Схема оплодотворения – Baby-live.ru: Как происходит процесс оплодотворения

Схема оплодотворения – Baby-live.ru: Как происходит процесс оплодотворения

Содержание

Baby-live.ru: Как происходит процесс оплодотворения


Оплодотворение — процесс слияния мужской и женской половых клеток (сперматозоида и яйцеклетки), в результате которого образуется зигота (оплодотворенная яйцеклетка), которая способна развиться в новый организм.



Каждый месяц из одного или из двух женских яичников выходит созревшая яйцеклетка. Этот процесс называется овуляцией. Овуляция длится около двух недель: начинается с первого дня последнего менструального цикла. На картинке изображен момент овуляции (во время операции).


Схематическое изображение овуляции:


После того, как яйцеклетке вышла из яичника, она движется в маточную трубу и остается там до тех пор, пока сперматозоид не проникнет внутрь ее для оплодотворения.


Итак, с чего же начинается процесс естественного оплодотворения? При естественном половом акте сперма мужчины попадает во влагалище женщины.




В среднем семенная жидкость содержит от 40 до 150 миллионов активных сперматозоидов. Уже спустя пару часов, большая часть сперматозоидов погибает еще во влагалище женщины. Наиболее активные сперматозоиды могут добраться до яйцеклетки за полтора часа, у других это может занять до нескольких дней. Продолжительность жизни сперматозоидов от 48 до 72 часов. До яйцеклетки обычно добирается менее ста сперматозоидов, так как на его пути встречается множество естественных препятствий и барьеров, которые существуют в половой системе женщины. Оставшаяся часть подвижных сперматозоидов проникает в шейку матки и двигается дальше в матку.



Из матки сперматозоиды продвигаются в маточные (фаллопиевы) трубы. Здесь, в расширяющейся части фаллопиевой трубы — ампулярной трубе, находящейся ближе к яичнику, и начинается само оплодотворение.



После того как сперматозоид достиг яйцеклетки и проник в нее, начинается оплодотворение. Оплодотворение может длиться до 24 часов. После оплодотворения яйцеклетка покрывается защитным слоем, который предотвращает проникновение других сперматозоидов. В процессе оплодотворения определяется весь генетический набор ребенка, включая его пол.


Оплодотворенная клетка (в последующем — зигота) начинает делиться. Это активный процесс, в результате которых образуется все больше и больше клеток.



Во время деления клеток, зигота движется по маточной трубе в сторону матки. Этому способствуют сокращения мышечного слоя трубы и движения ресничек её эпителия.



еще одна схема:


В матку зигота попадает только через 3-4 дня после оплодотворения. Очень редко случается, когда оплодотворенная яйцеклетка остается в маточной трубе. Это называется внематочной беременностью (эктопической). Такая беременность очень опасна для матери.


Имплантация. Оплодотворенная яйцеклетка крепится на стенке матки: после того, как яйцеклетка вошла в матку, она крепиться на стенку матки или эндометрий (слизистая оболочка матки). Это процесс называется имплантацией.




Клетки продолжают делиться.



Хорионический гонадотропин (ХГЧ), выделяемый определенными клетками зиготы, влияет также на жёлтое тело яичника, стимулируя выработку им прогестерона и препятствуя наступлению менструации. Задержка менструации — один из первых признаков наступления беременности. Обычно, в это время женщина делает тесты на беременность, которые определяют гормоны беременности и показывают, наступила она или нет. Наиболее точный метод диагностики беременности — УЗИ.



Удачного планирования и легкой беременности Вам!

baby-live.ru

Схема последовательных этапов процесса оплодотворения — МегаЛекции


Клиническая эмбриология

(19 ноября 2013 года. Лектор: Шурыгина О.В.)

Эмбриология изучает развитие зародыша от момента оплодотворения до рождения, а также процессы прогенеза – образование мужской и женской половых клеток.

Медицинская эмбриология изучает закономерности эмбрионального развития человека, причины нарушений и возникновения уродств, а также пути и способы влияния на эмбриогенез.

Почему происходит изменение в развитии?

Почему из одной клетки развивается многоклеточный организм?

Что определяет ход развития?

Какие факторы предопределяют и влияют на развитие человека?

Какие современные методы клеточной биологии помогают в решении проблем здоровья человека?

• 1677г. А. Leeuwenhoek с помощью сконструированного им микроскопа впервые исследовал сперму человека и не только обнаружил в ней «живчиков, зверьков» («анималькули»)-сперматозоиды, но и связал с ними акт зачатия. Анималь-

Кулисты (Г.Лейбниц,

А.Левенгук)

• 1795 г. J. Hunter впервые осуществил искусственную инсеминацию, введя во влагалище женщины эякулят ее мужа.

Отечественная эмбриология

• К.М.Бэр – создал учение о зародышевых листках, из которых развиваются все ткани и органы. Он доказал, что человек развивается по тому же плану, что и все позвоночные

• Был первым, кто изучил яйцеклетку под микроскопом

• Дарственная медаль Академии наук «Начав с яйца, он показал человеку человека»

• 1827 г.- К.Е. Von Baer впервые описал яйцеклетки млекопитающего. Овисты (М.Мальпиги, Ш.Бонне).

• 1880 г. S.L. Schenk- первая попытка оплодотворения in vitro у млекопитающих.

• 1891 г. W. Heape осуществил успешную трансплантацию (перенос эмбриона) от одной самки кролика другой с последующим рождением потомства.

• 1897 г.- В.С. Груздев опубликовал статью, посвященную исследованиям по оплодотворению извлеченных из фолликулов крольчихи яйцеклеток, которые он затем во взвеси со спермой переносил в яйцевод животного.

• 1926-1929 г.- В. Zondek. Открытие гонадотропной функции гипофиза.


• 1932 г.- Вышел в свет роман А. Huxley «прекрасный новый мир» в котором был описан метод ЭКО.

• 1934г.- О.В. Красовская сообщила об оплодотворении яйцеклеток кролика in vitro.

1952г. – В результате обследования 49000 фертильных мужчин разработаны критерии оценки фертильности спермы

• 1955-1959г. Петров Г.Н. – первые исследования оплодотворения яйцеклетки вне организма.

• 1966г.- R.G.Edwards установил, что созревание женских яйцеклеток in vitro происходит в течение 36-37 часов после пика ЛГ.

• 1968г. – Начало совместной работы эмбриолога R.G. Edwards с гинекологом P.C. Streptoe

• 2010г .Нобелевская премия за

достижения в развитии ВРТ

(R.G. Edwards)

• 1975г.-R.G. Edwards и P.C. Streptoe получили первую беременность после ЭКО.

• 1978г- Рождение

первого в мире

«ребенка из

пробирки»

Луизы Браун.

25 июля 1978 года, Кембриджский Университет Великобритания

— рождение первого «ребенка из пробирки»

• 1983г.- Первые роды после переноса размороженных эмбрионов, полученных in vitro.

• 1984г.- Впервые произведена пункция и получение ооциов из яичников под УЗИ контролем

• Начало проведение процедуры ЭКО с использованием индукции суперовуляции

• 1986г.-Рождение первых детей из пробирки в СССР (Е.А.Калинина, Л.В. Хилькевич)

• 2007 г. – естественное зачатие и рождение «первого внука ЭКО» (Россия)

• 1994г.-Первые сообщения о беременностях после ИКСИ с

использованием сперматозоидов,

полученных в результате пункции

яичка или его придатка

• 2002г.- Родился 1000000 ребенок «из пробирки»

• 2007г. – Родился 3000000 ребенок «из пробирки»

• 2010 г. – более 5 млн. детей «из пробирки»

• В России ежегодно рождается около 8,3 тыс. детей

Коэффициент фертильности снижается в Европе. Становится Ниже Коэффициента Воспроизводства Населения

Снижение фертильности с возрастом неразрывно связано с овариальным резервом.

Частота встречаемости хромосомных аномалий плода возрастает с увеличением материнского возраста.

Этапы эмбрионального развития

• Начальный (до 7 дн.)

• Зародышевый (до 8 нед.)

• Плодный (после 8 нед.)

