V procesu evolucije rastlinskega sveta imajo cvetoče rastline (in samo oni) takšen pojav kot dvojno oploditev, zaradi česar nastane seme. Tudi golosemenke proizvajajo semena, vendar dvojne oploditve ni. Pred oploditvijo se opravi opraševanje, torej prenos cvetnega prahu s prašnikov enega cveta na pestič, največkrat drugega cveta. Z dvojno oploditvijo v ovulo vstopita dve spermi, od katerih se ena zlije z jajčecem, druga pa z veliko osrednjo celico.
cvetni prah različne cvetoče rastline imajo različne oblike. V tem primeru je najpogosteje površina cvetnega prahu hrapava, kar jim omogoča, da ostanejo na telesu žuželk opraševalcev in nato na stigmi pestiča. Poleg tega stigma izloča lepljivo tekočino, ki zadrži cvetni prah. Na stigmi pestiča nastanejo cvetni prah cvetni prah, ki zraste med celicami stigme in slogom pestiča, nato pa zraste v votlino jajčnika pestiča.
V votlini jajčnika je lahko ena ovula, več ali več. Njihovo število je odvisno od vrste rastline. Jajčne celice imenovan drugače ovule. Če je v jajčniku več jajčnikov, se vsaka od njih oprašuje z lastnim cvetnim zrnom (semenčice, ki jih vsebuje), to pomeni, da bo v tem primeru skozi pestič vzklilo več cvetnih cevi.
Jajčne celice rastejo iz notranje površine sten jajčnika v votlino jajčnika. Jajčeca je sestavljena iz pokrova in tkiva osrednjega dela, kjer nastane osem haploidnih celic (ki imajo en sam niz kromosomov). Dve od teh celic se združita v veliko osrednja kletka pri katerem se obnovi dvojni niz kromosomov.
Na jajčniku, na strani, nasprotni mestu pritrditve na jajčnik, je vstop cvetnega prahu, ki je majhna luknja, ki vodi do osrednjega dela ovule.
Na konici rastočega cvetnega prahu so dve spermi. Sperme, za razliko od semenčic, nimajo repa, zato so semenčice nepremične. Ko cev zraste v ovulo skozi vhod za cvetni prah, se ena semenčica zlije z eno od haploidnih celic, ki igra vlogo jajca. Zaradi te oploditve, zigota z dvojnim nizom kromosomov. Kasneje se razvije semenski kalček.
Druga sperma se zlije z osrednjo celico. Zaradi te oploditve nastane t.i endosperm. Zanj je značilen trojni niz kromosomov, kar je edinstveno, saj imajo celice telesa kritosemenk in mnogih drugih organizmov dvojni nabor kromosomov.
Endosperm je tkivo, ki vsebuje zalogo hranilnih snovi. Te snovi uporablja zarodek med razvojem semena ali med kalitvijo semena. V prvem primeru namesto endosperma v zrelem semenu večino zasedajo organi zarodka (najpogosteje veliki kotiledoni), v drugem primeru ostane endosperm.
Ko seme dozori, se ovoja jajčeca spremeni v semenski ovoj.
Podatki o gnojenju za morski ježki kažejo, da se že 2 sekundi po stiku sperme in jajčeca pojavijo spremembe v električnih lastnostih plazemske membrane jajčeca. Notranja oploditev je zagotovljena s prenosom sperme iz moškega telesa v žensko kot posledica spolnega odnosa. Jajčeca so sposobna oploditi približno 24 ur po ovulaciji, medtem ko semenčice ostanejo plodne do 48 ur. Menijo, da prodiranje v jajce ...
Delite delo na družbenih omrežjih
Če vam to delo ne ustreza, je na dnu strani seznam podobnih del. Uporabite lahko tudi gumb za iskanje
Uvod.
Po tej povezavi se jajčna celica, ki do tega trenutka ostane popolnoma pasivna in tako rekoč brez življenja, začne hitro deliti najprej na 2, nato na 4, na 8, na 16 itd. celice. Vse te celice sčasoma tvorijo majhen sferični zarodek, sestavljen iz tisočev mikroskopskih celic, iz katerih so s kompleksnimi procesi zgrajeni rudimenti različnih organov in tkiv. Na ta način poteka razvoj vseh živali, tako najpreprostejših kot najbolj zapletenih. Enako velja za človekov razvoj.
Na podlagi vseh teh uveljavljenih dejstev lahko rečemo, da vsak organizem, ne glede na to, kako zapleten in velik, začne svoje življenje v obliki ene majhne, pogosto mikroskopske jajčne celice, ki jo je treba za nadaljnji razvoj oploditi. Neoplojena jajčeca pri večini živali niso sposobna nadaljnjega razvoja in umrejo. Iz tega je bilo seveda sklenjeno, da je oploditev potrebna za razvoj, torej za razmnoževanje in delitev jajčne celice.Vse večcelične živali imajo dve vrsti celic. Telesne celice, iz katerih so zgrajeni vsi organi in tkiva (mišice), in spolne celice.
Telesne celice so nepremične in se praktično ne morejo konjugirati med seboj. Če pa bi bila konjugacija mogoča, še vedno ne bi dosegla cilja, saj bi se zgodila med sorodnimi celicami.
Zarodne celice, ki ostanejo proste in se lahko konjugirajo z zarodnimi celicami drugega organizma, ohranijo sposobnost neomejenega razmnoževanja in večnega življenja.spolno razmnoževanje- progresivna oblika razmnoževanja, zelo razširjena v naravi, tako med rastlinami kot med živalmi. Organizmi, ki nastanejo v procesu spolnega razmnoževanja, se med seboj razlikujejo genetsko in tudi po značajuprilagodljivost življenjskim razmeram.
Pri spolno razmnoževanjeMaterinski in očetovski organizmi proizvajajo specializirane spolne celice - gamete. Nepremične ženske spolne celice imenujemo jajčeca, moške nepremične - semenčice in mobilne - semenčice. Te zarodne celice se zlijejo v zigoto, t.j. pride do oploditve. Spolne celice imajo praviloma polovični nabor kromosomov (haploid), tako da se ob združitvi obnovi dvojni (diploidni) niz, iz zigote se razvije nov posameznik. Med spolnim razmnoževanjem nastanejo potomci s fuzijo haploidnih jeder. Haploidna jedra nastanejo kot posledica mejotske delitve.
Mejoza vodi do prepolovljenja genetskega materiala, zaradi česar količina genskega materiala pri posameznikih dane vrste ostane konstantna v številnih generacijah. Med mejozo poteka več pomembnih procesov: naključna segregacija kromosomov (neodvisna disekcija), izmenjava genskega materiala med homolognimi kromosomi (crossing over). Kot rezultat teh procesov nastanejo nove kombinacije genov. Ker jedro zigote po oploditvi vsebuje genetski material dveh starševskih osebkov, to povečuje gensko raznolikost znotraj vrste. Če sta bistvo in biološki pomen spolnega procesa enaka za vse organizme, so njegove oblike zelo raznolike in odvisne od stopnje. evolucijsko razvoj, habitat, življenjski slog in nekatere druge značilnosti.
Spolno razmnoževanje ima zelo velike evolucijske prednosti pred nespolnim razmnoževanjem. Bistvo spolne reprodukcije je kombinacija v dednem materialu potomca genetskih informacij iz dveh različnih virov - staršev. Oploditev pri živalih je lahko zunanja ali notranja. Pri fuziji nastane zigota z dvojnim nizom kromosomov.
V jedru zigote se vsi kromosomi parijo: v vsakem paru je eden od kromosomov očetov, drugi materinski. Hčerinski organizem, ki se razvije iz takšne zigote, je enako opremljen z dednimi informacijami obeh staršev.
Biološki pomen spolnega razmnoževanja je, da lahko nastali organizmi združujejo koristne lastnosti očeta in matere. Takšni organizmi so bolj sposobni preživeti. Spolno razmnoževanje igra pomembno vlogo pri evoluciji organizmov.
koncept oploditve.
