже Аристотель (384 — 322 г. до н.э.) написал сочинение “О возникновении животных”, где указал на наличие клеток мужского и женского пола, которые дают начало зародышу.
И только в начале XVII в. с появлением микроскопа Антони ван Левенгук впервые увидел подвижные сперматозоиды морской свинки и зафиксировал их строение.
1 раз в месяц (цикл 28 дней) созревшая яйцеклетка
разрывает фолликул: попадает в брюшную полость и
тут же подхватывается фаллопиевой трубой и
“течет” по маточной трубе, как будто плывет.
Именно в фаллопиевой трубе она встречается со
сперматозоидами, и происходит оплодотворение.
После оплодотворения яйцеклетки, женщина
проходит физическое состояние – беременность.
Итак, каждый из нас начинается только с одной — единственной клетки.
Будущий человек — одноклеточный организм, как амеба. Через 15 мин. — Организм состоит из 4 клеток и очень напоминает водоросль — вольвокс.
Зародыш происходит путь эволюции (многие миллионы лет) за несколько недель. Он не имеет права на ошибку, потому что если это произойдет, он может погибнуть — это будет смерть маленькой частицы природы.
Рассказ второго ученика о вредном воздействии
спирта и никотина на половые клетки и на зародыш. Отправляясь
в дальний путь, запасливая яйцеклетка
прихватывает с собой еду (желтое тело), поэтому в
первую неделю не так уж принципиально, что входит
в рацион будущей мамы. А вот после того как
зародышевое яйцо прикрепилось к стенке матки,
очень важно, как женщина питается и какой ведет
образ жизни. Теперь развитие эмбриона целиком и
полностью зависит от маминого душевного и
физического состояния.
Наиболее опасными для
развития зародыша являются первые три месяца
беременности. Вредное влияние на развитие
эмбриона оказывает употребление его родителями
алкоголя, наркотиков, курение табака. Алкоголь и
никотин угнетают клеточное дыхание.
Недостаточное снабжение кислородом приводит к
тому, что в формирующихся органах образуется
меньшее количество клеток, органы оказываются
недоразвитыми. Особенно чувствительна к
недостатку кислорода нервная ткань.
Употребление будущей матерью алкоголя,
наркотиков, курение табака, злоупотребление
лекарствами часто приводят к необратимому
повреждению эмбриона и последующему рождению
детей с умственной отсталостью или врожденными
уродствами. В легких случаях наблюдается
расторможенность ребенка: несобранность,
неспособность к систематической работе,
нерациональная двигательная активность, низкий
уровень произвольного внимания, а также очень
плохая память.
Выступление третьего ученика (заранее ставится
эксперимент). Мы решили экспериментальным
путем доказать вредное влияние алкоголя и
никотина на развитие зародышей на примере
прорастания семян фасоли.
В опыте мы
использовали три группы семян: одну мы поливали
обычной водой, вторую растворам спирта, а третью
группу окуривали (с помощью резиновой груши)
сигаретами. Результаты эксперимента мы
сфотографировали, вы их можете увидеть на
слайдах. Первая чашка показала отрицательное
влияние никотина на развитие семян. Зародыши
проросли разного размера – одни сильно
вытянутые, а другие слабые невысокие. Во второй
чашке видно подавляющее действие спирта на
проросшие семена, проростки в два раза меньше,
чем растение, которое поливались обычной водой,
это видно по чашке № 3.
Проведение эксперимента учителем. Для
определения белка используется биуретовая
реакция. Все вы знаете, что яйцо является началом
жизни, поэтому для эксперимента мы берем яичный
белок. Приливаем к нему гидроксид натрия и
сульфат меди. У нас получается ярко фиолетовый
раствор, который говорит о наличие белка. Теперь
мы к такому же яичному белку приливаем спирт,
затем гидроксид натрия и сульфат меди и видим,
что изменение цвета раствора не произошло.
Спирт
разрушил структуру белка и он потерял свои
свойства. Этим экспериментом мы доказали вредное
влияние алкогольных напитков и никотина на
зародыш человека.
Особенности оплодотворения у семенных растений (беседа).
- Оплодотворению предшествует опыление.
- Оплодотворение не зависит от воды.
- Сперматозоиды лишились жгутиков и превратились в спермии.
Особый вид оплодотворения характерен для цветковых растений, он был открыт в 1898 году русским ботаников, академиком Сергеем Гавриловичем Навашиным и получил название двойного оплодотворения. Для изучения этого типа оплодотворения нам необходимо вспомнить строение цветка, тычинок, пестика, семени однодольного растения (разбирается по рисунку на слайде).
Составление опорного конспекта в виде схемы.
Двойное оплодотворение у покрытосеменных.
| Пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика | |
| | | |
| Из вегетативной клетки пыльцевого зерна образуется пыльцевая трубка, которая прорастает внутрь завязи, а из генеративной- два спермия | |
| | | |
| По пыльцевой трубке спермии попадают в зародышевый мешок | |
| | | |
| В зародышевом мешке | |
| Один спермий сливается с яйцеклеткой, и образуется зигота | Второй спермий сливается с центральной клеткой, и образуется триплоидная клетка |
Вопрос учителя к учащимся: Попробуйте
сделать вывод о биологическом смысле двойного
оплодотворения у цветковых растений (ребята
высказывают свое мнение).
Вывод (записывается
в тетрадях). Биологический смысл двойного
оплодотворения заключается в образовании
эндосперма — пищи для зародыша, это обеспечило
цветковым растениям преимущества перед другими
группами растений.
IV. Закреплении и обобщение изученного.
Задание 1. Биологическая задача (решается вместе с учителем).
Вы врач акушер — гинеколог роддома. К вам пришел муж роженицы с обвинением в адрес женщины: “Почему она родила девочку, ведь я хотел мальчика?» Какой ответ вы дадите мужчине?
Ответ. Механизм определения пола у человека.
| Пол | Гаметы | Набор половых гамет | Тип гамет | Хромосомный набор человека |
| Женская | Х | ХХ | гомогаметная | 44 аутосомы + ХХ |
| Мужская | Х,У | ХУ | гетерогаметная | 44 аутосомы + ХУ |
Мужской и женский пол отличается друг от друга
генетически.
Наследственная информация у
человека находится в ее хромосомах, которые
содержат гены, определяющие развитие организма.
(Что вы знаете о хромосоме?) Для человека
характерно 46 хромосом, которые расположены в
ядре каждой клеточки организма. Все хромосомы
парные. Каждая пара как близнецы похожи друг на
друга внешне и по составу генов. Среди всех
хромосом выделяется одна пара, получившая
название половых хромосом.
Таким образом, пол ребенка зависит только от отца. При оплодотворении происходит объединение хромосом мужской и женской гамет. Вероятность рождения мальчика или девочки составляет 50%, потому что одна половина сперматозоидов содержит Х-хромосому, а другая половина У-хромосом.
Пол организма определяется во время оплодотворения и зависит от хромосомного набора зигот.
Задание №2: Соотнесите правильный ответ с вопросом.
| Вопросы | Ответы |
| А) зигота Б) соматические В) в яичниках Г) в гаметах Д) в маточной трубе Е) в семенниках Ж) яйцеклетки |
V.
Домашнее задание. Параграф
3.3.Ответить на вопросы после параграфа.
Подготовить сообщения (на выбор и по желанию): “Особенности полового процесса у разных групп
организмов”, “Привлечение и выбор полового
партнера у животных”.
