संलयन पर, युग्मक बनते हैं। ग्रंथ सूची सूची। आइसोगैमी दो समान प्लानोगैमेट्स (मोबाइल गैमेट्स) का संलयन है। द्वितीय. मानवीय, नैतिक और दार्शनिक दृष्टिकोण

निषेचन

निषेचन प्रक्रिया का सार मादा और नर युग्मकों का एक कोशिका में संलयन है - युग्मनज, जो न केवल एक कोशिका है, बल्कि एक एककोशिकीय भ्रूण भी बन जाता है।

कई जैविक कारकों की संयुक्त क्रिया की स्थिति में ही युग्मकों का संलयन हो सकता है। रोगाणु कोशिकाओं के विकास के चक्रों को समकालिक रूप से आगे बढ़ना चाहिए ताकि शुक्राणु और अंडे परिपक्व हों और एक ही समय में बाहर खड़े हों।

निषेचन से पहले गर्भाधान - नर और मादा रोगाणु कोशिकाओं के संपर्क की ओर ले जाने वाली प्रक्रिया। स्पर्मेटोजोआ उनके होने के बाद ही गतिशील हो जाते हैं

द्रव में प्रवेश करें, जो वीर्य पुटिकाओं, प्रोस्टेट और कूपर ग्रंथियों का रहस्य है। मनुष्यों में, शुक्राणु को योनि के ऊपरी भाग में अंतःक्षिप्त किया जाता है, जहाँ से उन्हें फैलोपियन ट्यूब में जाना होता है, जिसके ऊपरी भाग में युग्मक मिलते हैं और विलीन हो जाते हैं। एक स्खलन में, एक व्यक्ति में 250-300 मिलियन शुक्राणु होते हैं, लेकिन उनमें से केवल एक छोटा सा हिस्सा ही अंडे के करीब पहुंच पाता है। शुक्राणु के सामने सबसे पहली बाधा योनि के ऊपरी हिस्से की प्राकृतिक अम्लता है, जो एक जीवाणुनाशक वातावरण बनाती है। हालांकि, वीर्य द्रव अम्लता के खिलाफ एक बफर के रूप में कार्य करता है और बहुत जल्दी (सेकंड के भीतर) माध्यम के पीएच को 4.3 से 7.2 तक बदल देता है। कुछ शुक्राणु गर्भाधान के 30 मिनट बाद ही फैलोपियन ट्यूब के मुंह में पहुंच जाते हैं। शुक्राणुओं की इतनी तेजी से प्रगति को केवल उनके स्वयं के सक्रिय आंदोलन द्वारा नहीं समझाया जा सकता है, क्योंकि उनकी गति केवल 2-4 मिमी प्रति मिनट है। इस मामले में, गर्भाशय की चिकनी मांसपेशियों के स्पस्मोडिक संकुचन, वाल्व के रूप में फैलोपियन ट्यूब के साथ गर्भाशय के जंक्शन की क्रिया, और कमजोर द्रव प्रवाह (सकारात्मक रियोटैक्सिस) के खिलाफ शुक्राणु की गति को बढ़ावा देने में योगदान देता है। .

यह भी ध्यान में रखा जाना चाहिए कि आमतौर पर गर्भाशय ग्रीवा की नहर मोटी बलगम से भरी होती है, जो कि अधिकांश मासिक धर्म के दौरान होती है। यह एक क्षारीय प्रतिक्रिया है और महिला सेक्स हार्मोन के प्रभाव में बलगम की सूक्ष्म नेटवर्क जैसी संरचना की स्थिति (भौतिक-रासायनिक विशेषताओं) को बदलने की क्षमता के कारण गर्भाशय में शुक्राणु के प्रवेश को बढ़ावा देता है।

जैसे-जैसे वे आगे बढ़ते हैं, शुक्राणु महिला जननांग अंगों के ऊतकों से एक विशेष प्रभाव के संपर्क में आते हैं, जो उन्हें अंडे की झिल्ली (क्षमता) के माध्यम से आगे प्रवेश प्रदान करता है। इसकी प्रकृति पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है।

दीप्तिमान मुकुट की कोशिकाओं से घिरा, अंडाकार अंडा ट्यूब के फ़नल के मुंह के किनारे के किनारे की मांसपेशियों की गतिविधि में वृद्धि के साथ-साथ सिलिअटेड एपिथेलियम के सिलिया द्वारा निर्मित द्रव प्रवाह के कारण फैलोपियन ट्यूब में प्रवेश करता है। , और अपने विस्तृत भाग (ampulla) की ओर बढ़ता है। दीप्तिमान मुकुट बनाने वाली कूपिक कोशिकाएं भी अंडे की दिशात्मक गति में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। फिर भी, यह स्थापित किया गया है कि अंडे की गति अभी भी उसके द्रव्यमान पर काफी हद तक निर्भर है, क्योंकि समान आकार के अन्य शरीर फैलोपियन ट्यूब को उतनी ही कुशलता से नीचे ले जाने में सक्षम हैं।