Oploditev je proces združevanja moških in ženskih spolnih celic, kar vodi do tvorbe zigote in kasnejšega razvoja novega organizma. V procesu oploditve pride do vzpostavitve diploidnega niza kromosomov v zigoti, kar določa izjemen biološki pomen tega procesa.
Glede na vrsto organizmov pri živalih, ki se razmnožujejo spolno, obstajata zunanja in notranja oploditev.
Zunanja oploditev se pojavi v okolje, ki sprejema moške in ženske zarodne celice. Na primer, oploditev pri ribah je zunanja. Moške (mleko) in ženske (kaviar) spolne celice, ki jih izločajo, vstopijo v vodo, kjer se »srečajo« in združijo. Podatki o oploditvi pri morskih ježkih kažejo, da se že 2 sekundi po stiku semenčice in jajčeca pojavijo spremembe v električnih lastnostih plazemske membrane jajčeca. Zlitje vsebine zarodnih celic se pojavi po 7 sekundah.
Notranja oploditev je zagotovljena s prenosom sperme iz moškega telesa v žensko kot posledica spolnega odnosa. Takšna oploditev se zgodi pri sesalcih in izid srečanja med spolnimi celicami je tukaj osrednja točka. Menijo, da jedrska vsebina samo ene sperme vstopi v jajčece teh živali. Kar zadeva citoplazmo sperme, pri nekaterih živalih vstopi v jajčece v majhni količini, pri drugih pa sploh ne vstopi v jajčece. Pri človeku do oploditve pride v zgornjem delu jajcevoda, pri oploditvi pa je tako kot pri drugih sesalcih vključena le ena semenčica, katere jedrska vsebina vstopi v jajčece. Včasih se lahko v jajcevodu pojavi ne eno, ampak dve ali več jajčec, zaradi česar je možno rojstvo dvojčkov, trojčkov itd. jajce. Jajčeca so sposobna oploditi približno 24 ur po ovulaciji, medtem ko semenčice ostanejo plodne do 48 ur.
O mehanizmih oploditve ostaja veliko nejasnega. Domneva se, da je prodiranje jedrnega materiala v jajčece samo enega od številnih semenčic povezano s spremembami električnih lastnosti plazemske membrane jajčeca. Obstajata dve hipotezi o razlogih za aktivacijo presnove jajčeca s spermatozoidi. Nekateri raziskovalci menijo, da je vezava semenčic na zunanje receptorje na celični površini signal, ki skozi membrano vstopi v jajčece in tam aktivira inozitol trifosfat in kalcijeve ione. Drugi verjamejo, da spermatozoidi vsebujejo poseben sprožilni faktor.
Iz oplojenega jajčeca nastane zigota, razvoj organizmov s tvorbo zigot se imenuje zigogeneza. Eksperimentalni razvoji, izvedeni v zadnjih letih, so pokazali, da je oploditev jajčec sesalcev, tudi ljudi, možna v epruveti, po kateri se lahko zarodki, ki so se razvili v epruveti, vsadijo v maternico ženske, kjer lahko razvijati naprej. Do danes so znani številni primeri rojstva otrok iz "epruvete". Ugotovljeno je bilo tudi, da ne samo spermatozoidi, ampak tudi spermatidi lahko oplodijo človeško jajčece. Končno je možno oploditi jajčeca (umetno brez jeder) sesalcev z jedri njihovih somatskih celic.
Aktivacija jajčeca, ki ga sproži na začetek razvoja (ta funkcija ni specifična: kot aktivacijski faktor lahko semenčico nadomestijo številni fizikalni ali mehanski dejavniki, na primer med partenogenezo);
Prevoz sperme v ženskem reproduktivnem traktu.
V ženskem telesu mora sperma preiti dolgo pot, preden se sreča z jajčecem. To je cervikalni kanal, maternična votlina in jajcevod. In na vsaki stopnji bo testirana dobra sperma, ki sta pomembna povezava naravna selekcija. Na žalost je nemogoče oceniti učinek maternične sluznice in tekočine v jajcevodih na spermatozoide. Vendar je dovolj enostavno oceniti interakcijo semenčic in cervikalne sluzi.
Gibanje semenčic v cervikalni sluzi je bilo prvič odkrito leta 1866. Vendar dolgo časa to odkritje je bilo prezrto in šele leta 1913 je dr. Huner ponovil študijo in od takrat je postkoitalni test (Sims-Hunerjev test) vstopil v prakso pregleda poročenih parov z neplodnostjo. V tem času so bile predlagane različne modifikacije metode, vendar je bistvo - določanje števila in gibljivosti semenčic v cervikalni sluzi nekaj časa po spolnem odnosu - ostalo enako.
Kanal materničnega vratu (cervikalni kanal) je prva stopnja, ki jo mora sperma premagati. Nastajanje cervikalne sluzi je pod nadzorom hormonov. Estrogeni v fazi 1 spodbujajo nastajanje obilne cervikalne sluzi, progesteron v fazi 2 pa »zgosti« sekretorno aktivnost žlez. Poleg izločanja žlez materničnega vratu lahko sestava cervikalne sluzi vključuje majhno količino endometrijske, tubalne in morda folikularne tekočine. Poleg tega sluz materničnega vratu vključuje levkocite, odmrle celice endometrija in epitelij cervikalnega kanala. In tako je heterogena snov. Približno 50% cervikalne sluzi je voda.
Ciklične spremembe v sluzi vplivajo na sposobnost preživetja in gibljivost semenčic v kanalu materničnega vratu. Semenčici prijazne spremembe v sluzi materničnega vratu se pojavijo približno 9. dan normalne 28-dnevne menstruacije. menstrualni ciklus in postopoma naraščajo, dosežejo vrh med ovulacijo, povečanje viskoznosti v lutealni fazi cikla pa ustvarja močno oviro za spermatozoide. Spermatozoidi se lahko zadržijo v sluzi materničnega vratu, kjer ostanejo sposobne dolgo časa in postopoma počasi prodrejo v maternično votlino.
Tako cervikalna sluz:
Ustvarja pogoje za prodiranje semenčic v obdobju ovulacije ali obratno preprečuje prodiranje semenčic v druga obdobja menstrualnega ciklusa;
Ščiti spermatozoide pred "sovražnim" okoljem v nožnici;
Akumulira energijo za spermatozoide;
Izvaja selekcijo semenčic po gibljivosti in morfologiji;
Ustvari rezervoar za spermo;
Sproži kapacitacijske reakcije (spremembe v spermi med prehodom maternične votline).
Eden najpomembnejših kazalcev, ki vpliva na sposobnost spermatozoida, da prodrejo v sluz materničnega vratu, je konsistenca cervikalne sluzi. Najnižjo odpornost proti penetraciji semenčic opazimo sredi cikla, ko je viskoznost sluzi minimalna, povečana viskoznost v lutealni fazi pa ustvarja težko oviro za semenčice. Odmrle celice in levkociti ustvarjajo dodatno oviro za migracijo semenčic. Torej izrazit endocervicitis pogosto spremlja zmanjšanje plodnosti. Cervikalna sluz je na voljo za prodiranje sperme za omejeno časovno obdobje. Trajanje tega obdobja za vsako žensko je individualno in se lahko razlikuje v različnih ciklih.
Verjetnost oploditve je odvisna od časa spolnega odnosa glede na čas ovulacije. To je posledica dejstva, da po ejakulaciji sperma ostane sposobna preživetja 3-5 dni, jajčna celica pa približno 24 ur. Optimalno mesto za oploditev so jajcevodne cevi, saj se s tem poveča možnost implantacije zigote na najbolj ugodnem mestu za njen razvoj v maternici - na zadnji steni v njeni zgornji tretjini. Spermatozoidi, ki med spolnim odnosom pridejo v nožnico ženske, približno 30 minut po ejakulaciji dosežejo ustja jajcevodov, po nadaljnjih 15 minutah pa tudi njihov ampularni del, kjer običajno pride do oploditve jajčeca.