Примерные темы для проектов:
1. “Осознанное зачатие”
2. “Памятка будущей маме”
3. “Влияние поведения матери на развитие плода”
4. “Влияние факторов риска на репродуктивное здоровье”
5. “Вредное влияние на здоровье подростков, ранних половых отношений. Аборт ”.
VI. Рефлексия:
— На уроке мне больше всего запомнилось…
— Меня удивило то, что…
— После урока я расскажу своим друзьям о…
— Ещё мне хотелось бы узнать…
— Знания, полученные на уроке, я могу использовать в..
Урок 11. половое размножение — Биология — 6 класс
Биология, 6 класс
Урок 11. Половое размножение
Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке
- На уроке узнаем об особенностях полового размножения и его преимущество перед бесполым.
- Так же рассмотрим процесс полового размножения у цветковых растений.
- Повторим строение цветка, семени.
Тезаурус
Яйцеклетка – женская половая клетка (женская гамета) людей и других животных, высших растений, а также многих водорослей.
Сперматозоид – мужская половая клетка (мужская гамета).
Оплодотворение – процесс слияния мужской и женской гамет, в результате которого формируется зигота (оплодотворенная яйцеклетка).
Зигота – клетка, образующаяся в результате оплодотворения.
*Гинецей – совокупность плодолистиков цветка. Другое определение гинецея – совокупность пестиков в цветке.
*Андроцей – это совокупность тычинок (микроспорофиллов) одного цветка. Тычинка является носителем мужской наследственности.
*Партеногенез – однополое размножение» или «девственное размножение» – одна из форм полового размножения организмов, при которой женские половые клетки (яйцеклетки) развиваются во взрослый организм без оплодотворения.
*Гермафродизм – одновременное или последовательное наличие у организма мужских и женских половых признаков, и репродуктивных органов.
Основная и дополнительная литература по теме
- Биология. 5 – 6 класс. Линия жизни / В. В. Пасечник, С. В. Суматохин, Г. С. Калинова, Г. Г. Швецов, З. Г. Гапонюк. – М.: Просвещение, 2018.
- Биология в схемах и таблицах / А. Ю. Ионцева, А. В. Торгалов.
- Введение в биологию. Неживые тела. Организмы: учеб. для уч — ся 5 – 6 кл. общеобразоват. учеб. заведений / А. И. Никишов. – М.: Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2012.
- Биология. Живой организм. 5 – 6 классы: учебник для общеобразовательных учреждений с приложением на электронном носителе / Л. Н. Сухорукова, В. С. Кучменко, И. Я. Колесникова. – М.: Просвещение, 2013.
- Биология. Обо всем живом. 5 класс: учебник / С. Н. Ловягин, А. А. Вахрушев, А. С. Раутиан. – М.: Баласс, 2014.
Теоретический материал для самостоятельного изучения
На уроке будут раскрыты особенности полового размножения и его преимущество перед бесполым.
Так же рассмотрим процесс полового размножения у цветковых растений. Повторим строение цветка, семени.
Свойство организмов воспроизводить себе подобных, обеспечивающее непрерывность жизни, называется размножением. Половым называется размножение, при котором преемственность поколений в увеличение численности особей осуществляется с помощью специализированных половых клеток — гамет: женских — яйцеклеток и мужских — сперматозоидов. Созревшие половые клетки при слиянии образуют зиготу, из которой развивается новый дочерний организм. По достижении половой зрелости новый организм в свою очередь производит гаметы, которые дают начало следующим потомкам. Так осуществляется преемственность поколений. Половое размножение имеет очень большие эволюционные преимущества по сравнению с бесполым. Это обусловлено тем, что генотип потомков возникает путем комбинации генов, принадлежащих обоим родителям. В результате повышаются возможности организмов в приспособлении к условиям окружающей среды. Сущность полового размножения заключается в объединении в наследственном материале потомка генетической информация из двух разных источников – родителей.
У животных чаще встречается раздельнополость, т. е. наличие мужских и женских особей (самцов) и (самок), которые нередко различаются по размерам и внешнему виду (половой деморфизм).
Половые клетки образуются в специальных органах – половых железах.
Мелкие, снабженные жгутиком, подвижные сперматозоиды формируются в семенниках, а крупные неподвижные яйцеклетки (яйца) – в яичниках.
Процесс оплодотворения у многоклеточных животных, как и у одноклеточных, заключается в слиянии мужских и женских гамет. Как правило, затем сразу же происходит и слияние их ядер с образованием диплоидной зиготы (оплодотворенной яйцеклетки).
Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля
Задание 1. Заполните таблицу «Органы выделения животных».
Способ | Описание | Пример |
Наличие половых признаков (гамет) у одной особи. Родитель может одновременно выполнять функции отца и матери или при встрече с другим представителем вида выполнять функцию одного из партнёров (самки или самца) | ||
«Девственное размножение» – развитие новой особи из яйцеклетки матери без участия самца |
Варианты ответов:
- Гермафродизм
- Виноградные улитки, плоские черви
- Партеногенез
- Пчёлы, некоторые виды ящериц, дафнии, тля
Правильный вариант ответа:
Способ | Описание | Пример |
Гермафродизм | Наличие половых признаков (гамет) у одной особи. | Виноградные улитки, плоские черви |
Партеногенез | «Девственное размножение» – развитие новой особи из яйцеклетки матери без участия самца | Пчёлы, некоторые виды ящериц, дафнии, тля |
Родитель может одновременно выполнять функции отца и матери или при встрече с другим представителем вида выполнять функцию одного из партнёров (самки или самца)Задание 2. Заполните пропуски в тексте. Оплодотворение у цветковых растений.
Процессу оплодотворения у растений предшествует _________. Как только ___________ попадает на ________ пестика, она начинает прорастать и образуется ___________. В каждой пылинке образуется по паре __________, которые передвигаются к семязачатку. Продвигаясь сквозь ткани рыльца и столбика, они достигают _________ и проникают внутрь _________. К этому времени в завязи образуется ______________.
Варианты ответов:
Опыление
Пыльца
Рыльце
Пыльцевая трубка
спермиев
завязи
семязачатка
зародышевый мешок
Правильный вариант:
Процессу оплодотворения у растений предшествует опыление.
Как только пыльца попадает на рыльце пестика, она начинает прорастать и образуется пыльцевая трубка. В каждой пылинке образуется по паре спермиев, которые передвигаются к семязачатку. Продвигаясь сквозь ткани рыльца и столбика, они достигают завязи и проникают внутрь семязачатка. К этому времени в завязи образуется зародышевый мешок.
оплодотворение | Шаги, процесс и факты
оплодотворение , слияние ядра сперматозоида отцовского происхождения с ядром яйцеклетки материнского происхождения с образованием первичного ядра эмбриона. У всех организмов сущностью оплодотворения является, по сути, слияние наследственного материала двух различных половых клеток, или гамет, каждая из которых несет половину числа типичных для вида хромосом. Самая примитивная форма оплодотворения, встречающаяся у микроорганизмов и простейших, состоит в обмене генетическим материалом между двумя клетками.
Первым важным событием при оплодотворении является слияние мембран двух гамет, в результате чего образуется канал, позволяющий проходить материалу из одной клетки в другую.
Оплодотворению у развитых растений предшествует опыление, во время которого пыльца переносится на женскую гамету или макроспору и устанавливает с ней контакт. Слияние у продвинутых животных обычно сопровождается проникновением в яйцеклетку одного сперматозоида. Результатом оплодотворения является клетка (зигота), способная к клеточному делению с образованием новой особи.