Основные стадии эмбриогенеза:

1.Оплодотворение

2. Дробление

3. Гаструляция

4. Гистогенез, органогенез, системогенез

Яйцеклетка (100-200 мкм) Снаружи окружена фолликулярными клетками. Имеет 3 оболочки: оволемма, блестящая зона, лучистый венец. Хорошо развиты мтх, в цистернах ЭПС – кальциевые депо. Желток представлен в виде желточных гранул, его запаса хватает на 24 часа автономного существования яйцеклетки.

На цитомембране яйцеклетки есть рецепторы для сперматозоидов. Яйцеклетка человека имеет 2 дополнительные оболочки: блестящую оболочку, состоящую из гликозамингликанов, и лучистый венец (zona pellucida; corona radiata), образованный из фолликулярных клеток, которые прилипают к яйцеклетке пока она находится в фолликуле яичника.

Сперматозоид 65-67 мкм

Состоит из головки, шейки и хвоста. В головке — ядро с конденсированным неактивным хроматином. Верхнюю часть головки занимает акросома, содержащая несколько десятков ферментов, которые активизируются в ходе акросомальной реакции и обеспечивают проникновение сперматозоида через все оболочки яйцеклетки.

Хвост, длиной до 60 мкм. В нижней части шейки сперматозоида локализована центриоль, именно она обеспечивает возможность дробления оплодотворенной яйцеклетки.

В среднем отделе компактно, по окружности хвоста, располагаются митохондрии – источник энергии, необходимой для двигательной активности.

Гипоталамо-гипофизарная связь

В средней части гипоталамуса располагаются аркуатное и вентромедиальные ядра. Нейросекреторные ядра клетки этих ядер синтезируют 2 группы аденогипофизтроных гормонов:
. Либерины — 6 различных лабиринов, соответственно для 6 видов клеток передней и промежуточной доли гипофиза ( усиливают функцию клеток этих долей гипофиза).
. Статины — тоже 6 разновидностей — тормозят работу (снижают функции) клеток передней и промежуточной доли гипофиза.

Гормональная регуляция

ФСГ – выработка сперматозоидов в семенных канальцах, воздействует на клетки Сертоли (выработка ингибина), стимулирует выработку тестостерона в клетках Лейдига (тестостерон по механизму обратной связи контролирует синтез ЛГ; рост и развитие фолликулов

ЛГ— стимулирует синтез эстрогена и прогестерона; синтез тестостерона

Оплодотворение – это слияние мужской и женской половых клеток с образованием одноклеточного зародыша – зиготы с диплоидным набором хромосом.

Схема последовательных этапов процесса оплодотворения

• дистантное взаимодействие- встреча гамет в половых путях женщины

• контактное взаимодействие

• проникновение сперматозоида в яйцеклетку с последующими в ней изменениями — пенетрация

Фазы оплодотворения:

1. Дистантное взаимодействие — сближение сперматозоидов с яйцеклеткой под действием веществ, выделяемых яйцеклеткой.

2. Контактное взаимодействие — происходит акросомальная реакция сперматозоида, при которой высвобождаются ферменты из акросомы и разрушают небольшой участок блестящей оболочки.

3. Проникновение головки и шейки сперматозоида в ооплазму. В эту фазу происходит взаимодействие между рецепторами сперматозоида и яйцеклетки, после чего их мембраны сливаются, и головка и шейка сперматозоида оказываются в ооплазме. После проникновения одного сперматозоида в яйцеклетке возникает кортикальная реакция

Кортикальная реакция – препятствует полиспермии

В ооплазму входят ионы натрия, в результате чего меняется заряд цитомембраны яйцеклетки (с отрицательного на положительный). Кроме того, в ооплазме резко повышается концентрация ионов кальция. Все это приводит к тому, что кортикальные гранулы начинают двигаться к цитомембране яйцеклетки и их мембрана сливается с цитомембраной яйцеклетки, т.е. происходит экзоцитоз кортикальных гранул. Ферменты кортикальных гранул разрушают рецепторы для сперматозоидов и изменяют свойство блестящей оболочки, в результате чего другие сперматозоиды уже не могут проникнуть в ооплазму. Цитомембрана и блестящая оболочка яйцеклетки с видоизмененными свойствами получают название оболочки оплодотворения. После проникновения сперматозоида в яйцеклетку ядра этих клеток сначала располагаются по отдельности (стадия двух пронуклеусов), а потом сливаются (синкарион).



Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:

megalektsii.ru

Оплодотворение [Половой процесс] — это, что такое, какие, определение, значение, доклад, реферат, конспект, сообщение, вики — WikiWhat

Этапы оплодотворения

Механизм оплодотворения яиц сперматозоидами — сложный про­цесс, включающий следующие этапы:

  • Физический контакт гамет.
    • Акросомная реакция со стороны сперматозоида, проникающего в яйцо.
    • Кортикальная реакция со стороны яйца — цитоплазматический процесс активации яйца.
  • Образование пронуклеусов: преобразование ядра спермия в мужской пронуклеус и формирование женского пронуклеуса.
  • Сингамия (непосредственно оплодотворение): сближение мужского и женского пронуклеусов и слияние гаплоидных ядер. В результате образуется диплоидное ядро зиготы (синкариона) — зародышевый пузырёк.
  • Начало дробления.

Акросомная реакция

При акросомной реакции (рис. 40) происходит разрушение передней мембраны акросомного пузырька, вытягивание его задней стенки с преобразованием в акросомную трубочку, которая контактирует с поверхностью яйца и внедряется в цитоплазму (на поверхности трубочки находится гиалуронидаза). Ядро и проксимальная центриоль переходят по трубочке в цитоплазму.

Кортикальная реакция

При соприкосновении акросомной трубочки с цитоплазмой яйца возникает кортикальная реакция (рис. 41) — выброс содержимого кортикальных вакуол, образование оболочки оплодотворения.

Верхние части рисунка 41 показывают отношение между кортикальными гранулами, клеточной мембраной и желточной оболочкой в яйце до (А) и после (Б) оплодотворения. После оплодотворения материал кортикальных гранул, по-видимому, соединяется с желточной оболочкой и образует вместе с ней оболочку оплодотворения.

Нижние части рисунка 41 иллюстрируют динамику кортикальной реакции и образования оболочки оплодотворения во времени (В — Е), а также характер распространения кортикальной реакции по поверхности яйца от места проникновения сперматозоида.

После кортикальной реакции области мужского и женского ядерного материала покрываются ядерной мембраной, формируя мужской и женский пронуклеус.

Образование пронуклеусов

Образование мужского и женского пронуклеусов на примере яйца аскариды изображено на рисунке 42. Видна оболочка оплодотворения яйцеклетки, под ней — полярное тельце.

Сингамия

Сингамия — это слияние мужского и женского пронуклеусов, при этом зародыш становится диплоидным. Зигота приобретает очень прочную оболочку оплодотворения.

Между оболочкой и цитоплазмой зиготы возникает перивителлиновое пространство (рис. 43), выполняющее следующие функции:

  • блокирование полиспермии,
  • пространство для развития зародыша,
  • приобретение плавучести икринок рыб.

Электронно-микроскопические исследования показали, что многие стороны взаимодействия сперматозоида с яйцом у всех животных схожи, поскольку оно включает слияние мембран. Вокруг яйца и сперматозоида также образуется единая оболочка. После того как сперматозоид проник в яйцо и произошло слияние ядер, выделяется студенистая оболочка оплодотворения, препятствующая слиянию яйца с другими сперматозоидами. Непосредственным последствием опло­дотворения наряду с прочими является мощная активация обмена яй­цеклетки. При этом используются накопленные в желтке углеводы и синте­зируются различные ферменты из мРНК и рибосом.

Существует три механизма оплодотворения у животных: наружное, наружно-внутреннее и внутреннее.