V moškem reproduktivnem traktu imajo spermatozoidi nizko sposobnost oploditve. Normalna plodnost semenčic se oblikuje po ejakulaciji v ženskem reproduktivnem traktu. Tvorba normalne plodnosti semenčic ali kapacitacije nastane kot posledica tvorbe semenčic, torej mešanja semenčic s semensko tekočino v nožnici, pa tudi med prehodom semenčic skozi cervikalno sluz. Promocijo semenčic v lumnu jajcevodov spodbuja lastna motorična aktivnost semenčic in valovi krčenja gladkih mišic stene jajčevodov, usmerjeni proti kavdalnemu delu cevi.
Motorična aktivnost semenčic, ki se nahajajo v kavdalnem delu jajcevodov, se poveča nekaj minut po ovulaciji. To kaže, da jajčne celice ali folikularne celice sproščajo signalne faktorje, ki aktivirajo gibljivost semenčic (kemotaksija) in jih usmerijo v cono oploditve. Le majhen del človeških semenčic (2-12%) ima kemotaksijo, torej se odziva na kemostimulacijo s folikularnimi faktorji. Zato pri oploditvi jajčne celice selektivno sodelujejo samo kapacitirani spermatozoidi.
Človeški spermatozoid se premika s pomočjo bička. Med gibanjem se sperma običajno vrti okoli svoje osi. Hitrost gibanja človeške sperme lahko doseže 0,1 mm na sekundo. ali več kot 30 cm na uro. Pri ljudeh, približno 1-2 uri po koitusu z ejakulacijo, prvi spermatozoidi dosežejo ampulo jajcevoda).
Gibanje semenčic vzdolž ženskih spolnih poti je neodvisno in poteka proti gibanju tekočine. Za oploditev morajo spermatozoidi premagati pot, dolgo približno 20 cm (cervikalni kanal - približno 2 cm, maternična votlina - približno 5 cm, jajcevod - približno 12 cm).
Vaginalno okolje je škodljivo za spermatozoide, semenska tekočina nevtralizira vaginalne kisline in delno zavira delovanje imunski sistemženske proti semenčicam. Iz nožnice se spermatozoidi premikajo proti materničnemu vratu. Smer gibanja sperme določa, zaznava pH okolja. Pomika se v smeri zniževanja kislosti; pH vagine je približno 6,0, pH materničnega vratu je približno 7,2. Praviloma večina semenčic ne more priti do materničnega vratu in odmre v nožnici (po merilih WHO, uporabljenih v postkoitalnem testu, 2 uri po koitusu v nožnici ne ostane nobenih živih semenčic). Prehod cervikalnega kanala je za semenčice otežen zaradi prisotnosti cervikalne sluzi v njem. Po prehodu skozi maternični vrat semenčice končajo v maternici, katere okolje je ugodno za semenčice, v maternici lahko dolgo časa ohranijo svojo mobilnost (posamezni semenčici do 3 dni). Okolje maternice ima aktivacijski učinek na spermatozoide, njihova mobilnost se znatno poveča. Ta pojav se imenuje "kapacitacija". Za uspešno oploditev mora v maternico vstopiti vsaj 10 milijonov semenčic. Iz maternice se spermatozoidi pošljejo v jajcevode, smer, v katero in znotraj katere spermatozoidi, določa tok tekočine. Dokazano je, da imajo spermatozoidi negativno reotakso, to je željo po premikanju proti toku. Pretok tekočine v jajcevodu ustvarjajo cilije epitelija, pa tudi peristaltične kontrakcije mišične stene cevi. Večina semenčic ne more doseči konca jajcevoda - tako imenovanega "lijaka" ali "ampule", kjer poteka oploditev. Od nekaj milijonov semenčic, ki vstopijo v maternico, jih le nekaj tisoč doseže ampulo jajcevodov. Kako človeška sperma išče jajčece v lijaku jajcevoda, ostaja nejasno. Obstajajo domnevi, da imajo človeški spermatozoidi kemotaksijo - gibanje proti določenim snovem, ki jih izločajo jajčece ali folikularne celice, ki jih obdajajo. Kljub dejstvu, da je kemotaksija prisotna v spermatozoidih številnih vodnih organizmov z zunanjo oploditvijo, njena prisotnost v semenčici ljudi in sesalcev še ni dokazana.
Opazovanja in vitro kažejo, da je gibanje semenčic zapleteno - semenčice lahko obidejo ovire in aktivno iščejo.
Gibanje jajc.
Po oploditvi jajčeca se začne postopoma premikati skozi cev proti maternici. Gibanje poteka s krčenjem mišic sten jajčevoda in vibracijami cilijev, ki pokrivajo cev od znotraj. Jajčece se ne premika zelo hitro in doseže maternico šele 8-10 dni po oploditvi. Postopoma zarodek začne izločati posebne encime, ki uničijo sluznico maternice. V njej se pojavi erozija, na katero je pritrjen zarodek. Ta proces se imenuje nidacija.
Zarodek s pomočjo resic, ki pokrivajo njegovo zunanjo lupino, postopoma pride v stik s krvnimi žilami ženskega telesa. Če so prej njegovo prehrano zagotavljale snovi, ki jih vsebuje jajce, je zdaj za to zaslužna mati. Po njeni krvi začnejo k njemu pritekati hranila in kisik. Postopek pritrditve zarodka na steno maternice se zaključi 12-14 dan po oploditvi.
Nidacija zarodka je neposredno odvisna od hitrosti njegovega napredovanja v maternico. Med gibanjem jajčeca skozi cev postopoma nastane posebna zgornja plast, ki nato proizvaja encime, ki omogočajo, da se sluznica maternice uniči in pritrdi na njeno steno. Če je gibanje prehitro, se ta plast nima časa oblikovati, zato se zarodek ne bo mogel pritrditi na maternico. Posledično bo prišlo do splava.
Sposobnost preživetja jajčec in semenčic.
Življenjska doba zarodnih celic se nanaša na njihovo sposobnost oploditve ali oploditve. Preučevanje tega vprašanja ni le teoretično zanimivo, ima tudi nesporen praktični pomen. Poznavanje teh vprašanj do določene mere lahko pomaga pri pravilni presoji o času začetka spočetja. Analizirajmo ta vprašanja ločeno v zvezi z moško reproduktivno celico - semenčico in žensko - jajčno celico.
sposobnost preživetja sperme. Znano je, da se med spolnim odnosom moško seme odloži v nožnico, predvsem v zadnji forniks (receptaculum seminis). Vsak ejakulat zdravega moškega vsebuje približno več milijonov semenčic. Vendar pa pod vplivom kislega vaginalnega okolja večina odmre in le manjša prodre v cervikalni kanal materničnega vratu in telo maternice. Pod vplivom alkalnega okolja maternice pridobijo sperme še večjo mobilnost. Pot od zunanjega materničnega ustja do ampularnega dela cevke je v povprečju 20 cm, spermatozoid premaga v približno 2-3 urah.Ta pot se lahko opravi tudi v krajšem času: po Shuvarskyju, v 30 minutah K. Skrobansky). Spermatozoidi, ki niso sodelovali pri oploditvi jajčeca, odmrejo in jih uničijo levkociti. Obstajajo različni pogledi na sposobnost preživetja semenčic. Behne in Hoehne ga definirata kot 2-3 dni, Nurnberger - 15 dni.