Слияние двух гамет инициирует несколько реакций в яйцеклетке. Один из них вызывает изменение оболочки (оболочек) яйцеклетки, так что прикрепление и проникновение более чем одного сперматозоида не может произойти. У видов, у которых в норме в яйцеклетку входит более одного сперматозоида (полиспермия), только одно ядро сперматозоида фактически сливается с ядром яйцеклетки. Важнейшим результатом оплодотворения является активация яйцеклетки, которая позволяет яйцеклетке подвергнуться клеточному делению. Однако активация не обязательно требует вмешательства сперматозоида; во время партеногенеза, при котором оплодотворения не происходит, активация яйцеклетки может быть достигнута за счет вмешательства физических и химических агентов.
Беспозвоночные, такие как тли, пчелы и коловратки, обычно размножаются партеногенезом.
Путешествие оплодотворенной яйцеклетки у женщины. У млекопитающих яйца выделяются яичниками. Если яйцеклетка встречается со сперматозоидом, она может оплодотвориться. Оплодотворенная яйцеклетка попадает в матку, где растет и превращается в новую особь.
Encyclopædia Britannica, Inc.У растений некоторые химические вещества, вырабатываемые яйцеклеткой, могут привлекать сперматозоиды.У животных, за возможным исключением некоторых кишечнополостных (кишечнополостных), кажется вероятным, что контакт между яйцеклетками и сперматозоидами зависит от случайных столкновений. С другой стороны, желатиновые оболочки, окружающие яйцеклетку многих животных, улавливают сперматозоиды, увеличивая таким образом шансы на успешное взаимодействие сперматозоида с яйцеклеткой.
Яйца морских беспозвоночных, особенно иглокожих, являются классическими объектами для изучения оплодотворения.
Эти прозрачные яйца ценны для изучения живых клеток, а также для биохимических и молекулярных исследований, поскольку можно точно установить время оплодотворения, развитие многих яиц происходит примерно с одинаковой скоростью в подходящих условиях, и можно получить большое количество яиц.Яйца некоторых костистых и амфибий также использовались с благоприятными результатами.
Созревание яйцеклетки
Созревание является заключительным этапом производства функциональных яйцеклеток (оогенеза), которые могут связываться со сперматозоидом и вызывать реакцию, препятствующую проникновению более чем одного сперматозоида. Кроме того, цитоплазма зрелой яйцеклетки может поддерживать изменения, приводящие к слиянию ядер сперматозоида и яйцеклетки и инициирующие эмбриональное развитие.
Поверхность яйца
Некоторые компоненты поверхности яйца, особенно гранулы коры, связаны со зрелым состоянием.Кортикальные гранулы яиц морского ежа, расположенные под плазматической мембраной (тонкий, мягкий, податливый слой) зрелых яиц, имеют диаметр 0,8–1,0 мкм (0,0008–0,001 мм) и окружены мембраной, сходной по структуре с плазматической.
мембрана, окружающая яйцо. Кортикальные гранулы образуются в клеточном компоненте, известном как комплекс Гольджи, из которого они мигрируют на поверхность созревающей яйцеклетки.
Поверхность яйца морского ежа обладает способностью влиять на прохождение света неодинаково в разных направлениях; это свойство, называемое двойным лучепреломлением, свидетельствует о том, что молекулы, составляющие поверхностные слои, расположены определенным образом.Поскольку двойное лучепреломление появляется по мере созревания яйцеклетки, вполне вероятно, что свойства мембраны зрелой яйцеклетки связаны со специфическим молекулярным расположением. Зрелая яйцеклетка способна поддерживать формирование ядра зиготы; т. е. результат слияния ядер сперматозоида и яйцеклетки. В большинстве яйцеклеток процесс редукции числа хромосом (мейоз) не завершается до оплодотворения. В таких случаях оплодотворяющий сперматозоид остается под поверхностью яйцеклетки до завершения мейоза в яйцеклетке, после чего происходят изменения и движения, ведущие к слиянию и образованию зиготы.
Оболочки яиц
Поверхность яиц большинства животных окружена оболочками, которые могут быть мягкими студенистыми оболочками (как у иглокожих и некоторых земноводных) или толстыми оболочками (как у рыб, насекомых и млекопитающих). Следовательно, чтобы достичь поверхности яйцеклетки, сперматозоиды должны проникнуть через эти оболочки; действительно, сперматозоиды содержат ферменты (органические катализаторы), которые их расщепляют. В некоторых случаях (например, у рыб и насекомых) в оболочке есть канал, или микропиле, по которому сперматозоид может попасть в яйцеклетку.
Желейная оболочка яиц иглокожих и амфибий состоит из сложных углеводов, называемых сульфатированными мукополисахаридами. Оболочка яйца млекопитающего более сложная. Яйцо окружено толстой оболочкой, состоящей из углеводно-белкового комплекса, называемого блестящей оболочкой. Зона окружена внешней оболочкой, corona radiata, которая состоит из многих слоев клеток и образована клетками фолликула, прилипающими к ооциту до того, как он покинет фолликул яичника.
Хотя когда-то постулировалось, что желеобразная оболочка яйца иглокожих содержит вещество (фертилизин), которое, как считается, играет важную роль не только в установлении взаимодействия сперматозоида с яйцеклеткой, но и в активации яйцеклетки, в настоящее время показано, что фертилизин идентичен гелеобразный материал, а не постоянно выделяемое из него вещество.Тем не менее есть свидетельства того, что оболочки яиц действительно играют роль в оплодотворении; т. е. контакт с оболочкой яйца вызывает акросомную реакцию (описанную ниже) у сперматозоидов.
27.2A: Оплодотворение — Медицина LibreTexts
Оплодотворение происходит, когда сперматозоид и яйцеклетка сливаются вместе, образуя зиготу, которая начинает делиться по мере продвижения к матке.
Основные термины
- оплодотворение : Акт оплодотворения или оплодотворения гамет животных или растений.
- капацитация : Стадия, которую сперматозоиды проходят в женских половых путях, что делает их способными к оплодотворению яйцеклетки.
- имплантация : внедрение оплодотворенной яйцеклетки в стенку матки.
- Нерасхождение : Нерасхождение — это неспособность гомологичных хромосом или сестринских хроматид правильно разделиться во время клеточного деления.
- зигота : оплодотворенная яйцеклетка.
Если считается, что беременность начинается в момент имплантации, то процесс, ведущий к беременности, происходит раньше в результате слияния женской гаметы, или ооцита, с мужской гаметой, или сперматозоидом.В медицине этот процесс называется оплодотворением; с точки зрения непрофессионалов, это более известно как зачатие.
После точки оплодотворения продукт слияния женской и мужской гамет называется зиготой или оплодотворенной яйцеклеткой. У видов, подвергающихся внутреннему оплодотворению, таких как люди, слияние мужских и женских гамет обычно происходит после полового акта.
Однако появление искусственного оплодотворения и экстракорпорального оплодотворения сделало возможным достижение беременности без полового акта.
Этот подход может быть предпринят как добровольный выбор или из-за бесплодия.
Оплодотворение человека : Сперматозоид и яйцеклетка соединяются в результате оплодотворения, образуя зиготу, которая (в течение 8–9 дней) имплантируется в стенку матки, где она будет находиться в течение 9 месяцев.
Процесс оплодотворения происходит в несколько этапов и прерывание любого из них может привести к сбою. В начале процесса сперматозоиды претерпевают ряд изменений, так как свежеэякулированные сперматозоиды неспособны или плохо способны к оплодотворению.