2.4.1. युग्मकों की व्यवहार्यता

महिला जननांग अंगों में शुक्राणु और अंडे की व्यवहार्यता समय में सीमित होती है। ओव्यूलेशन के तुरंत बाद, अंडे में परिवर्तन होते हैं जिन्हें उम्र बढ़ने के रूप में वर्णित किया जा सकता है। इस प्रकार, ओवोप्लाज्म में दाने दिखाई देते हैं, जो जल्दी से मोटे हो जाते हैं, सामान्य चयापचय का स्तर कम हो जाता है, जो निषेचन होने पर ही तेजी से बढ़ता है। ओव्यूलेशन के बाद पहले दिन के भीतर निषेचन होना चाहिए, अन्यथा अंडा अपनी व्यवहार्यता खो देगा।

शुक्राणु की गतिशीलता और दीर्घायु को बनाए रखने की उनकी निषेचित करने की क्षमता के बराबर नहीं किया जा सकता है। शुक्राणु की गतिशीलता बहुत अधिक समय तक बनी रहती है। यह साबित हो चुका है कि जननांग पथ में शुक्राणु पहले 1-2 दिनों के दौरान निषेचित करने की क्षमता बनाए रखते हैं, जबकि उनकी गतिशीलता दोगुनी लंबी होती है।

2.4.2. युग्मकों का संलयन

युग्मकों का संलयन फैलोपियन ट्यूब के एक विस्तृत भाग में होता है। अंडाणु और शुक्राणु का मिलना संयोग की बात है। नर और मादा युग्मकों के संपर्क में आने के बाद ही निषेचन संभव होता है, लेकिन इससे पहले, शुक्राणु को अंडे की झिल्लियों से गुजरना चाहिए - सबसे पहले उज्ज्वल मुकुट की कोशिकाओं के माध्यम से, फिर ज़ोना पेलुसीडा के माध्यम से, और उसके बाद ही अंडे की प्लाज्मा झिल्ली। हालांकि, पहले, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, शुक्राणु एक एक्रोसोमल प्रतिक्रिया से गुजरते हैं, जिसके लिए आवश्यक पूर्व शर्त क्षमता है।

शुक्राणु की एक्रोसोमल प्रतिक्रिया अंडे के आसपास की झिल्लियों के विघटन का कारण बनती है (चित्र। 2.7)। यद्यपि इसका विकास पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है, इस बात के प्रमाण हैं कि निषेचन के दौरान शुक्राणु में Ca + 2 आयनों की सांद्रता में वृद्धि से प्रतिक्रिया की शुरुआत होती है। Ca +2 आयनों की सांद्रता बढ़ने से लिफ़ाफ़ा फ़ॉस्फ़ोलिपेज़ और एक्रोसोमल प्रोटीज़ सक्रिय हो जाते हैं। ये एंजाइम क्रमशः एक्रोसोम की झिल्लियों और शुक्राणुजन के एपिकल प्लास्मोल्मा को नष्ट करते हैं, और एक्रोसोमल एंजाइम को भी सक्रिय करते हैं। माना जाता है कि एक्रोसोम में कम से कम तीन एंजाइम होते हैं:

- एंजाइम, दीप्तिमान मुकुट की घुलने वाली कोशिका(सीपीई);

- एक्रोसोमिन -ट्रिप्सिन जैसा एंजाइम, अंडे के चमकदार खोल को ढीला करता है;

- हयालूरोनिडेस -चमकदार खोल भंग।

के माध्यम से आ रहा है क्षेत्र पेलुसीडा, शुक्राणु पेरिविटेलिन स्पेस में प्रवेश करता है, जो ज़ोना पेलुसीडा को अंडे के प्लास्मोल्मा से अलग करता है (चित्र। 2.8)। शुक्राणु और अंडे के बीच संपर्क के गठन की साइट पर, जिसकी स्थापना अंडे के माइक्रोविली द्वारा सुगम होती है, प्लास्मोल्मा का एक फलाव, जिसे निषेचन ट्यूबरकल के रूप में जाना जाता है, बनता है। अंडे के प्लाज्मा झिल्ली के संलयन के बाद और

शुक्राणुजन के, निषेचन ट्यूबरकल पीछे हट जाता है, शुक्राणु के सिर को ओवोप्लाज्म में लाता है। इस मामले में, शुक्राणुजन अधिकांश साइटोप्लाज्मिक संरचनाओं से वंचित होता है, अर्थात्: पूंछ, अंतःक्रियात्मक भाग के माइटोकॉन्ड्रिया, एक्रोसोम के अवशेष। यह पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है कि यह सेंट्रीओल्स को बरकरार रखता है या नहीं।