Za določitev časa, v katerem se ohranja sposobnost oploditve semenčic, ki se nahajajo v genitalnem traktu zajca, je Hammond izvedel naslednje poskuse. Znano je, da se ovulacija pri zajčici pojavi 10 ur po tem, ko jo samec pokrije. Z umetnim vnosom semenčic v nožnico kunca jo je avtor nato prekril z samcem, ki so mu kirurško zavezali semenovod. Tako samec, ko je prekrival samico, ni mogel izolirati svojih semenčic in, če je prišlo do nosečnosti, torej od tistih semenčic, ki so bile umetno vnesene v nožnico. Gammond je s takšnim samcem v različnih obdobjih po umetnem osemenitvi pokril samice s takšnim samcem in ugotovil čas preživetja semenčic. Na sl. 149 prikazuje Hammondovo izkušnjo. Kot rezultat teh poskusov je bilo ugotovljeno, da se največja oploditvena sposobnost semenčic, ki se nahajajo v genitalnem traktu kuncev, vzdržuje 18 ur, saj se je le v tem času nosečnost pojavila v 90,9 %.
Sposobnost oploditve jajčeca je bila še manj raziskana. Hoehne meni, da je jajčece mogoče oploditi in po 3-4 dneh po ovulaciji. Po Gammondu je najdaljši čas preživetja jajčne celice 4 ure. Kljub temu, da podatkov, pridobljenih v poskusih na živalih, ni mogoče brezpogojno pripisati človeku, pa lahko do določene mere označujejo sposobnost preživetja zarodnih celic na splošno, in zlasti., v osebi.
Čas možnega spočetja je še manj raziskan, saj ni metod, s katerimi bi bilo mogoče ugotoviti trenutek ovulacije, katerega začetek pri ženski je podvržen številnim nihanjem. Na podlagi ocenjenih podatkov o sposobnosti preživetja jajčeca je največja verjetnost zanositve možna ob določenih dneh menstrualnega ciklusa. Torej, pri 32-dnevnem ciklu ta trenutek sovpada s 16-20 dnevi, pri 28-dnevnem ciklu - 12-16 itd. Te značilnosti so prikazane na sl. 150 (citira K. K. Skrobansky).
Fuzija gameta.
Proces zlitja gamet, t.j. Samo gnojenje je razdeljeno na tri zaporedne faze:
1) oddaljena interakcija gamet in njihova konvergenca;
2) kontaktna interakcija gamet in aktivacija jajčeca;
3) vstop sperme v jajčece in kasnejša fuzija gameta - singamija.
Prvo fazo (oddaljeno interakcijo gamet) zagotavlja kemotaksija - delovanje kombinacije specifičnih dejavnikov, ki povečajo verjetnost stika zarodnih celic. Izvajajo se na določeni razdalji, dokler gamete ne pridejo v stik med seboj. Njihov cilj je povečati verjetnost srečanja med spermo in jajčecem. Za vodne organizme z zunanjim načinom oploditve so značilne oddaljene interakcije. Hkrati se živali soočajo z naslednjimi težavami:
Izvedba srečanja semenčic in jajčec pri njihovi nizki koncentraciji v okolju;
Preprečevanje oploditve jajčec s semenčico druge vrste.
V teku evolucije sta se razvila dva mehanizma za reševanje zastavljenih nalog: vrstno specifična privlačnost semenčic in njihova vrstno specifična aktivacija.
Specifična privlačnost semenčic je bila dokazana pri številnih živalih: koelenterati, mehkužci, iglokožci in primarni hordati. To je neke vrste kemotaksija - in gibanje vzdolž koncentracijskega gradienta snovi. V 80. letih. XX je uspelo identificirati dva vrstno specifična atraktanta semenčic morskega ježka, speract in resact. Obe snovi sta peptidi in vsebujeta 10 oziroma 14 aminokislinskih ostankov. Hamoni igrajo pomembno vlogo pri tej kemotaksiji. - kemikalije ki jih proizvajajo spolne celice. Jajce je sposobno proizvajati t.i. gynogamons ali fertilisins, spermatozoidi pa so androgomogi. Gynogamon I je nebeljakovinska snov z nizko molekulsko maso, ki aktivira gibanje semenčic in poveča verjetnost njihovega srečanja z jajčecem. Gynogamon II je snov beljakovinske narave (glikoprotein), ki povzroči vezavo semenčic pri interakciji z njegovim komplementarnim androgomonom II, vgrajenim v površinsko membrano sperme. Androgomon I zavira gibljivost semenčic. Androgomon II utekočini želatinasto snov in raztopi jajčno lupino, zato jo pogosto identificiramo s hialuronidazo. Ugotovljeno je bilo, da jajčne celice izločajo peptide, ki pomagajo pritegniti spermo. Takoj po ejakulaciji spermatozoidi ne morejo prodreti v jajčece, dokler ne pride do kapacitacije - pridobitve oploditvene sposobnosti s spermatozoidi. Kapacitacija se pojavi v približno sedmih urah pod delovanjem skrivnosti ženskih genitalnih poti. V procesu kapacitacije se glikoproteini in proteini semenske plazme odstranijo iz plazemske membrane sperme v akrosomski regiji, kar prispeva k akrosomski reakciji. V mehanizmu kapacitacije velik pomen spada v delovanje hormonov, predvsem progesterona (hormon rumenega telesa), ki aktivira izločanje žleznih celic jajčevodov. Med kapacitacijo holesterol citoleme sperme vežejo albumini ženskih genitalnih poti in izpostavljeni so biokemični receptorji zarodnih celic.
Oploditev se pojavi v ampuli jajčevoda. Pred oploditvijo sledi oploditev – oddaljena interakcija in konvergenca gamet zaradi kemotaksije.
Druga faza oploditve je kontaktna interakcija, med katero spermatozoidi zavrtijo jajčece. Številne semenčice se približajo jajčecu in pridejo v stik z njegovo membrano. Jajce se začne vrteti okoli svoje osi s hitrostjo ~4 vrtljajev na minuto. Ti premiki so posledica udarca bičkov semenčic, ki trajajo približno 12 ur.
V procesu kontaktne interakcije med moškimi in ženskimi zarodnimi celicami se v semenčici pojavi akrosomska reakcija. Sestoji iz fuzije zunanje membrane akrosoma s sprednjima dvema tretjinama površine plazmaleme sperme. Membrane nato na sotočju počijo in akrosomski encimi se sprostijo v medij. Zagon druge faze oploditve se pojavi pod vplivom sulfatiranih polisaharidov svetleče (prozorne) cone. Povzročajo vstop kalcijevih in natrijevih ionov v glavo semenčic, ki jih nadomestijo s kalijevimi in vodikovimi ioni ter počijo akrosomsko membrano. Pritrditev sperme na jajčece se pojavi pod vplivom skupine ogljikovih hidratov glikoproteinske frakcije prosojne cone jajčeca. Receptorji za spermo za pellucidum so encim glikoziltransferaza. Ta encim, ki se nahaja na površini akrosoma glave sperme, "prepozna" sladkor N-acetilglukozamin, receptor ženske zarodne celice. Plazemske membrane na mestu stika zarodnih celic se združijo in pride do plazmogamije - združitve citoplazem obeh gamet.
Spermatozoidi ob stiku z jajčecem lahko vežejo na desetine tisoč molekul glikoproteina Zp3. To označuje začetek akrosomske reakcije. Za akrosomsko reakcijo je značilno povečanje prepustnosti plazemske membrane sperme za ione Ca2+ in njena depolarizacija. To spodbuja zlitje plazmaleme s sprednjo akrosomsko membrano.
sploščena cona jajčne celice je v neposrednem stiku z akrosomskimi encimi. Encimi uničijo cono cono, sperma preide skozi vrzel in vstopi v perivitelinski prostor, ki se nahaja med cono cono in plazmalemo jajčeca. Po nekaj sekundah se spremenijo lastnosti plazmaleme jajčne celice in začne se kortikalna reakcija, po nekaj minutah pa pride do conske reakcije, med katero se spremenijo lastnosti zona pellucida.