Сперматозоид должен пройти капацитацию в половых путях самки в течение нескольких часов, что увеличивает его подвижность и дестабилизирует его мембрану. Дестабилизируя мембрану, сперматозоиды готовятся к акросомной реакции, ферментативному проникновению через жесткую оболочку яйцеклетки, zona pellucida. Сперматозоид и яйцеклетка (которая вышла из одного из двух яичников самки) соединяются в одной из двух фаллопиевых труб.
Оплодотворенная яйцеклетка, известная как зигота, затем движется к матке, и этот путь может занять до недели, пока не произойдет имплантация.В результате оплодотворения яйцеклетка активируется, чтобы начать процесс развития (проходящий через мейоз II), и гаплоидные ядра двух гамет объединяются, образуя геном нового диплоидного организма.
Нерасхождение во время завершения мейоза или проблемы с ранним делением клеток на стадиях от зиготы до бластулы могут привести к проблемам с имплантацией и невынашиванию беременности.
Как происходит беременность? | Симптомы и признаки беременности
Как происходит беременность | Видео о планируемом отцовствеКак происходит беременность?
Чтобы наступила беременность, сперматозоид должен встретиться с яйцеклеткой.Беременность официально начинается, когда оплодотворенная яйцеклетка имплантируется в слизистую оболочку матки. Беременность наступает через 2-3 недели после секса.
Как люди забеременели?
Беременность на самом деле довольно сложный процесс, состоящий из нескольких этапов. Все начинается со сперматозоидов и яйцеклетки.
Сперматозоиды — это микроскопические клетки, вырабатываемые в яичках. Сперма смешивается с другими жидкостями, образуя сперму (сперму), которая выходит из полового члена во время эякуляции. Миллионы и миллионы сперматозоидов выходят каждый раз, когда вы эякулируете, но для наступления беременности требуется всего 1 сперматозоид, чтобы встретиться с яйцеклеткой.
Яйцеклетки живут в яичниках, и гормоны, контролирующие менструальный цикл, вызывают созревание нескольких яйцеклеток каждый месяц. Когда ваша яйцеклетка созрела, это означает, что она готова к оплодотворению сперматозоидом. Эти гормоны также делают слизистую оболочку матки толстой и губчатой, что подготавливает ваше тело к беременности.
Когда сперматозоид соединяется с яйцеклеткой, это называется оплодотворением.
Оплодотворение происходит не сразу. Поскольку сперматозоиды могут находиться в матке и фаллопиевых трубах до 6 дней после секса, между сексом и оплодотворением проходит до 6 дней.
Если сперматозоид соединяется с яйцеклеткой, оплодотворенная яйцеклетка движется по фаллопиевой трубе к матке. Он начинает делиться на все больше и больше клеток, образуя по мере роста шар. Комок клеток (называемый бластоцистой) попадает в матку примерно через 3–4 дня после оплодотворения.
Имплантация обычно начинается примерно через 6 дней после оплодотворения и занимает около 3-4 дней. Эмбрион развивается из клеток внутри шара. Плацента развивается из клеток на внешней стороне шара.
Когда оплодотворенная яйцеклетка имплантируется в матку, она высвобождает гормоны беременности, которые предотвращают отторжение слизистой оболочки матки — вот почему у женщин не бывает менструаций во время беременности. Если ваша яйцеклетка не встречается со сперматозоидом или оплодотворенная яйцеклетка не имплантируется в вашу матку, толстая оболочка матки не нужна, и она покидает ваше тело во время менструации.
До половины всех оплодотворенных яйцеклеток естественным образом не имплантируются в матку — они выходят из вашего тела во время менструации.
Что такое ранние симптомы беременности?
Многие люди замечают симптомы на ранних сроках беременности, но у других может не быть никаких симптомов вообще.
Общие признаки и симптомы беременности могут включать:
Некоторые ранние симптомы беременности иногда могут ощущаться как другие распространенные состояния (например, ПМС). Поэтому единственный способ узнать наверняка, беременны ли вы, — пройти тест на беременность. Вы можете либо пройти тест на беременность дома (такой, который вы покупаете в аптеке или продуктовом магазине), либо пройти тест на беременность в кабинете врача или в местном Центре здоровья планирования семьи.
Как люди беременеют двойней?
Близнецы могут появиться двумя способами. Идентичные близнецы получаются, когда 1 уже оплодотворенная яйцеклетка разделяется на 2 отдельных эмбриона.
Поскольку однояйцевые близнецы происходят из одного и того же сперматозоида и яйцеклетки, они имеют одинаковый генетический материал (ДНК) и выглядят совершенно одинаково.
Разнояйцевые близнецы (также называемые «разнояйцевыми» близнецами) получаются, когда две отдельные яйцеклетки оплодотворяются двумя отдельными сперматозоидами, и обе оплодотворенные яйцеклетки имплантируются в матку.Это может произойти, если ваши яичники выделяют более одной яйцеклетки или во время определенных видов лечения бесплодия. Разнояйцевые близнецы имеют совершенно разный генетический материал (ДНК) и обычно не похожи друг на друга. Это самый распространенный тип близнецов.
Что такое срок беременности?
Термин «гестационный возраст» в основном означает, на каком сроке беременности вы находитесь. Гестационный возраст считается, начиная с первого дня вашего последнего менструального цикла (называемого LMP).
Гестационный возраст может сбивать с толку, поскольку он измеряет беременность с момента последней менструации — примерно за 3–4 недели до фактической беременности.
Общеизвестно, что беременность длится 9 месяцев, и это правда, что вы обычно беременны около 9 месяцев. Но то, как измеряется беременность, делает ее немного дольше. Типичная доношенная беременность колеблется от 38-42 недель LMP — около 10 месяцев.
Многие люди не могут вспомнить точную дату последней менструации — это нормально. Ваша медсестра или врач могут узнать срок беременности с помощью УЗИ.
Еще вопросы от пациентов:
Можно ли забеременеть от предэякулята?Вероятность забеременеть от предэякулята очень мала.Но это возможно.
Предэякулят (также известный как преэякулят) – это небольшое количество жидкости, которая выходит из полового члена, когда вы возбуждены, но до того, как произойдет эякуляция. Обычно в нем нет сперматозоидов. Но у некоторых людей преякулят иногда содержит небольшое количество спермы. Это означает, что сперматозоиды могут попасть во влагалище и, возможно, оплодотворить яйцеклетку.
Невозможно узнать, у кого есть сперматозоиды в преякуляте, а у кого нет, так что это одна из причин, по которой метод абстиненции (вытягивания) не является лучшим средством предотвращения беременности.
Если вы не хотите забеременеть, наденьте презерватив до того, как ваши гениталии коснутся гениталий вашего партнера. Еще лучше использовать вместе презервативы и другой вид противозачаточных средств.
Какие бывают стадии беременности?Беременность длится около 40 недель. Стадии беременности делятся на 3 триместра. Каждый триместр чуть длиннее 13 недель.
В каждом триместре вы будете претерпевать множество изменений.Некоторые люди испытывают сильный дискомфорт. Другие вообще ничего не чувствуют.
В течение первого триместра у вас, вероятно, будет много изменений в организме, в том числе:
Большинство этих симптомов исчезают во втором триместре беременности.
Это когда ваш живот становится больше, и вы чувствуете, как шевелится плод. Вы также можете заметить:
Боли в теле
Растяжки
Потемнение ареол
Линия на коже, идущая от пупка до лобковой кости
Участки более темной кожи
Онемение или покалывание в руках
Зуд на животе, ладонях и стопах
Отек лодыжек, пальцев или лица
В третьем триместре могут сохраняться некоторые из тех же симптомов.Вы также можете испытать:
Одышка
Еще чаще хочется мочиться
Геморрой
Из груди выделяется водянистое предварительное молоко, называемое молозивом
Ваш пупок торчит
Проблемы со сном
Ребенок «падает» или перемещается ниже в животе
Схватки
Если вы не уверены, нормальны ли ваши симптомы, позвоните своему врачу или акушерке или посетите местный медицинский центр Planned Parenthood.