Наружное оплодотворение

У большинства водных беспозвоночных яйца и спермато­зоиды выделяются в воду, где и происходит оплодотворение: сперматозоиды плывут к яйцам, привлекаемые, вероятно, особыми химическими веществами. При этом многие сперматозоиды погибают ещё до встречи с яйцами. Отсюда и высокая плодовитость животных, своего рода «страховой фонд», повышающий шансы на оплодотворение какой-то части яиц. Тем не менее, слияние гамет все же не совсем дело случая, по­скольку сперматозоиды и яйца выделяются в одно время и в одном месте (массовый нерест). Это результат брачного поведения взрослых самцов и самок, причём серьёзную роль играют химическая (феромональная) стимуляция и синхронизация размно­жения такими периодическими явлениями, как суточные, лунные и приливно-отливные ритмы. Примером может служить процесс размножения морского многощетинкового червя палоло. Это тихоокеанский массовый вид, который до размножения живёт на дне, периодически поднимается наверх и роится в поверхностных слоях. Здесь самцы и сам­ки выбрасывают в воду половые продукты — сперматозоиды и яйца, большая часть кото­рых и сливается. Это явление строго периодично и совпадает с определённым време­нем года и фазами луны.

После наружного оплодотворения из яиц морских беспозвоночных часто разви­ваются подвижные планктонные личинки, живущие в толще воды и питающиеся фитопланктоном, обычно мелкими водорослями. Это об­легчает выживание и расселение, уменьшает конкуренцию из-за пищи и предоставляет потомству разнообразие местообитаний. И все же процесс наружного оплодотворения очень расточителен, поскольку животным приходится производить огромное количество гамет, чтобы гарантировать развитие немногих зигот. Поэтому в процессе эволю­ции животных наружное оплодотворение сменяется наружно-внутрен­ним или внутренним. Материал с сайта http://wikiwhat.ru

Наружно-внутреннее оплодотворение

Наружно-внутреннее оплодотворение состоит в том, что самец выводит сперму в виде капелек жидкости или в виде мешочка-сперматофора в наружную среду на субстрат, после чего его захватывает самка. Такое осеменение присуще наземным членистоногим.

Внутреннее оплодотворение

Внутреннее оплодотворение происходит во время копуляции, при которой сперма вводится самцом в половые пути самки либо с помощью специального копулятивного органа, либо опять же посредством сперматофора, который подвешивается к половому отверстию самки или же вводится в него. И в этом случае копуляции может предшествовать стимуляция самки определённым, характерным для каждого вида, «брачным» поведением самца. Иногда стимуляция необходима из-за агрессивного поведения самки, которая может даже съесть самца во время или после копуля­ции, как это бывает у пауков. Препятствием для межвидовой копуля­ции является форма копулятивного органа самца (у насекомых), соот­ветствующая строению влагалища самки. Такое соответствие получи­ло название принципа «ключа и замка». Это такой же видовой признак, как форма и окраска тела, число хромосом и т. д.

Картинки (фото, рисунки)

  • Рис. 40. Акросомная реакция у червя Saccoglossus kowalevskii
  • Рис. 41. Кортикальная реакция и образование оболочки оплодотворения. Описание рисунков А-Е смотрите в тексте статьи. 1 — эндоплазма; 2 — кортикальный слой; 3 — желточная оболочка; 4 — клеточная мембрана; 5 — оболочка оплодотворения; 6 — перивителлиновое пространство
  • Рис. 42. Образование мужского и женского пронуклеусов в яйце аскариды
  • Рис. 43. Перивителлиновое пространство между оболочкой и цитоплазмой в оплодотворённой яйцеклетке рыбы буффало

На этой странице материал по темам:

  • Какое оплодотворение у беспозвоночных

  • Чем наружнле оплодотворение отличается от внутреннего

  • Внутреннее оплодотворение флэш анимация

  • Этапы внутреннего оплодотворения

  • Внутреннее оплодотворение у пингвинов

Вопросы к этой статье:

  • В чём заключается биологическое значение процесса оплодотворения?

  • Какие существуют виды оплодотворения?

  • Какие фазы имеет процесс оплодотворения?

  • Каков механизм проникновения спермия в яйцо?

  • В чём проявляется реакция яйцеклетки на проникновение сперматозоида?

  • Какую роль выполняет перивителлиновое пространство?

  • Как взаимодействуют яйцо и сперматозоид после его проникновения в цитоплазму?

  • Что такое сингамия?

wikiwhat.ru

Как происходит оплодотворение

Оплодотворение – создание новой жизни благодаря слиянию яйцеклетки и сперматозоида. Несмотря на внешнюю простоту процесса, существует множество факторов, влияющих на успешность оплодотворения. Оплодотворение – часть мощного жизненного потока энергии, которой движет размножение, стремление к продолжению рода, настолько мощный инстинкт, что его отражение находится во многих сопутствующих процессах. Суть процесса оплодотворения имеет поразительное сходство в природе – у растений, у животных людей. Так как человек является социальным существом, то в рассмотрении процесса оплодотворения можно говорить о нескольких сторонах – эмоциональной, социальной, физиологической, физико-химической.

Оплодотворение – процесс физиологический, обусловленный разделением половых клеток на мужские и женские и раздельным существованием этих клеток в естественной среде. На мужские и женские клетки делятся не только по признаку, в чьем теле они находятся. В природе мужские половые клетки отличается высокой активностью, женские половые клетки после слияния с мужской остается в организме и продолжает развиваться до определенного момента, организм особи приспосабливается к новому состоянию, меняясь в соответствии с нуждами развивающегося зародыша.

Человеческие половые клетки называются яйцеклеткой (женская половая клетка) и сперматозоидом (мужская половая клетка). Слияние этих клеток происходит во время соития (полового акта), при нарушении половых функций возможно искусственное оплодотворение.

Оплодотворение происходит при соблюдении множества условий. Если говорить о самом механизме, то рассмотрим, как должно происходить оплодотворение при отсутствии контрацепции и взаимном согласии партнеров.

Женская сторона вопроса

Менструальный цикл начинается с развитием в фолликуле новой яйцеклетки, которая постепенно растет и, достигая определённого состояния, проходит по маточной (фаллопиевой) трубе. Период движения созревшей яйцеклетки по маточной трубе оптимален для оплодотворения, он носит название овуляции. Происходит это на 13-18 день менструального цикла, длительность такого периода составляет до трех дней, он называется фертильным, то есть благоприятным для зачатия. В это время остальные органы женской половой системы готовятся к возможному оплодотворению: верхний слой матки – эндометрий – разрастается, увеличивается его кровоснабжение. Если яйцеклетка будет оплодотворена, то она будет «принята» маткой, если нет – отторгнута. Половая система подает сигнал о неудачном цикле, что оплодотворение не произошло, цикл не закончился беременностью. Наблюдается изменение гормонального фона, под действием которого происходит отторжение лишнего слоя эндометрия и подготовка новой яйцеклетки к созреванию и возможному оплодотворению.

За всю жизнь в организме женщины  может произойти примерно 500 циклов, считается, что на момент рождения в женском организме существует потенциал для одного миллиона яйцеклеток, но с возрастом часть из них отмирает, деградирует. Также медицина отмечает возможность «пустого» цикла. Когда овуляция не происходит, а значит оплодотворение не возможно. В организме здоровой женщины нормой считается цикл без овуляции до двух раз за год. Отклонения от схемы возможны при нерегулярной половой жизни, приеме контрацептивов, который могут угнетать функцию яичников и значительно снизить вероятность оплодотворения, либо при резком отказе от приема гормональной контрацепции способствовать повышенному количеству созревших яйцеклеток.

Мужская сторона вопроса

Сперматозоиды продуцируются на протяжении всей жизни мужчины, в минуту в мужском организме производится пятьдесят тысяч половых клеток, во время соития эякулируются (выбрасывается во влагалище, в тело женщины) примерно пятьсот тысяч мужских половых клеток. Из них только 200 пойдут в верном направлении и будут участвовать в гонке оплодотворения яйцеклетки. Созревание мужских клеток происходит в яичках более двух месяцев (примерно 75 дней) происходит рост и развитие сперматозоидов, после чего они перемещаются в придатки яичек, где «дозревают». Находясь в яичках. Сперматозоиды будто находятся в состоянии сна – они формируются физически и могут быть неполноценными – у некоторых могут отсутствовать хвосты или жгутики, без которых невозможно движение, возможна деформация. В придатках яичек находится специфичная среда, которая «будит» сперматозоидов, готовит их к функции оплодотворения – они начинают пытаться двигаться, чувствовать направление, большинство из них вращается вокруг оси. Процесс дозревания займет примерно 12 дней, после чего сперматозоиды можно условно назвать жизнеспособными. Таким образом, на подготовку мужских половых клеток к оплодотворению уходит примерно 3 месяца. Храниться и ждать своей очереди они могут до месяца, после чего происходит растворение сперматозоидов. Полученная белковая масса используется организмом для питания и жизнедеятельности яичек.