Oploditev olajša na stotine drugih semenčic, ki sodelujejo pri oploditvi. Encimi, izločeni iz akrosomov - spermolizini (tripsin, hialuronidaza), uničijo sijočo krono, razgradijo glikozaminoglikane prosojne cone jajčeca. Ločene folikularne celice se zlepijo v konglomerat, ki se po jajčecu premika po jajcevodu zaradi utripanja cilijev epitelijskih celic sluznice jajcevoda.
Tretja faza oploditve je singamija. Glava in vmesni del kavdalnega predela prodreta v ovoplazmo. Po vstopu semenčice v oocito na obrobju ovoplazme pride do njenega zbijanja (zonska reakcija) in nastane oploditvena membrana Kortikalna reakcija je zlitje plazemske membrane jajčeca z membranami kortikalnih zrnc. Posledično vsebina zrnc vstopi v perivitelinski prostor in deluje na molekule glikoproteina zone pellucida. Zaradi te conske reakcije se molekule Zp3 spremenijo in izgubijo sposobnost, da so receptorji za spermo. Nastane oplodna membrana debeline ~50 nm, ki preprečuje polispermijo, torej prodiranje drugih semenčic. Mehanizem kortikalne reakcije vključuje dotok natrijevih ionov skozi del membrane sperme, ki je vgrajen v površino jajčeca po zaključku akrosomske reakcije. Posledično postane negativni membranski potencial celice šibko pozitiven. Pritok natrijevih ionov povzroči sproščanje kalcijevih ionov iz znotrajceličnih depojev in povečanje njegove vsebnosti v hialoplazmi jajčeca. Temu sledi eksocitoza kortikalnih zrnc. Proteolitični encimi, ki se sproščajo iz njih, pretrgajo vezi med briljantno cono in plazmalemo jajčeca, pa tudi med semenčico in prosojno cono. Poleg tega se sprošča glikoprotein, ki veže vodo in jo pritegne v prostor med plazmalemo in zono pellucido. Posledično nastane perivitelinski prostor. Končno se razlikuje dejavnik, ki prispeva k utrjevanju prosojne cone in tvorbi gnojilne membrane iz nje.
Zahvaljujoč mehanizmim preprečevanja polispermije se le eno haploidno jedro sperme dobi priložnost, da se združi z enim haploidnim jedrom jajčeca, kar vodi do obnove diploidnega niza kromosomov, značilnega za vse celice. Prodor sperme v jajčece po nekaj minutah bistveno izboljša procese znotrajceličnega metabolizma, kar je povezano z aktivacijo njegovih encimskih sistemov. To služi kot spodbuda za dokončanje druge delitve mejoze, jajčna celica drugega reda pa postane zrelo jajčece. V tem primeru nastane tudi drugo polarno telo, ki takoj degenerira, rep sperme pa se absorbira v citoplazmo jedra. Jedra obeh gamet se spremenita v pronukleusa in se približata drug drugemu. Membrane pronukleusov so uničene, očetovski in materinski kromosomi pa so pritrjeni na oblikovane niti vretena. V tem času sta se oba haploidna niza, ki vsebujeta 23 kromosomov pri ljudeh, že podvojila in nastalih 46 parov kromatid se razvrsti vzdolž ekvatorja vretena, kot v metafazi mitoze. Fuzija pronukleusov se imenuje kariogamija in traja približno 12 ur.Na tej stopnji se obnovi diploidno število kromosomov. Po zlitju samice in moškega pronukleusa se oplojeno jajčece imenuje zigota (enocelični zarodek). Zigota gre skozi faze anafaze in telofaze ter zaključi svojo prvo mitotično delitev. Citokineza, ki sledi, vodi do tvorbe dveh diploidnih hčerinskih celic iz enoceličnega zarodka. Že v fazi zigote se razkrijejo domnevna območja (lat.: presumptio - verjetnost, domneva) kot viri razvoja ustreznih odsekov blastule, iz katerih se nato oblikujejo zarodne plasti. Postopek gnojenja se konča in začnejo se procesi drobljenja
Ugotovitve.
Oploditev je zlitje spermatozoida z jajčecem, ki doseže vrhunec z združitvijo njihovih jeder v eno samo jedro oplojenega jajčeca (zigota). Pri veliki večini živali med normalnim razvojem je oploditev tista, ki služi kot spodbuda za sprostitev jajčeca iz anabiotičnega stanja, v katerem je v zadnji fazi zorenja.
Gnojenje opravlja dve različni funkciji:
Spolni - vključuje prenos genov s staršev na potomce;
Reproduktivno - vključuje začetek v citoplazmi jajčeca tistih reakcij, ki omogočajo nadaljevanje razvoja in ustvarjanja novega organizma.
Pomembno vlogo v procesu oploditve ima spermatozoid, potreben je za:
Aktivacija jajčeca, ki ga sproži na začetek razvoja (ta funkcija ni specifična: kot aktivacijski faktor lahko semenčico nadomestijo številni fizični oz.
mehanska sredstva, na primer med partenogenezo);
Vnos očetovega genskega materiala v jajčece.
Obstaja več načel za razvrstitev postopka oploditve:
Kje sperma vstopi v jajčece:
Zunanje (oploditev se pojavi v zunanjem okolju);
Notranji (oploditev se pojavi v genitalnem traktu samice).
Glede na število semenčic, ki sodelujejo pri oploditvi:
monospermična (ena sperma);
Polispermični (dve ali več semenčic)
Pri številnih nevretenčarjih, ribah, repatih dvoživkah in pticah je polispermija možna, ko več semenčic prodre v jajčece, le ena semenčica pa se zlije z jedrom jajčeca.
Posebne značilnosti oploditve se med seboj zelo razlikujejo različne vrste. Interakcija gameta je razdeljena na štiri stopnje:
Interakcije na daljavo;
Kontaktne interakcije;
prodiranje sperme v jajčece;
Fuzija genskega materiala.
Po teh procesih se začnejo procesi drobljenja.
Reference.