Помогите нам стать лучше — чем эта информация может быть более полезной?
Как вам помогла эта информация?
Ты лучший! Спасибо за ваш отзыв.
Спасибо за ваш отзыв.
Внесение удобрений — обзор | ScienceDirect Topics
Введение
Оплодотворение — это сложный набор событий, включающий слияние двух гамет с образованием новой особи.При образовании гамет число хромосом уменьшается вдвое в результате мейоза. Оогенез приводит к большому сложному ооциту, содержащему белки, ферменты и другие факторы, необходимые для первых дней развития. Сперматогенез должен гарантировать, что сперматозоиды смогут пройти через женские половые пути, встретиться с ооцитом и оплодотворить его.
Оогенез — сложный процесс, который начинается во время внутриутробного развития. При рождении самки рождаются с первичными ооцитами, задержанными в мейозе I (стадия диплотены), и дальнейшие ооциты не образуются.Каждый месяц полностью созревает только один ооцит, и непосредственно перед овуляцией мейоз возобновляется, выдавливается первое полярное тельце (содержащее один набор хромосом ооцита), и ооцит останавливается в метафазе II. Мейоз завершается только после оплодотворения. Фактор, стимулирующий созревание (М-фаза) (MPF), вызывает возобновление мейоза и регулируется геном c-mos . MPF высок во время мейоза I и II.
Сперматозоиды вырабатываются яичками и становятся зрелыми и подвижными по мере прохождения через придатки яичек.Сперматозоиды, выпущенные при эякуляции, должны пройти через цервикальный зев, матку и фаллопиевы трубы, где, как мы надеемся, ооцит ожидает оплодотворения. Зрелый сперматозоид состоит из головки, шейки и жгутика. Жгутик отвечает за инициацию и поддержание подвижности в женских половых путях.
Головка спермия содержит ДНК сперматозоидов и представляет собой область, участвующую в распознавании блестящей оболочки (гликопротеиновой оболочки, окружающей ооцит) и слиянии сперматозоидов и ооцитов.Головка покрыта мембранным пузырьком, называемым акросомой. Прежде чем сперматозоид сможет оплодотворить ооцит, он должен пройти капацитацию и акросомную реакцию. Капацитация происходит в женских половых путях и включает в себя ряд плохо изученных процессов, которые не изменяют ультраструктуру сперматозоидов, но позволяют сперматозоидам оплодотворять ооцит.
Во время овуляции ооцит окружен плотным массивом кумулюсных клеток, которые играют жизненно важную роль в оогенезе. Сперматозоиды проплывают через клетки кумулюса, пока не достигают блестящей оболочки.Считается, что связывание сперматозоидов с ооцитом человека происходит в два этапа. Первый включает связывание интактного акросомного сперматозоида с первичным сайтом связывания на ооците, называемым ZP3. Матрица акросомы состоит из ряда ферментов, наиболее важным из которых является акрозин, сериновая протеаза, упакованная в виде неактивного проакрозина.
Реакция акросом обнажает второй сайт связывания на головке спермия, который связывается со вторичным сайтом связывания ZP2 на ооците. Затем сперматозоиды способны проникать в ооцит, и стимулируются две реакции: кортикальная реакция и активация ооцита.
Реакция коры головного мозга может быть связана с блокированием проникновения дополнительных сперматозоидов в ооцит. Анализ зигот человека in vitro показывает, что многие сперматозоиды связаны с блестящей оболочкой, но обычно только один сперматозоид оплодотворяет ооцит. В корковой реакции участвуют везикулы аппарата Гольджи, содержащие ферменты и мукополисахариды. Гранулы разрываются, высвобождая свое содержимое в перивителлиновое пространство, что вызывает затвердение блестящей оболочки. Активация ооцита вызвана колебаниями кальция внутри ооцита.Колебания кальция происходят у млекопитающих, и блокирование этого кальция усиливается хелаторами, которые блокируют оплодотворение. Кальций вызывает снижение MPF. MPF должен быть низким, чтобы ооцит вышел из мейоза I и II.
Есть две гипотезы, помогающие объяснить, как сперматозоиды вызывают колебания кальция. Первая — это модель, опосредованная поверхностными рецепторами, в которой сперматозоид сравнивается с гигантским лигандом, который связывается с рецептором на поверхности ооцита, что приводит к активации полифосфоинозитидного пути. Вторая — гипотеза растворимого фактора спермы, которая предполагает, что сперма содержит растворимый фактор, который высвобождается в ооплазму, вызывая колебания кальция.Эта гипотеза могла бы объяснить, почему интрацитоплазматическая инъекция сперматозоидов (ИКСИ) способна работать (см. ниже).
При попадании сперматозоида хромосомы ооцита проходят заключительные стадии мейоза, и ооцит выталкивает второе полярное тельце. Оплодотворенный ооцит, или зигота, содержит два пронуклеуса, один от ооцита и один от спермы, и два полярных тельца, которые являются отходами оогенеза. Мейотическое веретено ооцита разрушается, и сперма вносит факторы, участвующие в создании первого митотического веретена.
Сперматозоид производит астральные микротрубочки, которые мигрируют через ооплазму и притягивают женский пронуклеус к мужскому пронуклеусу. Зигота претерпевает сингамию (солнце в яйце), при которой ядерные мембраны мужского и женского пронуклеусов разрушаются, а хромосомы конденсируются отдельно и выстраиваются в линию на первом митотическом веретене. Цитоплазма зиготы делится пополам (дробление) с образованием двух идентичных дочерних клеток, каждая из которых имеет полный диплоидный набор хромосом.
Оплодотворение — молекулярная биология клетки
После освобождения яйцеклетка и сперматозоиды обречены на смерть в течение нескольких минут или часов, если только они не найдут друг друга и не сольются в процессе оплодотворения.В результате оплодотворения яйцеклетка и сперматозоиды сохраняются: яйцеклетка активируется, чтобы начать свою программу развития, а гаплоидные ядра двух гамет объединяются, образуя геном нового диплоидного организма. Наиболее интенсивно механизм оплодотворения изучен у морских беспозвоночных, особенно у морских ежей.
У этих организмов оплодотворение происходит в морской воде, в которую выделяется огромное количество как сперматозоидов, так и яйцеклеток. Такое внешнее оплодотворение оказалось более доступным для изучения, чем внутреннее оплодотворение млекопитающих, которое обычно происходит в половых путях самок после спаривания.
Однако в конце 1950-х годов стало возможным оплодотворение яйцеклеток млекопитающих in vitro, что открыло путь к анализу клеточных и молекулярных событий при оплодотворении млекопитающих. Прогресс в понимании оплодотворения млекопитающих принес существенную пользу в медицине: яйцеклетки млекопитающих, которые были оплодотворены in vitro , могут развиться в нормальных особей при пересадке в матку; таким образом, многие ранее бесплодные женщины смогли родить нормальных детей.Как упоминалось ранее, можно использовать оплодотворение in vitro для получения клона овцы, свиньи или мыши путем переноса ядра одной из их соматических клеток в неоплодотворенную яйцеклетку, у которой было удалено собственное ядро или уничтожен.
Нет причин сомневаться в том, что таким же образом можно клонировать и человека, хотя существуют серьезные этические аргументы в пользу того, следует ли это когда-либо делать, тем более что вероятность рождения ненормального ребенка очень высока. В этом разделе мы сосредоточим наше обсуждение на оплодотворении яиц млекопитающих.