Скорость сперматозоидов достигает 70 км/ч, поэтому, попадая в женский организм, достигнуть яйцеклетки они могут гипотетически за 40 минут, на практике на это требуется до 6 часов, поскольку им еще необходимо двигаться против тока жидкости. К тому же кислая среда женского влагалища может снизить активность сперматозоидов, привыкших к щелочной среде. Считается, что во влагалище сперматозоид может существовать до 4 дней, ожидая встречи с яйцеклеткой. Однако большинство из них погибнет уже в первые часы пребывания во влагалище.

Как происходит оплодотворение

В период овуляции яйцеклетка движется по фаллопиевой трубе по дороге к матке. Это идеальное время для оплодотворения. После соития сперматозоиды оказываются во влагалище, они начинают свой путь в поисках яйцеклетки, оплодотворение может произойти в течение нескольких часов после полового акта, иногда на это уходит больше 1 дня. Из 500 000 сперматозоидов, эякулированных при соитии только 200 начнут двигаться против тока жидкости на пути к яйцеклетке. Важно, чтобы «встреча» до попадания яйцеклетки в матку и произошло слияние. Из всех сперматозоидов проникнуть в оболочку яйцеклетки сможет только один, после этого клетка покроется защитной мембраной, что не позволит остальным повторно слиться с яйцеклеткой. Это важный механизм генетического отбора и сохранения хромосомного набора, признаков и свойств будущего организма, которые определяются в ходе оплодотворения. Погибая, остальные сперматозоиды создают среду, при которой происходит частичное растворение оболочки неоплодотворенной яйцеклетки, что облегчает задачу для самого удачливого сперматозоида. При оплодотворении он словно ввинчивается в мембрану яйцеклетки, внутри которой оказываются 2 ядра и 2 хромосомных набора. Специальная химическая пленка обеспечит им защиту от внешнего воздействия «опоздавших» сперматозоидов, после чего слившаяся клетка начинает активно делиться и называется морулой. По сути это эмбрион, внешне напоминающий яйцо, который после успешного оплодотворения продолжает двигаться к матке.

Для нормального и естественного начала беременности, медики называют ее настоящей, эмбрион должен присоединиться к эндометрию – верхнему слою эпителия матки, насыщенному кровеносными сосудами, который успел разрастись, готовясь стать колыбелью будущей жизни. Бывает, что эмбрион так и не срастается с эндометрием и продолжает активное развитие до тех пор, пока в родительских половых клетках достаточно веществ для роста и деления клеток эмбриона. При этом женщина испытывает все признаки беременности и экспресс-тесты могут также давать положительный результат. Однако из-за недостатка питания разросшийся эмбрион, который не смог вовремя пристать к эндометрию либо  встретил препятствие на своем пути (полипы, спайки), будет отторгнут материнским организмом, как чужеродный. Такая беременность называется внематочной. Она опасна для женского организма, поскольку влечет нарушение гормонального фона, сопровождается рядом физиологических изменений половой сферы и по результатам неудавшейся беременности дополняется хирургическим вмешательством. Многие женщины после внематочной беременности могут успешно зачать и выносить ребенка, однако из-за возможного риска подлежат обязательному врачебному контролю для предотвращения повторного инцидента. Многократные внематочные беременности – это серьезная причина для беспокойства и лечения половой системы

Факторы оплодотворения

Сложность оплодотворения связана с множеством особенностей, каждая из которых влияет на успешность оплодотворения. Сам по себе половой акт может не привести к зачатию, во многом это зависит от здоровья и возраста партнеров. Только четверть физически здоровых пар сможет зачать ребенка при наличии овуляции и прочих благоприятных условиях.

  1. Менструальный цикл. Женский организм работает по собственным биологическим часам, некоторые исследователи считают, что наличие менструального цикла – процесса развития яйцеклетки, может быть связано с лунной активностью, по общему мнению, это объясняется изменением гормонального фона – в разные моменты женского цикла содержание гормонов отличается. Оплодотворение яйцеклетки возможно только в период овуляции, когда яйцеклетка освобождается из фолликула и начинает свободное движение внутри женского полового тела. При отсутствии созревшей яйцеклетки оплодотворение невозможно.
  2. Возраст партнеров. Возраст влияет на генный материал – качество хромосомного набора заложенного в половых клетках, а также активность этих клеток и их способность к оплодотворению. С течением времени мужской организм накапливает негативные факторы, поэтому жизнеспособность сперматозоидов ухудшается. Что касается женских половых клеток. То с возрастом вероятность мутации возрастает, поэтому при беременности женщин старше  35 лет требуется дополнительное обследование – повышается возможность наличия генетических заболеваний у плода, которые существенно осложняют жизнь или могут быть несовместимы с жизнью. В целом процент маленький, однако треть случаев рождения детей с генетической болезнью, это дети рожденные родителями старше 35 лет. В целом для молодой женщины сам процесс беременности будет протекать значительно проще, чем после достижения 35-летнего возраста. У мужчин качество эякулята (семенной жидкости, извергаемой при половом акте) с возрастом также ухудшается.
  3. Состояние здоровья. При наличии определённых отклонений оплодотворение может быть невозможным: если есть отклонения связанные с эякуляцией – семяизвержением у мужчин, либо низким качеством спермы. Низким качеством может считаться малое количество зрелых и активных сперматозоидов в семенной жидкости. При попадании таких незрелых сперматозоидов в женский организм они не успевают достигнуть яйцеклетки и оплодотворить ее, либо могут быть отторгнуты яйцеклеткой. Также есть вероятность, что при попадании в женскую половую сферу малоактивные сперматозоиды, привыкшие к щелочной среде, будут нейтрализованы кислой средой, которая является нормальной для естественной женской половой микрофлоры. Состояние женского здоровья имеет важное значение: при нарушении цикла, проблемах половой системы, хронических болезнях оплодотворение и вынашивание может быть маловероятным и даже опасным для здоровья. Важно чтобы партнеры прошли медицинское обследование, подтверждающее положительную вероятность оплодотворения.
  4. Желание иметь ребенка. Кроме вопроса контрацепции речь может пойти об этической стороне вопроса. Как было сказано ранее только четверть физически здоровых потенциальных родителей сможет зачать ребенка во время полового акта. В медицине считается нормальным, если при отсутствии контрацепции пара продолжает попытки естественного оплодотворения на протяжении двух лет. При большем сроке врачи ставят вопрос о необходимости исследования и лечения возможных отклонений. Говорят, что кроме физиологии в процессе оплодотворения участвуют и высшие силы: родители должны попасть не только в идеальный период для зачатия, иметь возможность, но и очень хотеть ребенка, в тех случаях когда беременность планируется. Таким образом, будущий ребенок словно выбирает наиболее удачный период в жизни родителей, когда ему стоит появиться. В этом смысле в оплодотворении обыватели видят божественное чудо жизни.

Некоторые нюансы оплодотворения

В процессе оплодотворения определяется не только пол будущего ребенка, но и черты его характера, внешности. В человеческой клетке находится 46 хромосом, в половой их в меньше – 23 хромосомы, поэтому ребенок может наследовать те генетические признаки, которые у его родителей не проявились. При оплодотворении в объединенной клетке оказывается полный набор хромосом, ребенок будет соответствовать тому фенотипу (внешним признакам), хромосомы которого оказались доминирующими, т.е. эволюционно более сильными, либо тому  которые совпали в хромосомной паре. Исключение составляет половой признак. Для мальчиков это набор ХУ-хромосом, для девочек ХХ-хромосом. Поскольку от своей мамы будущий ребенок может получить в хромосомном наборе только Х-хромосому, то влияние на пол ребенка оказывает отцовский фактор – какой набор хромосом будет у сперматозоида, участвовавшего в оплодотворении. Пол будущего ребенка пытаются угадать и обеспечить разными способами – начиная со специальных диет, определяя идеальное время для зачатия по месяцам и возрасту родителей, и заканчивая позами для полового акта. Фактически это будет зависеть от зачатия. Считается, что У-сперматозоиды более активные и быстрые, но живут меньше, поэтому если оплодотворение произошло в первые часы, то родителям можно ждать мальчика. Х-сперматозоиды отличаются живучестью и выносливостью, однако скорость их ниже, поэтому они имеют шансы на оплодотворение, если овуляция началась после полового акта, либо встреча с яйцеклеткой произошла после 12 часов с момента соития, когда У-сперматозоиды потеряли активность или погибли. В этих случаях после оплодотворения должна появиться девочка.