1. Allanazarova N.A. "Biologija individualnega razvoja" (učbenik) Samarkand, 2002.
2. Afanasiev Yu.I., Yurina N.A. "Histologija, citologija, embriologija." M.: Medicina, 2001.
3. Belousov L.V. "Osnove splošne embriologije." M.: Založba Moskovske državne univerze, 1993. S. 53–68.
4. Gilbert S. Razvojna biologija. T. 1. M.: Mir, 1993.
5. Dželdubaeva E.R. »Biologija individualnega razvoja. Tečaj predavanj." – Simferopol, 2008
6. Ivanova T.V., Kalinova G.S., Myagkova A.N. "Splošna biologija" - M .: Izobraževanje, 2000.
7. Carlson B.M. "Osnove embriologije po Pattenu." T. 1. M.: Mir, 1983.
8. Knorre A. G. "Kratek oris človeške embriologije." M.: Medicina, 1967.
9. Tokin B.P. "Splošna embriologija." M.: Višje. šola, 1987.
10. Yurina N.A., Torbek V.E., Rumyantseva L.S. "Glavne faze embriogeneze vretenčarjev in ljudi." M., 1984
Druga sorodna dela, ki bi vas lahko zanimala.vshm> |
|||
| 13499. | SPOLNE CELICE IN OGLOJENJE | 5,6 MB | |
| Pri tvorbi kortikalne plasti in lupini jajčeca je treba paziti na njihovo polarnost: njihovo strukturo in pomen. Ooplazma jajčeca vsebuje različne organele, ki jih najdemo tudi v somatskih celicah. Strukturni diagram piščančje jajce iz Antipchuka 1 lupina; 2 ovojni film; 3 - zračna komora; 4 - beljakovina lupine beljakovin; 5 - chalazy; 6 - rumenjakova membrana; 7 - zarodni disk; 8 - rumenjak. Kortikalne granule najdemo v... | |||
| 14235. | Porodništvo, ginekologija in reproduktivna biotehnologija | 40,49 KB | |
| Veterinarsko porodništvo je ena izmed kliničnih disciplin, katere razvoj prispeva k razvoju študenta kot specialista. Pomemben korak pri študiju te discipline je bila in ostaja implementacija seminarska naloga medtem ko se učenec uči uporabljati predhodno pridobljeno znanje | |||
| 19310. | Odvetnik v civilnem postopku | 49,47 KB | |
| Kakšna merila mora izpolnjevati zvezni zakon, da bi bil priznan kot element zakonodaje o odvetništvu in odvetništvu - je v besedilu zakona o odvetništvu omenjena možnost urejanja nekaterih vprašanj odvetniške dejavnosti zvezna zakonodaja. ali specifično zvezni zakon podlaga za vključitev takega zakona v zakonodajo o odvetništvu ... | |||
| 10630. | Koncept epidemijskega procesa | 16,59 KB | |
| Gromashevsky, ki je prvi podrobno razvil osnovne zakone epidemiologije, teorijo mehanizma prenosa okužbe in gonilne sile epidemičnega procesa. razdelek - Mehanizem razvoja epidemijskega procesa: mehanizem prenosa L. Osnovna osnova epidemijskega procesa je: Vir povzročitelja okužbe Mehanizem prenosa patogenov Občutljivost populacije. človeško živalsko abiotsko okolje vir okužbe I. kategorije - človek bolnik prenašalec okužbe Oblika bolezni:... | |||
| 19161. | STROKOVNA IZVEDBA V PARDNEM POSTOPKU | 113,53 KB | |
| Izvedenski elaborat ima svoj predmet, predmet in metodologija za izvedbo predmeta forenzične preiskave je vir informacij za izvedenca. Predmeti pregleda so lahko materialni predmeti – živi organizmi. Predmet forenzičnega pregleda so lahko dejanski dejanski podatki. Na primer, predmet psihološkega pregleda je lahko vzpostavitev sposobnosti pravilnega zaznavanja, pomnjenja in reproduciranja informacij. | |||
| 17943. | Zastopanje v civilnih postopkih | 26,36 KB | |
| Oblikovati pojem, značilnosti in pravno naravo civilnopravnega zastopanja; upoštevati vlogo odvetnika kot zastopnika v civilnem postopku; opredeliti problematične vidike zastopanja v civilnih postopkih. | |||
| 9383. | KONTROLA V PROCESU UČENJA | 17,24 KB | |
| Vzgojna funkcija kontrole je navajanje učencev na sistematično delo pri svoji disciplini in razvijanju volje. Toda glavna funkcija nadzora je diagnostična. Določeno je glede na vrsto nadzora. Vrste nadzora: trenutni je sistematično preverjanje asimilacije znanja o spretnostih in sposobnostih v vsaki lekciji, ta ocena učnih rezultatov v lekciji. | |||
| 12481. | Pomirjevalni postopki v civilnih postopkih | 180,64 KB | |
| Na različnih stopnjah obstoja družbe so se spori reševali na več načinov: s pravico do močne pritožbe na avtoritativno osebo za odločitev ali spravo sprtih strank. Vendar je treba opozoriti, da so za sodoben pravosodni sistem značilni konzervativizem, toga vezanost na nacionalno zakonodajo in omejena zmožnost odločanja o sporu le na podlagi zakona, ne da bi se upoštevali resnični interesi in potrebe državljanov. spornih strank. To se zdi pomembno ne le z vidika razbremenitve pravosodnega sistema, ampak tudi za ... | |||
| 19289. | Elektronski dokazi v arbitražnem postopku | 61,22 KB | |
| Razvoj e-trgovine je hiter, vendar se lahko ta proces, soočen z zakonsko lakoto, prej ali slej odvija v nasprotni smeri. Da bi v celoti izkoristili vse možne koristi od gospodarske dejavnosti v informacijskem okolju, ga je treba napolniti z ustreznimi zakonskimi akti. | |||
| 9772. | Uporaba vizualizacije v učnem procesu | 47,57 KB | |
| Uporaba vizualnih pripomočkov ne le za ustvarjanje figurativnih predstav med šolarji, temveč tudi za oblikovanje konceptov za razumevanje abstraktnih povezav in odvisnosti je ena najpomembnejših določil didaktike. Vidnost je vse, kar je mogoče zaznati s čutili: vidno za zaznavo z vidom; slišni - po sluhu; vonjave - po vonju; odvisno od okusa - okus; dovoljeno na dotik - z dotikom. Da bi otrok razvil vizualne predstave, jih je treba ustvariti z zagotavljanjem ... | |||
Oploditev je proces združevanja moških in ženskih spolnih celic, kar vodi do tvorbe zigote in kasnejšega razvoja novega organizma. V procesu oploditve pride do vzpostavitve diploidnega niza kromosomov v zigoti, kar določa izjemen biološki pomen tega procesa.
Glede na vrsto organizmov pri živalih, ki se razmnožujejo spolno, obstajata zunanja in notranja oploditev.
Zunanja oploditev se zgodi v okolju, v katerega vstopajo moške in ženske zarodne celice. Na primer, oploditev pri ribah je zunanja. Moške (mleko) in ženske (kaviar) spolne celice, ki jih izločajo, vstopijo v vodo, kjer se »srečajo« in združijo. Podatki o oploditvi pri morskih ježkih kažejo, da se že 2 sekundi po stiku semenčice in jajčeca pojavijo spremembe v električnih lastnostih plazemske membrane jajčeca. Zlitje vsebine zarodnih celic se pojavi po 7 sekundah.
Notranji oploditev je zagotovljena s prenosom sperme iz moškega v žensko telo kot posledica spolnega odnosa. Takšna oploditev se zgodi pri sesalcih in izid srečanja med spolnimi celicami je tukaj osrednja točka. Menijo, da jedrska vsebina samo ene sperme vstopi v jajčece teh živali. Kar zadeva citoplazmo sperme, pri nekaterih živalih vstopi v jajčece v majhni količini, pri drugih pa sploh ne vstopi v jajčece.
Pri človeku do oploditve pride v zgornjem delu jajcevoda, pri oploditvi pa je tako kot pri drugih sesalcih vključena le ena semenčica, katere jedrska vsebina vstopi v jajčece. Včasih v jajcevodu morda ni eno, ampak dve ali več jajčec, zaradi česar je možno rojstvo dvojčkov, trojčkov itd. Na primer v 18. stoletju. v Rusiji je bil zabeležen primer rojstva ene matere (žene kmeta Fjodorja Vasiljeva) 16 dvojčkov, 7 trojčkov in 4 četverčkov (skupaj 69 otrok).
Zaradi oploditve se v oplojenem jajčecu obnovi diploidni niz kromosomov. Jajčeca so sposobna oploditi približno 24 ur po ovulaciji, medtem ko semenčice ostanejo plodne do 48 ur.
O mehanizmih oploditve ostaja veliko nejasnega. Domneva se, da je prodiranje jedrnega materiala v jajčece samo enega od številnih semenčic povezano s spremembami električnih lastnosti plazemske membrane jajčeca. Obstajata dve hipotezi o razlogih za aktivacijo presnove jajčeca s spermatozoidi. Nekateri raziskovalci menijo, da je vezava semenčic na zunanje receptorje na celični površini signal, ki skozi membrano vstopi v jajčece in tam aktivira inozitol trifosfat in kalcijeve ione. Drugi verjamejo, da spermatozoidi vsebujejo poseben sprožilni faktor.