Видоспецифичное связывание с Zona Pellucida вызывает акросомную реакцию сперматозоидов
Из 300 000 000 человеческих сперматозоидов, эякулированных во время полового акта, только около 200 достигают места оплодотворения в яйцеводе. Имеются данные о том, что химические сигналы, испускаемые клетками фолликула, окружающими овулировавшую яйцеклетку, привлекают сперматозоиды к яйцеклетке, но природа молекул хемоаттрактантов неизвестна. Найдя яйцеклетку, сперматозоиды должны сначала мигрировать через слой фолликулярных клеток, а затем прикрепиться и пересечь оболочку яйцеклетки — блестящую зону . Наконец, сперматозоиды должны соединиться с плазматической мембраной яйцеклетки и слиться с ней.
Чтобы стать способной выполнять эти задачи, эякулированная сперма млекопитающих обычно должна быть изменена условиями в женских половых путях, процесс, называемый капацитацией, который у людей занимает около 5–6 часов. Капацитация запускается ионами бикарбоната (HCO 3 –) во влагалище, которые проникают в сперму и непосредственно активируют растворимый фермент аденилатциклазу в цитозоле. Циклаза продуцирует циклический АМФ (обсуждается в главе 15), который помогает инициировать изменения, связанные с капацитацией.Капацитация изменяет состав липидов и гликопротеинов плазматической мембраны сперматозоидов, увеличивает метаболизм и подвижность сперматозоидов и заметно снижает мембранный потенциал (то есть мембранный потенциал становится более отрицательным, так что мембрана становится гиперполяризованной).
Как только капацитированный сперматозоид проникает в слой клеток фолликула, он связывается с блестящей оболочкой (см. ). Зона обычно действует как барьер для оплодотворения у разных видов, и ее удаление часто устраняет этот барьер.
Человеческая сперма, например, оплодотворяет яйцеклетки хомяков, из которых была удалена оболочка, с помощью специфических ферментов; неудивительно, что такие гибридные зиготы не развиваются. Тем не менее, яйца хомяков без Zona иногда используются в клиниках по лечению бесплодия для оценки оплодотворяющей способности человеческой спермы in vitro ().
Рисунок 20-30
Сканирующая электронная микрофотография человеческого сперматозоида, контактирующего с яйцеклеткой хомяка. Зона пеллюцида яйца была удалена, обнажая плазматическую мембрану, содержащую многочисленные микроворсинки.Способность спермы индивидуума проникать в яйцеклетку хомяка составляет (далее…)
Прозрачная зона яйцеклетки млекопитающих состоит в основном из трех гликопротеинов, все из которых вырабатываются исключительно растущим ооцитом. Два из них, ZP2 и ZP3, собираются в длинные филаменты, а другой, ZP1, сшивает филаменты в трехмерную сеть. Белок ZP3 имеет решающее значение: самки мышей с инактивированным геном ZP3 производят яйца без зоны и бесплодны.
ZP3 отвечает за видоспецифичное связывание сперматозоидов с оболочкой, по крайней мере, у мышей.Несколько белков на поверхности сперматозоидов, которые связываются со специфическими O-связанными олигосахаридами на ZP3, участвуют в качестве рецепторов ZP3, но вклад каждого из них неясен. При связывании с оболочкой сперматозоиды вызывают акросомальную реакцию, при которой содержимое акросомы высвобождается путем экзоцитоза (10). У мышей, по крайней мере, триггером акросомной реакции является ZP3 в зоне, которая индуцирует приток Ca 2+ в цитозоль сперматозоидов; это, в свою очередь, инициирует экзоцитоз.Увеличение цитозольного Ca 2+ представляется необходимым и достаточным для запуска акросомной реакции у всех животных.
Рисунок 20-31
Акросомная реакция, возникающая, когда сперматозоиды млекопитающих оплодотворяют яйцеклетку. У мышей единственный гликопротеин в блестящей оболочке, ZP3, считается ответственным как за связывание сперматозоидов, так и за индукцию акросомной реакции.
Обратите внимание, что сперма млекопитающих (подробнее…)
Для оплодотворения необходима акросомная реакция.Он высвобождает различные гидролитические ферменты, которые помогают сперматозоидам туннелировать через блестящую оболочку, и он выявляет другие белки на поверхности сперматозоидов, которые связываются с белком ZP2 и, таким образом, помогают сперматозоидам поддерживать тесную связь с оболочкой при проникновении через нее. Кроме того, акросомная реакция обнажает белки в плазматической мембране сперматозоида, которые опосредуют связывание и слияние этой мембраны с мембраной яйцеклетки, как мы обсудим ниже. Хотя оплодотворение обычно происходит путем слияния спермы и яйцеклетки, оно также может быть достигнуто искусственно, путем введения спермы в цитоплазму яйцеклетки; это иногда делают в клиниках по лечению бесплодия, когда есть проблема со слиянием спермы и яйцеклетки.
Реакция коры яйцеклетки помогает обеспечить оплодотворение яйцеклетки только одним сперматозоидом
Хотя многие сперматозоиды могут связываться с яйцеклеткой, обычно только один из них сливается с плазматической мембраной яйца и вводит свое ядро и другие органеллы в цитоплазму яйца.
Если сливаются более одного спермия — состояние, называемое полиспермией , — образуются мультиполярные или экстрамитотические веретена, что приводит к неправильному расхождению хромосом во время клеточного деления; образуются недиплоидные клетки, и их развитие обычно прекращается.Два механизма могут работать, чтобы гарантировать, что только один сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку. Во многих случаях быстрая деполяризация плазматической мембраны яйцеклетки, вызванная слиянием первого спермия, предотвращает слияние дальнейших сперматозоидов и, таким образом, действует как быстрый первичный блок полиспермии. Но мембранный потенциал возвращается к норме вскоре после оплодотворения, так что требуется второй механизм для обеспечения долгосрочного, вторичного блокирования полиспермии. Это обеспечивается корковой реакцией яйца .
Когда сперматозоид сливается с плазматической мембраной яйцеклетки, это вызывает локальное увеличение цитозольного Ca 2+ , которое волнообразно распространяется по клетке.
В яйцах некоторых млекопитающих за начальным увеличением Ca 2+ следуют продолжительные колебания Ca 2+ . Имеются данные о том, что волна или колебания Ca 2+ индуцируются белком, который вводится в яйцеклетку сперматозоидом, но природа этого белка неизвестна.
Волна или колебания Са 2+ активируют яйцеклетку, чтобы начать развитие, и они инициируют корковую реакцию, при которой кортикальные гранулы высвобождают свое содержимое путем экзоцитоза.Если концентрацию Са 2+ в цитозоле увеличить искусственно — либо непосредственно путем инъекции Са 2+ , либо опосредованно с помощью ионофоров, несущих Са 2+ (обсуждается в главе 11), — яйца всех животные, протестированные до сих пор, включая млекопитающих, активируются. Наоборот, предотвращение увеличения Ca 2+ путем инъекции хелатора Ca 2+ EGTA ингибирует активацию яйцеклетки в ответ на оплодотворение. В состав кортикальных гранул входят различные ферменты, высвобождающиеся в результате корковой реакции и изменяющие структуру блестящей оболочки.
Измененная зона становится «затвердевшей», так что сперматозоиды больше не связываются с ней, и поэтому она блокирует полиспермию. Среди изменений, происходящих в зоне, — протеолитическое расщепление ZP2 и гидролиз сахарных групп на ZP3 ().