Для родителей, которые не могут зачать ребенка естественным путем по каким-либо причинам, ест ь возможность воспользоват

stopstarenie.com

Как происходит оплодотворение яйцеклетки — подробное описание

Оплодотворение яйцеклетки подразумевает процесс объединения женской (яйцеклетки) и мужской (сперматозоида) гамет, результатом чего появляется появление зиготы, т.е. зарождение новой жизни. С точки зрения биологии и эволюции этот процесс носит жесткий отбор, ведь среди многомиллионной армии мужских клеток, успеха достигает всего 1 из них.

Что должно произойти перед оплодотворением?

Чтобы повстречались женская и мужская гаметы и произошло зарождение еще одной жизни, необходимо:

Достижение зрелости овоцита (позже это будет зрелая яйцеклетка)

На момент рождения девочки у нее есть около 1 миллиона незрелых половых клеток. Когда девочка достигает половозрелого возраста, у нее остается только около 300-500 тыс. яйцеклеток, из них в последующем в течение детородного возраста потенциально могут быть оплодотворены лишь 400. Оставшаяся часть попросту гибнет. Яйцеклетка не имеет возможности двигаться самостоятельно, она является клеткой округлых очертаний, которая имеет большой объем питательных веществ, нужных для зачатия эмбриона. Созревает женская гамета в яичниках, которые являются парными органами женщины.

Размеры яйцеклетки — 170 мкм, в то время как у сперматозоидов он всего 70 мкм.

Женская половая клетка имеет внутреннюю оболочку, посредством которой в нее проникает должный запас питательных веществ. Также она покрыта наружной прозрачной оболочкой с лучистым венцом, которая выполняет барьерную функцию.

Созревание спермия

Мужские гаметы формируются в семенниках. Семенники – это парные половые железы у мужчин, которые находится в яичках. Спермий состоит из головки, шейки и жгутика. Внутри головки размещается ядро, которое несет набор хромосом, равных половине от должного, а также капсула с протеолитическими ферментами, которые необходимы для лизинга оболочки яйцеклетки с целью слияния с ней. Движения мужской половой клетки обеспечиваются за счет хвоста, они хаотичные и не имеют направленности.

Овуляция

Чтобы оплодотворение яйцеклетки все-таки случилось, сначала должна наступить овуляция, под которой понимает выход яйцеклетки из зрелого фолликула путем разрыва его оболочек. Овуляция у каждой девушки и женщины случается по достижении половозрелого возраста в норме единожды за месяц где-то в районе в середине цикла. Однако у разных женщин время этого периода может отличаться, кроме того, из месяца в месяц дата наступления также может варьировать.

Женщина может вычислить приблизительный период, в который непосредственно у нее яйцеклетка покидает яичник. Для этого понадобится лишь термометр и терпение. Необходимо в утреннее время суток в лежачем положении в одинаковое время ежедневно делать измерения температуры в прямой кишке на протяжении 3-4 месяцев. Из полученных данных начертить график температуры и выделить для себя то время, когда температура посередине цикла последний день низкая, а также последующий день, когда она резко возрастает. Именно в эти дни существует наибольший шанс для оплодотворения яйцеклетки.

Эякуляция

Под этим терминов подразумевается извержение спермы, содержащей большое количество мужских гамет, а именно около 500 млн. особей, в половые пути женщины.

Активация сперматозоидов, которая происходит под влиянием яйцеклетки

Этот процесс называется капацитацией и подразумевает различные физиологические метаморфозы, которые происходят со сперматозоидами после того, как они попали в женские половые органы. Это необходимо потому, что сами по себе спермии не могу оплодотворить яйцеклетку, несмотря на их движение.

Где свершается процесс оплодотворения?

Яичники и фаллопиевы трубы у представительниц прекрасного пола – это парные органы. Незадолго до разрыва фолликула в головной мозг поступают об этом сигналы, а оттуда по принципу обратной связи в фаллопиевы трубы, благодаря чему они к моменту разрыва фолликула уже «подготовлены ко встрече» с яйцеклеткой. Маточная труба заканчивается расширением в виде воронки, которая имеет специальные ворсинки, именно они играют ключевую роль в захвате яйцеклетки с поверхности яичника и доставке ее в полость трубы.

Итак, оплодотворение яйцеклетки свершается в полости фаллопиевой трубы.

Жизнедеятельность яйцеклетки довольна короткая – лишь до 24 часов, и эти сутки являются единственной возможностью зачать ребенка в течение одного менструального цикла. Для того чтобы это произошло, она должна встретиться со сперматозоидом, который либо уже оказался в трубе к моменту выхода яйцеклетки, как бы поджидая ее, либо прибудет туда в течение суток после овуляции.

Путь сперматозоидов к яйцеклетке

В момент эякуляции мужчины в половые пути женщины попадает семенная жидкость, в которой содержится от 50 до 150 млн. сперматозоидов. И первым препятствием для них является влагалище, в котором находится кислая среда. Такие условия являются абсолютно неблагоприятной средой для мужских спермиев, и очень большое количество их гибнет именно тут.

Далее на пути следовании находится цервикальный канал, в котором имеется слизистая пробка – это сгусток довольно плотной по консистенции слизи, который не пропускает сперматозоиды дальше. Хотя во время овуляторного периода ее консистенция становится более податливой и менее твердой, что является благоприятным моментом для продвижения мужских гамет.

После этого они проникают непосредственно в полость матки, а минуя ее, попадают в полость фаллопивых труб, где уже слабощелочная среда, способствующая процессу оплодотворения. Необходимо заметить, что сперматозоиды движутся за счет двух механизмов: собственного хаотичного движения, скорость которого составляет 2-3 мм в час и за счет ритмичных сокращений гладкой мускулатуры матки. Таким образом, расстояние в 20 см они преодолевают в среднем за несколько часов.

Чтобы оплодотворение состоялось  во влагалище с семенной  жидкостью должно попасть не менее 10 млн. сперматозоидов.

Каким образом происходит процесс оплодотворения

И вот, среди многомиллионной армии сперматозоидов, непосредственно до яйцеклетки, которая располагается в концевой расширенной части фаллопиевой трубы,  добирается несколько сотен или тысяч. Сперматозоиды не имеют направленного движения и проникают в обе трубы, кроме того, первичное соприкосновение с женской гаметой происходит совершенно случайно.

После контакта сперматозоидов и внешней оболочки яйцеклетки, последняя активизирует их. Сперматозоиды в свою очередь пытаются далее проникнуть внутрь. Каждый из них пытается слиться с яйцеклеткой, но природой задумано так, что только одному из них (в большинстве случаев) улыбнется удача.

Яйцеклетка покрыта несколькими слоями, снаружи кнутри они такие: лучистый венец, блестящая оболочка, внутренняя оболочка. Все эти препятствия на пути к оплодотворению сперматозоид проходит благодаря протеолитическим ферментам, которые располагаются, как было указано выше, в его головке и как бы растворяют оболочки яйцеклетки, позволяя проникать спермию глубже.

Самый важный барьер – это внутренняя оболочка.

Когда 1 из сперматозоидов достигает ее, их мембраны объединяются путем слияния, и головка спермия оказывается внутри яйцеклетки, а хвост его остается за пределами и внутрь не проникает.

После этого для сперматозоидов, которые остались снаружи, формируется блок, и они попасть внутрь уже не могут. Хотя имеются и другие данные, согласно которым внутрь женской клетки могут проникнуть и не одна мужская гамета, однако ядро лишь одного сперматозоида, которое несет наследственную информацию,  может слиться с ядром яйцеклетки.