Iz oplojenega jajčeca nastane zigota, razvoj organizmov s tvorbo zigot se imenuje zigogeneza. Eksperimentalni razvoji, izvedeni v zadnjih letih, so pokazali, da je oploditev jajčec sesalcev, tudi ljudi, možna v epruveti, po kateri se lahko zarodki, ki so se razvili v epruveti, vsadijo v maternico ženske, kjer lahko razvijati naprej. Do danes so znani številni primeri rojstva otrok iz "epruvete" (glej razdelek VI). Ugotovljeno je bilo tudi, da ne samo spermatozoidi, ampak tudi spermatidi lahko oplodijo človeško jajčece. Končno je možno oploditi jajčeca (umetno brez jeder) sesalcev z jedri njihovih somatskih celic (glej § 35).
Za razliko od zigogeneze so številni živalski organizmi sposobni razmnoževanja v naravnih razmerah s partenogenezo (iz grškega parthenos - devica in genesis - rojstvo). Obstajata obvezna in fakultativna partenogeneza. Obvezna partenogeneza je razmnoževanje organizmov iz neoplojenega jajčeca. Takšna partenogeneza služi kot način razmnoževanja živali več kot 90 vrst, vključno z nekaterimi vretenčarji. Primer obvezne partenogeneze je razmnoževanje kavkaškega kamnitega kuščarja, ki ga predstavljajo samo samice. Nasprotno, fakultativna partenogeneza je v tem, da se jajčeca lahko razvijejo tako brez oploditve kot po oploditvi. Fakultativna partenogeneza je po drugi strani ženska in moška. Partenogeneza samic je pogosta pri čebelah, mravelj, kolobarji, pri katerih se samci razvijejo iz neoplojenih jajčec. Moška partenogeneza se pojavi v nekaterih izogamnih algah.
Pri rastlinah so znani tudi primeri, ko se zarodek razvije iz neoplojenega jajčeca. Kot je navedeno zgoraj, se ta pojav imenuje apomiks. Zelo široko ga najdemo v številnih kritosemenkah, tudi v gojenih, kot so pesa, bombaž, lan, tobak in drugi.
Poleg naravne partenogeneze ločimo umetno (inducirano) partenogenezo, ki jo lahko povzroči draženje jajčec s pomočjo fizikalnih ali kemičnih dejavnikov, kar vodi do aktivacije jajčec in posledično do razvoja neoplojenih jajca. Umetno partenogenezo so opazili pri živalih, ki spadajo v številne sistematične skupine - iglokožce, črve, mehkužce in celo nekatere sesalce.
Poznana je oblika partenogeneze, imenovana androgeneza (iz grščine andros - človek, genesis - rojstvo). Če je jedro v jajčecu inaktivirano in če po tem vanj prodre več semenčic, se iz takega jajčeca razvije moški organizem kot posledica zlitja moških (sperme) jeder. Poskusi V. L. Astaurova (1904-1974), ki je pokazal androgenezo na sviloprejki, so splošno znani. Te izkušnje so bile naslednje. V jajčecih sviloprejke ene vrste (Bombyx mandarina) smo z visoko temperaturo inaktivirali jedra, nato pa taka jajčeca oplodili s semenčico sviloprejke druge vrste (B. mori). Ko so prodrli v jajca, so se slednja združila med seboj, kar je povzročilo nastanek novih organizmov, ki so se po svojih lastnostih izkazali za očetovske organizme (B. mori). Križanje teh organizmov s samicami B. mori je dalo potomce, ki pripadajo B. mori.
Vloga partenogeneze in njenih oblik v naravi je majhna, saj ne zagotavlja širokih prilagodljivih sposobnosti organizmov. Vendar je njegova uporaba praktičnega pomena. Zlasti B. L. Astaurov je razvil metodo za pridobivanje partenogenetičnega potomstva iz sviloprejke, ki se pogosto uporablja v industrijska proizvodnja svile.
Za razliko od zigogeneze in partenogeneze obstaja ginogeneza (iz grščine gyne - ženska), ki je psevdogamija, ki je sestavljena iz dejstva, da se semenčica sreča z jajčecem in ga aktivira, vendar se jedro semenčice ne združi z jedrom jajčeca. V tem primeru permisivni potomci sestavljajo samo samice. Pri nekaterih vrstah okroglih črvov, rib in dvoživk služi ginogeneza kot normalna oblika razmnoževanja, ki proizvaja potomce, sestavljeno samo iz samic. Ginogenezo lahko sprožimo tudi umetno s pomočjo dejavnikov, ki lahko uničijo celična jedra (sevanje, temperatura itd.). Predvsem so opisani primeri umetne ginogeneze pri sviloprejki, pri nekaterih vrstah rib in dvoživk. Pridobivanje takšnih oblik je lahko praktičnega pomena v primeru gospodarsko uporabnih vrst.
Kot je navedeno zgoraj, ima oploditev v cvetenju (kritosemenke) pomembno značilnost v obliki dvojne oploditve (S. G. Navashin, 1896), ki se spušča v dejstvo, da se v embrionalni vrečki oplodi haploidno jajčece in diploidna centralna celica. sperme, kar povzroči nastanek diploidnega zarodka in triploidne celice, ki se razvije v celice endosperma (glej poglavje II).
Partenogeneza, androgeneza in ginogeneza so oblike kršitve spolne reprodukcije. Domneva se, da so te oblike nastale med evolucijo kot posledica posebnih evolucijskih prilagoditev.
Oploditev je proces zlivanja ženskih (jajčec) in moških (sperma) zarodnih celic, kar vodi do nastanka novega enoceličnega organizma (zigote). Prav ta trenutek mnogi menijo, da je začetek novega življenja in izhodišče nosečnosti. Podrobneje se bomo naučili, kako pride do oploditve in v katerih fazah lahko obstaja nevarnost smrti nerojenega ploda.
Zlitje jajčeca in sperme se imenuje proces oploditve.
Struktura moških zarodnih celic
Običajno se tvorba semenčic, ki so sposobne oploditve, začne pri človeku v puberteti (12-13 let). Zrela semenčica je sestavljena iz glave, vratu in repa. Najpomembnejši del je skoncentriran v glavi, kjer se nahaja jedro, ki jajčecu dostavi očetovske gene.
Funkcija repa je gibanje, prav ta del sperme ji omogoča, da se premika s hitrostjo 2-3 mm na minuto in doseže maternico in jajcevode. Spermatozoidi se nahajajo v semenu. Je viskozna belkasta tekočina, kjer se poleg zarodnih celic določi skrivnost semenskih veziklov in prostate.
Med spolnim odnosom 3-5 ml sperme vstopi v nožnico, kjer je približno 300-400 milijonov semenčic. Običajno ima večina njih normalno gibljivost in pravilno strukturo. V nožnici umrejo v nekaj urah, ko pa dosežejo jajcevod, lahko ostanejo sposobne preživetja še tri dni.
Človek vse življenje proizvaja spermo. Njihova popolna obnova v človeškem telesu se zgodi približno enkrat na 2-2,5 meseca.
Jedro sperme vsebuje genetske informacije očeta.
ženske spolne celice
Ženska se rodi z določeno zalogo jajčec. Ko je zaloga jajčec izčrpana, nastopi menopavza. Torej, če je moški teoretično sposoben spočeti otroka v kateri koli starosti, potem ima ženska omejen čas.
Med puberteto pridobijo dekliški folikli sposobnost zorenja in zloma, da se jajčece sprosti v trebušna votlina in bi lahko vstopila v jajcevod za oploditev.
Ta proces se pojavi približno enkrat na mesec sredi menstrualnega ciklusa in se imenuje ovulacija. V tem obdobju se lahko jajčece sreča s semenčico za spočetje.
Zrelo človeško jajčece za razliko od sperme nima samostojne mobilnosti. Njegovo gibanje se pojavi pod vplivom sesalne peristaltične učinke jajcevodov in utripanja cilijev epitelija. Jajčece je sestavljeno iz jedra, kjer so skoncentrirane genetske informacije matere, zona pellucida in svetleča krona.
Sposobnost oploditve je največja takoj zatem in traja ves dan. Nato pride do smrti jajčeca. Pri ženski se ta proces kaže z menstrualno krvavitvijo.