Рисунок 20-32
Считается, что корковая реакция в яйцеклетке мыши предотвращает попадание дополнительных сперматозоидов в яйцеклетку. Высвобожденное содержимое кортикальных гранул одновременно удаляет углеводы из ZP3, так что он больше не может связываться с плазматической мембраной сперматозоидов, и частично расщепляет (см…)
Механизм слияния сперматозоидов с яйцеклеткой до сих пор неизвестен
После того, как сперматозоид проник во внеклеточную оболочку яйцеклетки, он взаимодействует с плазматической мембраной яйцеклетки, лежащей над кончиками микроворсинок на поверхности яйца (см. ). Затем соседние микроворсинки быстро удлиняются и группируются вокруг сперматозоида, чтобы обеспечить его прочное удерживание и возможность слиться с яйцеклеткой.
После слияния весь сперматозоид втягивается головой вперед в яйцеклетку по мере рассасывания микроворсинок. В сперме мышей трансмембранный белок, называемый фертилин, , который обнажается на поверхности сперматозоидов во время акросомной реакции, помогает сперматозоидам связываться с плазматической мембраной яйцеклетки и также может играть роль в слиянии двух плазматических мембран.
Fertilin состоит из двух гликозилированных трансмембранных субъединиц, называемых α и β, которые удерживаются вместе нековалентными связями (). Считается, что внеклеточный N-концевой домен субъединиц фертилина связывается с интегринами в плазматической мембране яйцеклетки и тем самым помогает сперматозоидам прикрепляться к яйцевой мембране при подготовке к слиянию. Интегрин в плазматической мембране яйцеклетки связан с членом семейства мембранных белков tetraspan , названных так потому, что они имеют четыре трансмембранных сегмента.Самки мышей с дефицитом этого белка бесплодны, так как их яйцеклетки не могут сливаться со спермой.
Внеклеточный домен α-субъединицы фертилина содержит гидрофобную область, напоминающую фузогенную область вирусных слитых белков, которая обеспечивает слияние оболочечных вирусов с клетками, которые они заражают (обсуждается в главе 13). Синтетические пептиды, соответствующие этому участку α-цепи фертилина, могут индуцировать слияние мембран в пробирке, что согласуется с возможностью того, что фертилин помогает опосредовать слияние сперматозоидов и яйцеклеток.
Рисунок 20-33
Белок фертилин в плазматической мембране спермы. Субъединицы α и β, обе гликозилированные (не показаны), связаны нековалентно. Обе субъединицы принадлежат к семейству белков ADAM, которое включает белки, которые, как считается, функционируют (подробнее…)
Самцы мышей с дефицитом фертилина бесплодны, а их сперматозоиды в восемь раз менее эффективны, чем нормальные сперматозоиды, в отношении связывания с плазмой яйцеклетки. мембрана, но только на 50% менее эффективна при слиянии с ней.Удивительно, но эти дефекты не являются основной причиной бесплодия.
Сперматозоиды с дефицитом фертилина еще больше теряют способность связываться с блестящей оболочкой и мигрировать из матки в яйцевод, где обычно происходит оплодотворение яйцеклетки. Очевидно, что роль fertilin в оплодотворении более сложна, чем первоначально предполагалось, и до сих пор полностью не изучена. Тот факт, что сперматозоиды с дефицитом фертилина все еще могут оплодотворять яйцеклетки в пробирке, хотя и неэффективно, предполагает, что другие белки сперматозоидов обычно помогают опосредовать связывание сперматозоидов и слияние с плазматической мембраной яйцеклетки.
По мере того, как клеточная биология оплодотворения у млекопитающих становится более понятной и определяются молекулы, которые опосредуют различные этапы этого процесса, становятся возможными новые стратегии контрацепции. Один из подходов, изучаемый в настоящее время, например, состоит в том, чтобы иммунизировать самцов или самок молекулами, необходимыми для размножения, в надежде, что вырабатываемые антитела будут ингибировать активность этих молекул.
В дополнение к различным гормонам и гормональным рецепторам, участвующим в размножении, подходящими молекулами-мишенями могут быть ZP3 и fertilin.Альтернативным подходом может быть введение олигосахаридов или пептидов, соответствующих лигандам, действующим при оплодотворении, таким как предполагаемый интегрин-связывающий домен фертилина. Небольшие молекулы этого типа блокируют оплодотворение в пробирке, конкурируя с нормальным лигандом за его рецептор.
Сперматозоид обеспечивает центриоль для зиготы
После оплодотворения яйцеклетка называется зиготой. Однако оплодотворение не завершено до тех пор, пока два гаплоидных ядра (называемых пронуклеусами) не соберутся вместе и не объединит свои хромосомы в одно диплоидное ядро.В оплодотворенных яйцах млекопитающих два пронуклеуса не сливаются напрямую, как у многих других видов. Они приближаются друг к другу, но остаются различными до тех пор, пока мембрана каждого пронуклеуса не разрушится, готовясь к первому митотическому делению зиготы (10).
Рисунок 20-34
Сближение пронуклеусов спермы и яйцеклетки после оплодотворения млекопитающего. Пронуклеусы мигрируют к центру яйца. Когда они собираются вместе, их ядерные оболочки переплетаются.Центросома реплицируется, ядерные оболочки разрываются (далее…)
У большинства животных, включая человека, сперматозоиды вносят в зиготу больший вклад, чем ДНК. Он также дает центриоль — органеллу, которой нет в неоплодотворенных человеческом яйцеклетке. Центриоль спермия входит в яйцеклетку вместе с ядром и хвостом спермия, и вокруг нее образуется центросома. У человека он реплицируется и помогает организовать сборку первого митотического веретена в зиготе. Это объясняет, почему мультиполярные или экстрамитотические веретена формируются в случаях полиспермии, когда несколько сперматозоидов вносят свои центриоли в яйцеклетку.
Рисунок 20-35
Иммунофлуоресцентные микрофотографии пронуклеусов сперматозоидов и яйцеклеток человека, сближающихся после in vitro
оплодотворение.
Микротрубочки веретена окрашиваются в зеленый цвет с антитубулиновыми антителами, а ДНК маркируется в синий цвет с окрашиванием ДНК. (A) Мейотическое веретено в (подробнее…)
Оплодотворение знаменует собой начало одного из самых замечательных явлений во всей биологии — процесса эмбриогенеза, в котором зигота развивается в новую особь.Это тема следующей главы.
Резюме
Оплодотворение млекопитающих начинается, когда головка сперматозоида связывается видоспецифическим образом с блестящей оболочкой, окружающей яйцеклетку. Это вызывает акросомную реакцию в сперме, которая высвобождает содержимое ее акросомального пузырька, высвобождая ферменты, которые помогают сперматозоиду переваривать свой путь через оболочку к плазматической мембране яйцеклетки, чтобы слиться с ней. Слияние сперматозоида с яйцеклеткой индуцирует сигнал Ca 2+ в яйцеклетке.Сигнал Ca 2+ активирует яйцеклетку, чтобы пройти корковую реакцию, при которой кортикальные гранулы высвобождают свое содержимое, включая ферменты, которые изменяют блестящую оболочку и тем самым предотвращают слияние дополнительных сперматозоидов.
Сигнал Ca 2+ также запускает развитие зиготы, которое начинается после того, как гаплоидные пронуклеусы сперматозоида и яйцеклетки соединились, и их хромосомы выровнялись на одном митотическом веретене, что опосредует первое деление зиготы.