Если внутри  женской половой клетки имеется сразу два ядра, только в этом случае сразу два сперматозоида сливаются с ней. Именно так в будущем на свет могут появиться однояйцевые близнецы. В случае с разнояйцевыми близнецами ситуация обстоит несколько иначе: в ходе менструального цикла в овуляторный период у женщины выходит не одна, а сразу две яйцеклетки, каждая из которых затем будет оплодотворена одним сперматозоидом.

О половых клетках

Каждая из половых клеток имеет в себе набор из 23 хромосом, он является половинным. В процессе слияния ядер мужской и женской половых клеток их генетический материал объединяется, а набор хромосом на выходе составляет 46, так появляется зигота – будущий эмбрион. Она имеет новый генетический код, который определяет будущий цвет глаз, волос и конечно же, пол будущего ребенка.

То, каким будет пол ребенка, зависит напрямую от сперматозоида.

Дело в том, что яйцеклетка содержит 22 соматические хромосомы и 1 половую. Половая хромосома у женщин — это только Х хромосома. Мужская же половая клетка также содержит 22 соматические хромосомы, а вот половая может быть как Х, так и У. Именно от того, какую из половых хромосом несет мужская гамета, будет зависеть половая принадлежность малыша. Так, при сочетании ХХ – в будущем будет ребенок женского пола, а при сочетании ХУ – мужского.

Кроме этого, в первые 12 часов после проникновения спермия внутрь яйцеклетки, в ней накапливается множество питательных веществ и минералов, необходимых для развития беременности.

Какие процессы следуют за оплодотворением яйцеклетки?

Процесс оплодотворения не равен наступлению беременности. В процессе объединения сперматозоида с яйцеклеткой образуется зигота.

Далее она начинает интенсивно в геометрической прогрессии делиться в полости фаллопиевой трубы, превращаясь в бластоцисту. Бластоциста начинает продвигаться от ампулярной части фаллопиевой трубы по направлению к полости матки. Как упоминалось выше, ни яйцеклетка, ни теперь уже бластоциста самостоятельно двигаться не могут. Продвижение ее происходит за счет сокращений маточной трубы и ворсинчатого эпителия, выстилающего ее полость.

Таким образом, через 5-7 дней бластоциста превращается в плодное яйцо и достигает полости матки.

Когда плодное яйцо попадает в полость матки для того, чтобы наступила беременность, необходима его имплантация.  Процесс этот становится возможным, благодаря тому, что сразу после оплодотворения яйцеклетки желтое тело в яичнике начинает вырабатывать гормон прогестерон, который и готовит слизистую матки к наступлению беременности. Непосредственно в ходе имплантации, которая может занять от нескольких часов до нескольких дней, женщина может почувствовать тянущие боли внизу живота или кровянистые выделения из половых путей, связанных с повреждением мелких сосудов в ходе внедрения плодного яйца в слизистую. Именно момент имплантации в полость матки знаменуется началом беременности.

Признаки оплодотворения и беременности

Многим, наверняка, хотелось бы с самых первых дней знать, произошло ли оплодотворение, однако все не так просто. Во-первых, потому что даже, если признаки оплодотворения есть, это не значит, что в дальнейшем обязательно наступит беременность. Во-вторых, потому что признаки эти настолько неспецифичны, что распознать их сможет только невероятно чувствительная женщина и скорее это будет носит характер психосоматики у тех женщин, которые давно ждут наступления беременности.

Единственное, что можно отметить, это стойкое повышение ректальной температуры более 37 градусов во второй фазе цикла. На это влияет повышенная концентрация прогестерона, который способствует сохранению беременности и вынашиванию плода.

Если оплодотворение не состоялось, то температура будет немного колебаться и повыситься не явно.

Необходимо подчеркнуть, что вышеперечисленные признаки вряд ли смогут подойти за диагностики оплодотворения, скорее женщина может вспомнить о них «постскриптум», когда она будет знать достоверно о беременности, и она почувствует более явные признаки. Заметить их можно не ранее, чем через 15 дней после зачатия. К ним относятся следующие:

Тошнота по утрам

Крайне редко у женщин токсикоз начинает проявляться еще до задержки месячных, что для некоторых может показаться важным критерием. Тошнота может сопровождаться рвотой либо быть без нее. Возникает в утренние часы.

Сонливость, усталость, апатия

Причиной возникновения таких признаков является прогестерон, уровень которого высокий. Женщина чаще начинает спать днем, утром чувствует себя разбитой и не выспавшейся.

Простуда

ОРВИ очень часто появляются после зачатия, так как иммунитет женщины резко падает в этот период.

Нагрубание и боль в молочных железах

Таким образом, чуткие девушки, которые пристально следят за переменами в своем организме, могут на ранних этапах заметить, а, скорее всего, даже почувствовать то, что свершилось зачатие ребенка. Однако наиболее достоверным будет выполнение теста в виде полоски (2 линии – есть беременность) или сдача анализа крови для выяснения уровня хорионического гонадотропина в крови.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

justsovet.ru

Палитра знаний: Гаметогенез и оплодотворение

Что такое оплодотворение? Какое биологическое значение имеет оплодотворение?

Гаметогенез. У большинства организмов гаметы (половые клетки) образуются в специальных органах. У покрытосеменных растений спермии развиваются в пыльцевых зернах, а яйцеклетки формируются в семязачатках завязи пестика.

У большинства животных гаметы формируются в половых железах – гонадах (от греч. gone – порождающее). В семенниках образуются сперматозоиды, в яичниках – яйцеклетки.

Процесс возникновения половых клеток называют гаметогенезом (от греч. gametes – супруг, genesis – происхождение).

Процесс образования мужских половых клеток называют сперматогенезом (от греч. sperma – семя). У животных он происходит в три этапа: размножение, рост, созревание (рис. 24).


Рис. 24. Схема гаметогенеза

На первом этапе (размножение) диплоидные клетки семенников многократно делятся митозом, образуя диплоидные сперматогонии – недифференцированные первичные половые клетки. На стадии роста сперматогонии увеличиваются в размерах и превращаются в сперматоциты первого порядка, которые в результате первого деления мейоза на этапе созревания образуют гаплоидные сперматоциты второго порядка. Они проходят второе деление мейоза и превращаются в сперматиды – гаплоидные половые клетки последнего периода сперматогенеза. Из сперматид постепенно формируются сперматозоиды.

Форма сперматозоидов у разных животных различна, однако строение однотипно (см. рис. 24). Каждый сперматозоид имеет головку, в которой содержится ядро с гаплоидным числом хромосом и акросома – особая структура, содержащая ферменты, способствующие проникновению сперматозоида в яйцеклетку. Средняя часть сперматозоида – шейка. В шейке находятся центриоль и митохондрии. Двигаются сперматозоиды с помощью жгутика.

Процесс образования женских половых клеток называют овогенезом (от лат. ovum – яйцо). Он происходит так же, как и сперматогенез, в три этапа.

На этапе размножения клетки зачаткового эпителия яичников делятся митозом с образованием диплоидных овогониев. Затем овогонии, пройдя стадию роста, превращаются в овоциты первого зарядка. На этапе созревания каждый овоцит первого порядка в результате первого деления мейоза образует один овоцит второго порядка, крупную по размерам клетку, и одну клетку мелких размеров – редукционную клетку. Затем следует второе мейотическое деление. Из овоцита второго порядка образуются одна гаплоидная клетка (овотида) в еще одна редукционная клетка. Овотида превращается в зрелую яйцеклетку (см. рис. 24).

Механизм овогенеза и сперматогенеза сходен, однако между этими процессами имеются и различия. Так, стадия роста в овогенезе более продолжительна, а в яйцеклетку на стадии созревания превращается лишь одна из четырех гаплоидных клеток, три гаплоидные клетки погибают.