Jajce je obdano s prozorno membrano in sijočo krono.
Kje in kako poteka proces človeške oploditve
Med spolnim odnosom sperma običajno vstopi v zadnji del nožnice, ki je v stiku z materničnim vratom. Običajno je okolje v nožnici kislo, kar vam omogoča, da izločite šibke in nesposobne sperme. Preživele moške celice vstopijo v maternico, kjer je okolje alkalno in se začnejo bolj aktivno premikati proti jajcevodom.
Pomembno! V običajnih dneh je maternični vrat pokrit z gostim sluzastim čepom, vendar se v obdobju poveča prepustnost sluzi, kar omogoča, da spermatozoidi prodrejo do mesta oploditve.
Po ejakulaciji v nožnico mine le nekaj minut in v maternici je že mogoče zaznati aktivne semenčice. Po 2-3 urah dosežejo končne dele jajcevodov, kjer se nahaja jajčece. Tam lahko obstajajo dva dni, ohranijo sposobnost oploditve in čakajo na jajčece. Če se to ne zgodi, spermatozoidi umrejo.
Sam proces oploditve (fuzije) poteka v razširjenem (ampularnem) delu jajcevoda. Tukaj na tisoče semenčic hiti do jajčeca. Prozorna lupina jajčeca in celice sijoče krone omogočajo vstop v jajčece le enemu ali več semenčic. Toda samo eden od njih bo sodeloval pri oploditvi.
Pomembno! V redkih primerih pride do kršitve reakcije in jajčece oplodi več semenčic. Ta proces se imenuje polispermija in povzroči nastanek nesposobne zigote.
Srečanje semenčice in jajčeca se konča z zlitjem njunih jeder, pri čemer se genetski material ne preprosto povzame, temveč se medsebojno združi in nastane eno samo jedro zigote. To je prenos genskega materiala na otroka od obeh staršev.
Kako ta proces poteka iz dneva v dan?
Faza zigote traja en dan in pol. Kmalu vstopi v proces celične fragmentacije, kar povzroči nastanek zarodka. Počasi se premika skozi jajcevod in doseže maternico šele 7-10 dni po oploditvi. Gibanje zarodka nastane zaradi utripanja cilij in peristaltične aktivnosti samega jajcevoda.
Nato se vnese (implantacija) v sluznico maternice in se potopi v njeno funkcionalno plast. Ta postopek traja približno 2 dni.
Po končani implantaciji se zarodek in njegove membrane začnejo hitro razvijati. Postopoma pridobiva žile, ki ji zagotavljajo prehrano in dihanje. Po zaključku vseh teh stopenj se oblikuje plod, obdan z amnijsko tekočino in tremi membranami.
7-10 dni po oploditvi se zarodek vnese v telo maternice.
Kakšne težave lahko nastanejo v procesu oploditve
Po eni strani je oploditev naravni biološki proces, ki poteka sam od sebe in posledično se rodi novo življenje. Toda pari, ki so doživeli neplodnost, to vidijo drugače. Razmislite, zakaj najpogosteje ni mogoče spočeti otroka prvič:
- do spolnega odnosa je prišlo, ko ženska ni ovulirala, t.j. v jajcevodu ni jajčeca;
- spermatozoidi niso bili sposobni preživeti in niso dosegli jajčeca v obdobju ovulacije;
- obstrukcija jajcevodov, ki je onemogočala srečanje sperme in jajčeca;
- jajčece je oplodilo več semenčic in zarodek je umrl;
- je prišlo do oploditve jajčeca, vendar z okvarjeno spermo - v takih situacijah zigota umre v zgodnjih fazah;
- proces transporta zarodka v maternico je bil moten in vnos se je zgodil v jajcevodu ( zunajmaternična nosečnost) - smrt ploda in stanje, ki ogroža življenje ženske;
- zarodek je dosegel jajcevod, vendar ni mogel prodreti zaradi tanke funkcionalne plasti maternice ali njene odsotnosti (to se zgodi po splavu). Splav se zgodi, preden ženska sploh ve, da je noseča.
Tukaj je naveden le majhen seznam težav, zaradi katerih lahko proces oploditve in začetek nosečnosti ne uspe. Nekateri mehanizmi prekinitve so posledica zaščitne reakcije narave za rojstvo zdravih potomcev, na primer smrt zarodka z okvarjenimi anomalijami. Drugi nastanejo zaradi zdravstvenih težav pri moških in ženskah. Da ne bi razmišljali o tem, kako pride do oploditve, morate spremljati stanje svojega reproduktivnega sistema in načrtovati nosečnost.
Gnojenje- proces fuzije moških in ženskih spolnih celic, ki vodi do nastanka zigote. Med oploditvijo moške in ženske haploidne gamete medsebojno delujejo, medtem ko se njihova jedra združijo (pronukleusi), kromosomi se združijo in nastane prva diploidna celica novega organizma - zigota. Začetek oploditve je trenutek zlitja membran sperme in jajčeca, konec oploditve je trenutek združitve materiala moškega in ženskega pronukleusa.
Oploditev se pojavi v distalnem jajcevodu in gre skozi 3 stopnje:
I. stopnja - oddaljena interakcija, vključuje 3 mehanizme:
· kemotaksija - usmerjeno gibanje semenčic proti jajčecu (ginigamoni 1,2);
reotaksa - gibanje semenčic v genitalnem traktu proti toku tekočine;
kapacitacija - povečana motorična aktivnost semenčic pod vplivom dejavnikov ženskega telesa (pH, sluz in drugi).
Stopnja II - kontaktna interakcija, v 1,5-2 urah se spermatozoidi približajo jajčecu, ga obkrožijo in vodijo do rotacijskih gibov s hitrostjo 4 vrtljajev na minuto. Hkrati se iz akrosoma semenčic sprostijo spermatozilini, ki zrahljajo membrane jajčeca. Na mestu, kjer se lupina jajčeca tanjša, pride do oploditve, kolikor je le mogoče, ovolema štrli in glava sperme prodre v citoplazmo jajčeca in s seboj prinese centriole, rep pa pusti zunaj.
Faza III - penetracija, najbolj aktiven spermatozoid pritisne glavo v jajčece, takoj zatem se v citoplazmi jajčeca oblikuje oplodna membrana, ki preprečuje polispermija. Nato se moški in ženski pronukleus združita, ta proces se imenuje sinkarion. Ta proces (singamija) je pravzaprav oploditev, se zdi diploidna zigota(nov organizem, medtem ko je enocelični).
Pogoji, potrebni za oploditev:
Koncentracija sperme v ejakulatu, najmanj 60 milijonov v 1 ml;
prehodnost ženskih spolnih poti;
normalna telesna temperatura ženske;
Rahlo alkalno okolje v ženskem genitalnem traktu.
Cepitev je zaporedno tekoča mitoza, brez rasti oblikovanih celic, do velikosti originala. Med cepljenjem pride do razmeroma hitrega povečanja števila celic. (blastomeri). Cepitev se nadaljuje, dokler se ne vzpostavi razmerje med volumnom jedra in volumnom citoplazme, ki je značilno za to vrsto. Število blastomerov se poveča z 2 na približno 12-16 do tretjega dne po oploditvi, ko konceptus doseže oder morula in vstopi v maternično votlino iz jajcevodov.
Razlikovati drobljenje:
Popoln, nepopoln
Enotno, neenakomerno
sinhroni, asinhroni.
Pri ljudeh je fragmentacija popolna, asinhrona, neenakomerna. Kot rezultat prve delitve nastaneta 2 blastomera, temni in svetli, svetli se hitro razdelijo in od zunaj ovijejo zigoto - trofoblast, in temni so notri in se počasi delijo - embrioblast. Cepitev zigote pri ljudeh se ustavi v fazi 107 blastomerov.