Понимание процесса оплодотворения
Понимание существования любой формы жизни было очень увлекательной темой с незапамятных времен, и ученые позаботились о том, чтобы ни один камень не остался нетронутым.Каждое живое существо на этой планете, являющееся результатом полового размножения, отмечает начало своего путешествия по этой планете, когда женская яйцеклетка оплодотворяется мужской спермой. Давайте узнаем больше об этом процессе.
Общий обзор оплодотворения:
Оплодотворение происходит, когда сперматозоиды сливаются с самкой во время полового акта и в дальнейшем образуют яйцеклетку, которая имплантируется в матку самки. Сперматозоид проходит через фаллопиеву трубу, проникает в блестящую оболочку яйцеклетки (женской яйцеклетки) и сливается с ней, образуя зиготу (оплодотворенную яйцеклетку).
В мужском организме вырабатываются тысячи сперматозоидов, чтобы компенсировать непригодные и неподвижные. Как только зигота сформирована, она имплантируется в матку, и происходит дальнейший рост, когда клетки начинают делиться и формировать ткани, а ткани образуют орган, что приводит к формированию системы органов, в конечном итоге превращающейся в организм.
Подробный обзор процесса оплодотворения:
Весь процесс оплодотворения состоит из множества этапов, от капацитации сперматозоидов до реакции Зоны и событий после оплодотворения.Давайте рассмотрим это подробнее:
- Капацитация спермы – дословно переводится как подготовка спермы к оплодотворению. Сперматозоид становится гиперактивным и его подвижность увеличивается. Этот шаг гарантирует, что сперматозоиды находятся в идеальном состоянии для оплодотворения яйцеклетки.
- Связывание Sperm-Zona Pellucida — это следующий шаг, если сперматозоид находит яйцеклетку. Сперматозоид связывается со слоем Zona Pellucida яйцеклетки, и происходит реакция рецептор-лиганд. После этого процесса связывания никакие другие сперматозоиды не могут проникнуть через этот слой.
- Проникновение в Zona Pellucida – Форма головки сперматозоида помогает прорезать слои яйцеклетки. Это дополнительно активирует рост яйцеклетки, который останавливается на одной стадии мейоза, который возобновляется только после оплодотворения яйцеклетки.
- Реакция акросомы — Головка спермия (акросома) содержит различные переваривающие ферменты Zona Pellucida, которые способствуют более глубокому проникновению в слои яйцеклетки. Головка спермы уменьшается при более глубоком проникновении. Крайне важно, чтобы сперматозоиды сохранили свое акросомальное содержимое до того, как они оплодотворят яйцеклетку.
- Корковая реакция – Активация яйца происходит на этой стадии, так как яйцо предварительно замораживается на стадии метафазы во II мейотическом делении. Происходит быстрое развитие яйцеклетки и слияние кортикальных гранул с Zona Pellucida с экзоцитозом.
- Zona Reaction – Слой Zona Pellucida затвердевает, и это завершает процесс оплодотворения.
После этого процесса связывания никакие другие сперматозоиды не могут проникнуть через этот слой.
Что такое оплодотворение человека? — Процесс, определение и симптомы — Видео и стенограмма урока
Процесс
Процесс оплодотворения человека сложен, но в конечном итоге яйцеклетка и сперматозоид объединятся.Несмотря на технический характер, вы также можете рассматривать это как путешествие в поисках идеального соответствия. Яйцеклетка будет ждать одного сперматозоида из 150 миллионов, которые начнут гонку, и она сольется с этим сперматозоидом, чтобы создать человеческую жизнь. Пока яйцеклетка ждет, сперматозоиды соревнуются за то, чтобы первыми проникнуть в яйцеклетку. Когда сперматозоид и яйцеклетка наконец встречаются, воздух наполняется электричеством. Серьезно, электрические сигналы выпущены. Хотя детали могут быть не такими романтичными, помните, что значение имеет само путешествие.
Оплодотворение человека начинается с менструального цикла женщины.
Этот цикл подготавливает женский организм к оплодотворению. Примерно в середине этого цикла женское тело готово начать процесс оплодотворения человека. Именно в этот момент яйцеклетка высвобождается или овулирует в маточную трубу . Внутри этой фаллопиевой трубы происходит оплодотворение.
Во время полового акта мужчина может эякулировать или выпустить сперму во влагалище женщины.В сперме за одну эякуляцию содержится до 150 миллионов сперматозоидов . Сперматозоиды направляются в фаллопиевы трубы, чтобы встретиться с яйцеклеткой; тем не менее, сперматозоиды сталкиваются с большими трудностями, чтобы завершить это путешествие. Например, сперматозоиды должны совершить это путешествие в течение 12-48 часов после овуляции яйцеклетки, иначе они погибнут.
Около 85% сперматозоидов имеют неправильную структуру для путешествий.
Это оставляет только около 15% сперматозоидов, чтобы завершить путешествие к яйцеклетке. Остальные сперматозоиды будут следовать химическим сигналам, подаваемым влагалищем и шейкой матки , открытием матки .Химические сигналы будут направлять сперму через цервикальную слизь вверх по слизистой оболочке матки. Матка также известна как матка , и именно в ней будет развиваться ребенок после оплодотворения.
Осталось около 1000 сперматозоидов. После того, как сперматозоиды проходят через матку, они сталкиваются с проблемой выбора правильной фаллопиевой трубы. Фаллопиевы трубы две, и только одна содержит яйцеклетку. Сперматозоид, выбравший правильную фаллопиеву трубу, в конце концов достигнет яйцеклетки.
Этот процесс, от эякуляции до попадания оставшейся спермы в яйцеклетку, занимает около 20 минут. На данный момент осталось всего несколько десятков сперматозоидов, которые действительно добрались до яйцеклетки. Оставшиеся сперматозоиды начинают окружать яйцеклетку и стремятся стать первыми и единственными сперматозоидами, действительно оплодотворившими яйцеклетку.
Головка каждого сперматозоида начинает выделять фермент, разрушающий оболочку яйцеклетки , внешний слой яйцеклетки.Как только первый сперматозоид проникнет через оболочку яйцеклетки, яйцеклетка начнет излучать электрический сигнал. Видишь ли, я говорил тебе, что воздух наполняется электричеством, когда двое становятся одним целым! Электрический сигнал запускает маленькие мешочки, расположенные непосредственно под оболочкой яйца, кортикальные гранулы , чтобы выпустить свое содержимое в пространство, окружающее яйцо. Эта реакция оттолкнет оставшуюся сперму назад. В течение 48 часов оставшиеся сперматозоиды погибнут.
Когда сперматозоид проникает в яйцеклетку, она делится еще раз, в результате чего остается только один набор генетической информации.
Яйцеклетка встречается со сперматозоидом, и они объединяют свою генетическую информацию. Когда они сливаются, процесс оплодотворения завершается, и оплодотворенная яйцеклетка теперь называется зиготой.
Симптомы
Симптомы оплодотворения у каждой женщины разные. Некоторые женщины также испытывают разные симптомы для каждой беременности.Ниже приведен список некоторых возможных ранних симптомов, которые могут возникнуть у женщины сразу после оплодотворения:
- Острая колющая боль в матке, вызванная имплантацией оплодотворенной яйцеклетки
- Имплантат также может вызывать кровянистые выделения или кровотечения
- Частое мочеиспускание, вызванное расширением матки и давлением на мочевой пузырь
- Большая, упругая и нежная грудь
- Короткие приступы головокружения из-за повышения уровня гормонов
Краткий обзор урока
Оплодотворение человека — очень сложный процесс, состоящий из множества шагов, которые происходят за короткий промежуток времени.