Неравномерное деление цитоплазмы при мейозе обеспечивает будущую яйцеклетку запасом питательных веществ, что и обусловливает ее более крупные размеры по сравнению со сперматозоидом. Например, яйцеклетки млекопитающих имеют диаметр от 60 до 2000 мкм, у лососевых рыб – 6–9 мм, у страуса – несколько сантиметров. У большинства животных яйцеклетка окружена одной или несколькими оболочками, выполняющими защитную функцию.

В 1875 г. немецкий зоолог О. Гертвиг открыл очень важный процесс: слияние ядра яйца с ядром сперматозоида – оплодотворение.

Оплодотворение – это слияние гамет и образование первой клетки нового организма – зиготы (от греч. zygotos – соединенная в пару).

Половое размножение связано с оплодотворением и передачей наследственной информации от родителей потомкам. Биологический смысл оплодотворения состоит в образовании нового организма, несущего признаки обеих родительских особей.

Оплодотворение у животных. Большинство животных, обитающих в водной среде (морские кольчатые черви, пластинчатожаберные моллюски, иглокожие, рыбы, большинство видов земноводных), свои яйца и сперму выделяют в воду, половые клетки – гаметы – соединяются друг с другом случайно. Такое наружное оплодотворение – примитивный и ненадежный способ соединения гамет. Для повышения вероятности оплодотворения у многих из названных организмов в ходе эволюции выработалось приспособление производить гаметы в очень больших количествах. Например, луна-рыба откладывает до 300 млн икринок! Однако данный способ оплодотворения требует от организма огромных физических и энергетических затрат.

Более прогрессивно в эволюционном плане внутреннее оплодотворение. При внутреннем оплодотворении слияние гамет происходит в теле материнской особи. Вероятность встречи гамет при внутреннем оплодотворении достаточно высока, поэтому количество вырабатываемых яйцеклеток уменьшается, количество же сперматозоидов остается большим.

Внутреннее оплодотворение характерно для многих водных беспозвоночных, насекомых, живородящих рыб, некоторых земноводных и для всех пресмыкающихся, птиц и млекопитающих. Появление внутреннего оплодотворения в ходе эволюции способствовало утрате зависимости организмов от водной среды и освоению ими наземно-воздушной среды.

Оплодотворение у животных происходит поэтапно (рис. 25).

Рис. 25. Оплодотворение у животных

А — проникновение сперматозоида внутрь яйцеклетки; Б — образование оболочки оплодотворения и слияние гаплоидных наборов хромосом гамет

Первый этап – проникновение сперматозоида в яйцеклетку. У большинства животных яйцеклетки сохраняют способность к оплодотворению в течение нескольких часов. Если оплодотворения не происходит, половые клетки саморазрушаются и рассасываются благодаря действию ферментов лизосом.

Сперматозоиды у разных видов животных вне мужской половой системы живут от нескольких десятков секунд (у рыб) до нескольких месяцев (у пчел), У человека гаметы также недолговечны: у мужчин созревшие сперматозоиды живут до 48 ч, а у женщин в норме яйцеклетка сохраняет способность к оплодотворению от 12 до 24 ч.

Взаимодействие сперматозоида с яйцеклеткой регулируется специальными веществами, вырабатываемыми самими гаметами. При встрече с яйцеклеткой один из сперматозоидов растворяет ее оболочку специальными ферментами, а затем проникает внутрь. После этого вокруг яйцеклетки образуется оболочка оплодотворения, препятствующая проникновению других сперматозоидов (рис. 25).

Второй этап представляет собой слияние гаплоидных наборов хромосом гамет. При этом ядерные оболочки обеих гамет разрушаются, отцовские и материнские хромосомы, прикрепленные к нитям веретена деления, выстраиваются в плоскости экватора яйцеклетки. На этой стадии восстанавливается диплоидное число хромосом (2n).

На третьем этапе оплодотворение заканчивается активацией оплодотворенной клетки (зиготы) к дроблению и дальнейшему развитию (подробнее об этом будет сказано в § 25).

Оплодотворение у растений. Оплодотворение свойственно большинству растений. Ему обычно предшествует образование половых органов – гаметангиев, в которых развиваются гаметы. Половой процесс у низших растений разнообразен.

У высших споровых растений образуются гаметангии – антеридии (мужские) и архегонии (женские), в которых развиваются гаметы. В архегониях образуются яйцеклетки, в антеридиях – много сперматозоидов. У мхов и папоротникообразных вышедшие из антеридиев сперматозоиды подплывают в воде к вскрывшимся архегониям и сливаются с яйцеклетками внутри архегоний. У голосеменных растений в процессе эволюции исчезают антеридии. У покрытосеменных уже нет ни антеридиев, ни архегоний. Постепенное исчезновение у семенных растений гаметангиев связано с тем, что при наземном существовании (где часто изменяются условия среды) слишком рискованно оставаться в гаплоидном состоянии, поскольку вероятность оплодотворения в этом случае невысокая.

У семенных (голосеменных и покрытосеменных) растений оплодотворению предшествует опыление. Оплодотворение голосеменных и покрытосеменных растений, в отличие от споровых (мхов и папоротников), не зависит от воды. Именно поэтому в ходе эволюции сперматозоиды лишились жгутиков и превратились в спермии. Исчезновение зависимости полового процесса от капельной воды позволило семенным растениям широко расселиться по планете и занять территории с сухим климатом.

Двойное оплодотворение у покрытосеменных. У покрытосеменных (цветковых) растений мужские гаметы, или спермии, развиваются в пыльниках тычинок. Здесь происходит деление мейозом исходных, материнских клеток с образованием гаплоидных микроспор. Каждая микроспора делится митозом на две клетки – вегетативную и генеративную. Генеративная клетка вновь делится митозом и дает два спермия. В результате из микроспоры образуется пыльцевое зерно, которое имеет три гаплоидные клетки – вегетативную клетку и два спермия (рис. 26).


Рис. 26. Схема двойного оплодотворения у цветковых растений

Яйцеклетки формируются в семязачатках завязи пестика. Материнская диплоидная клетка каждого семязачатка делится мейозом с образованием четырех гаплоидных клеток, три из которых погибают, а одна растет и превращается в мегаспору (будущий зародышевый мешок). Мегаспора претерпевает три последовательных деления митозом, в результате чего образуется восемь гаплоидных ядер (восьмиядерный зародышевый мешок). Два из них сливаются в центральное диплоидное ядро. Затем вокруг каждого ядра обособляется участок цитоплазмы, образуется клеточная стенка. В результате формируется 7-клеточный зародышевый мешок. Зрелый зародышевый мешок содержит одну диплоидную клетку (она имеет центральное диплоидное ядро) и шесть гаплоидных. Среди гаплоидных клеток можно выделить следующие: три клетки – антиподы (в оплодотворении они не участвуют, а обеспечивают питание зародышевого мешка), две – синергиды (они обеспечивают контакт одного из спермиев с яйцеклеткой) и одна – яйцеклетка (см. рис. 26).

Оплодотворение у покрытосеменных растений возможно лишь после опыления – перенесения пыльцевых зерен на рыльце пестика цветка. Здесь вегетативная клетка пыльцевого зерна образует вырост – пыльцевую трубку – и прорастает в столбик пестика, проникая в семязачаток через его отверстие – пыльцевход (микропиле).

В зародышевом мешке семязачатка один спермий сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу, второй спермий сливается с центральной клеткой, образуя триплоидную клетку. Из диплоидной зиготы впоследствии формируется зародыш семени, из триплоидной клетки – эндосперм. Клетки эндосперма содержат большой запас питательных веществ. Таким образом семязачаток превращается в семя.

Этот своеобразный процесс, свойственный только покрытосеменным растениям, впервые описал русский ученый С. Г. Навашин в 1898 г. и назвал его двойным оплодотворением. Триплоидность эндосперма открыл его сын М. С. Навашин в 1915 г.

Значение триплоидного эндосперма заключается в очень быстром и эффективном накоплении питательного материала в семени, а значит, в очень быстром созревании самого семени. Это одна из причин господства покрытосеменных растений на Земле.

Вопросы и задания

  1. Какой процесс называют гаметогенезом?
  2. Что такое сперматогенез? Каково его значение?
  3. Что такое овогенез?
  4. В чем заключается процесс оплодотворения?
  5. Что понимает под наружным оплодотворением? У каких животных оно встречается?
  6. Какой еще тип оплодотворения существует у животных? У каких животных он встречается?
  7. Какие приспособления имеют животные к внутреннему оплодотворению?
  8. Какие этапы можно выделить в ходе оплодотворения животных?
  9. Как вы думаете, почему с одной и той же яйцеклеткой не могут слиться два и более сперматозоидов? В чем заключается биологический смысл данного явления?
  10. Что такое зигота? Какой набор хромосом у зиготы? Ответ обоснуйте.

http://blgy.ru/biology10/gametogenesis#

dya4ckova.blogspot.com

СХЕМА ДВОЙНОГО ОПЛОДОТВОРЕНИЯ У РАСТЕНИЙ — Половое размножение цветковых растений

Оплодотворение. Весь этот процесс получил название двойного оплодотворения (рис. 8.7). Его открыл в 1898 г. русский ботаник С. Г. Навашин. Таким образом, у цветковых растений при оплодотворении происходит двойное оплодотворение: первый спермий сливается с яйцеклеткой, второй — с крупной центральной клеткой.

Что общего у увиденных нами на экране цветущих растений? Рассказ учителя о судьбе пыльцы, попавшей на рыльце пестика при опылении, о её прорастании, о двойном оплодотворении у цветковых (или покрытосеменных) растений. Учащимся предлагается посмотреть кинофрагмент и ответить на вопрос: Что общего у увиденных на экране цветущих растений? По ходу демонстрации фильма учитель называет неизвестные тропические растения. Вывод: У растений яркие венчики.

Гаметогенез и оплодотворение

Что же происходит потом? Как не трудно догадаться должно произойти оплодотворение. Ни у каких организмов, кроме цветковых растений ничего подобного не происходит. Учитель демонстрирует, как происходит оплодотворение и дает по ходу программы необходимые комментарии. После просмотра компьютерной программы учащиеся делают вывод. Что такое двойное оплодотворение? Каждая из возникших при этом клеток снова делится и т. д. В результате многократных делений клеток развивается многоклеточный зародыш нового растения.

После оплодотворения к завязи притекают питательные вещества, и она превращается в спелый плод. Околоплодник, защищающий семена от неблагоприятных воздействий развивается из стенок завязи. У некоторых растений в образовании плода принимают участие и другие части цветка. Правильным представлением об оплодотворении у покрытосеменных мы обязаны выдающемуся русскому цитологу-эмбриологу С. Г. Навашину, открывшему в 1898 г. двойное оплодотворение у лилейных и астровых.

Ею установлена также промежуточнаяформа двойного оплодотворения, характеризующаяся образованием собственной оболочки вокруг ядра спермия при медленном его погружении в ядро яйцеклетки. Каротиноиды играют важную роль и в физиологических процессах, которые осуществляются в семенном зачатке при двойном оплодотворении.

Пыльцевое зерно попадает на рыльце пестика и прикрепляется к нему благодаря особенностям строения оболочки, а также липким сахаристым выделениям рыльца, к которым пыльца прилипает. Оплодотворением принято называть побуждение яйца к развитию в результате кариогамии. Оплодотворение представляет собой процесс необратимый — оплодотворенное однажды яйцо не может быть оплодотворено вновь. Сингамия и кариогамия составляют сущность процесса оплодотворения.

Для обеспечения оплодотворения необходимо одновременное созревание гамет материнского и отцовского организма. У перекрестноопыляющихся растений созревание мужских и женских половых клеток может не совпадать во времени, и это несоответствие служит приспособительным механизмом, препятствующим самоопылению. Такое явление называют псевдогамным оплодотворением. Вторая фаза процесса оплодотворения начинается после проникновения в яйцо, одного, а у некоторых животных и нескольких сперматозоидов.

Собственно оплодотворение, т. е. слияние отцовского и материнского пронуклеусов, возможно лишь после окончания мейоза. Этот тип оплодотворения называют типом аскариды. В акте оплодотворения два гаплоидных пронуклеуса сливаются в одно ядро. Кариогамия дает начало новому качественному процессу — развитию зиготы. Оплодотворение у растений в принципе сходно с таковым у животных, однако существование у растений гаметофита привело к появлению у них и некоторых особенностей.

Так, например, у свеклы прорастание пыльцевых зерен начинается через 2 ч, у кок-сагыза — через 5 мин, а у кукурузы, сорго и других растений происходит почти немедленно. Из двух проникших в зародышевый мешок спермиев один спермий внедряется яйцеклетку и сливается с гаплоидным ядром последней.

У растений так же, как и у животных, готовность к слиянию мужского и женского ядер может быть различной. Условно можно считать, что у растений имеются два типа оплодотворения: тип сложноцветных, аналогичный типу морского ежа у животных, и тип лилейных, аналогичный типу аскариды. В первом случае (тип сложноцветных) ядро спермия проникает в зрелую яйцеклетку в состоянии незавершенной телофазы, растворяет оболочку ядра яйцеклетки и переходит в интерфазное состояние.

После оплодотворения у покрытосеменных растений развивается дополнительный эмбриональный орган — эндосперм, который представляет собой питательное депо зародыша. Начало развития эндосперма вторым оплодотворением. Образование ткани, питающей зародыш, является особенностью растений.

Одна из особенностей оплодотворения у растений, вытекающая из наличия у них двойного оплодотворения, представляет собой явление, называемое ксениями. Однако он подвержен приспособительным изменениям в зависимости от особенностей строения половых клеток и биологии размножения, свойственных каждому виду животных и растений.

Двойное оплодотворение — половой процесс у покрытосеменных растений, при котором оплодотворяются как яйцеклетка, так и центральная клетка зародышевого мешка (См. Зародышевый мешок). ОПЛОДОТВОРЕНИЕ — сингамия, слияние мужской половой клетки (сперматозоид, спермий) с женской (яйцо, яйцеклетка), приводящее к образованию зиготы, края даёт начало новому организму.

Цветковые растения, Джесси Рассел. Вывод: У растений как и у животных образуется зародыш, значит у растений тоже происходит половое размножение. Какой орган растения участвует в половом размножении ? знания из 6 класса: б). Какие части являются половыми главными? Взрослое растение, как и все живые организмы, способно воспроизводить новые организмы того же вида, что и само растение.

Смотреть что такое «ДВОЙНОЕ ОПЛОДОТВОРЕНИЕ» в других словарях:

Растения способны к половому и бесполому размножению. В бесполом размножении участвует только одна особь, и оно происходит без участия половых клеток. Они способны длительное время переносить неблагоприятные условия среды. Когда они попадают в благоприятные условия, то прорастают и образуют растения.

Процесс слияния половых клеток называется оплодотворением. В результате оплодотворения появляется особая клетка — зигота — которая содержит наследственные свойства яйцеклетки и спермия.

Его называют двойным оплодотворением, так как оплодотворяется не только яйцеклетка, но и еще одна клетка. Чтобы оплодотворение произошло, растение должно быть опылено, то есть пыльца должна попасть на рыльце пестика. В семязачатке одна клетка делится и удлиняется, образуя зародышевый мешок. В нем находится яйцеклетка и еще одна особая клетка с двойным набором наследственной информации.

Зародыш растения развивается только из зиготы. Какое биологическое значение имеет оплодотворение? Процесс образования мужских половых клеток называют сперматогенезом (от греч. sperma – семя). У животных он происходит в три этапа: размножение, рост, созревание (рис. 24).Рис.

В 1875 г. немецкий зоолог О. Гертвиг открыл очень важный процесс: слияние ядра яйца с ядром сперматозоида – оплодотворение. Половое размножение связано с оплодотворением и передачей наследственной информации от родителей потомкам. Биологический смысл оплодотворения состоит в образовании нового организма, несущего признаки обеих родительских особей.

У цветковых растений оплодотворение достаточно сложное. Открыто в 1898 С. Г. Навашиным. Делается вывод о значении оплодотворения для цветковых растений. Таков в самых общих чертах процесс оплодотворения у животных и растений. У покрытосеменных растений спермии развиваются в пыльцевых зернах, а яйцеклетки формируются в семязачатках завязи пестика.

Предлагаю также ознакомиться:

kakbypridaser.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о