अंडे में शुक्राणु के प्रवेश के बाद, सिंथेटिक प्रक्रियाओं को फिर से शुरू करने के लिए डीएनए अणुओं की तैयारी होती है, जो अत्यधिक संघनित नाभिक की सूजन में रूपात्मक रूप से व्यक्त की जाती है, साथ में क्रोमैटिन थ्रेड्स को खोलना। पहले 12 घंटों के दौरान, नर और मादा युग्मकों (प्रोन्यूक्लि) के नाभिक की सूजन देखी जाती है, अंडे के केंद्र में उनका प्रवास और स्पष्ट रूप से दिखाई देने वाले नाभिक की उपस्थिति। फिर, नाभिक के आसपास के परमाणु झिल्लियों के गायब होने के बाद, वे एक दूसरे के पास जाते हैं और मातृ और पितृ गुणसूत्रों (समानार्थक) का मिश्रण होता है, जो निषेचन प्रक्रिया का अंतिम चरण है।

शुक्राणु और अंडे की आनुवंशिक सामग्री के संयोजन से एक नए एकल-कोशिका वाले जीव का निर्माण होता है - युग्मनज, निम्नलिखित महत्वपूर्ण घटनाओं द्वारा चिह्नित किया जाता है:

युग्मक गुणसूत्रों के अगुणित समूह युग्मनज के द्विगुणित समूह का निर्माण करते हैं;

पैतृक आनुवंशिकता मातृ आनुवंशिकता के साथ जोड़ती है;

शुक्राणु सबसे अधिक संभावना ओवोप्लाज्म में सेंट्रीओल्स का योगदान करते हैं, जो युग्मनज का कोशिका केंद्र बन जाते हैं;

शुक्राणु अंडे को सक्रिय करता है, और इसलिए युग्मनज उच्च स्तर की चयापचय प्रक्रियाओं को प्राप्त करता है।

2.4.3. निषेचन प्रतिक्रियाएं

विकास की प्रक्रिया में, जानवरों ने विभिन्न प्रकार के जैव तंत्र विकसित किए हैं जो निषेचन के विभिन्न पहलुओं की विशेषताओं की विशेषता रखते हैं। जो कहा गया है उसकी एक महत्वपूर्ण पुष्टि उन तरीकों के अध्ययन के परिणाम हैं जिनसे अंडा पॉलीस्पर्म को रोकता है, यानी, एक से अधिक शुक्राणुजन की आनुवंशिक सामग्री के साथ इसकी आनुवंशिक सामग्री का मिश्रण। इस प्रकार, जानवरों की कुछ प्रजातियों (पूंछ वाले उभयचर, सरीसृप और पक्षियों) ने विशेष तंत्र विकसित किए हैं जो अंडे को अतिरिक्त शुक्राणु के नाभिक को निष्क्रिय करने की अनुमति देते हैं। अधिकांश कशेरुकियों के अंडे, कॉर्टिकल कणिकाओं की सतह परत के माध्यम से, पॉलीस्पर्मि को रोकना सीख चुके हैं।

मोनोस्पर्मिक निषेचन वाले जानवरों में, पहली प्रतिक्रिया जो अंडे के साथ शुक्राणु के संलयन की प्रतिक्रिया में होती है, अंडे के प्लास्मोल्मा के विद्युत गुणों में तेजी से परिवर्तन होता है।इस प्रकार, क्रॉस और एलिसन (1980) ने पाया कि मेंढकों में अंडे की कोशिका की झिल्ली क्षमता -28 से +8 mV में बदल जाती है, जो शुक्राणु के साथ संलयन के कुछ सेकंड बाद ही बदल जाती है और 20 मिनट तक सकारात्मक रहती है, जिससे पॉलीस्पर्म की घटना को रोका जा सकता है, जबकि निषेचित अंडे में इसकी कमी इसे संभव बनाती है।

अंडे में शुक्राणु के प्रवेश के कुछ ही मिनट बाद, सतह पर एक और प्रतिक्रिया होती है जो पॉलीस्पर्मि को रोकती है - कॉर्टिकलइसका सार इस तथ्य में निहित है कि कॉर्टिकल ग्रैन्यूल, उस बिंदु से शुरू होते हैं जहां से शुक्राणु के साथ अंडे का संलयन हुआ था, प्लास्माल्मा की आंतरिक सतह पर चले जाते हैं, इसके साथ विलय करते हैं, और फिर उनकी सामग्री को पेरिविटेलिन स्पेस में छोड़ देते हैं।

इसके अलावा, पॉलीस्पर्मि को ज़ोना पेलुसीडा द्वारा अवरुद्ध किया जाता है, जो कॉर्टिकल प्रतिक्रिया के विकास के कुछ ही मिनटों के भीतर शुक्राणु के लिए अभेद्य हो जाता है। और यद्यपि सतही प्रतिक्रियाओं की प्रकृति पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है, यह सुझाव दिया गया है कि कॉर्टिकल ग्रैन्यूल्स बनाने वाले पॉलीसेकेराइड कॉम्प्लेक्स ज़ोन पेलुसीडा के संघनन का कारण बनते हैं या उस पर शुक्राणु रिसेप्टर्स को नष्ट कर देते हैं, या यहां तक ​​कि सीधे शुक्राणु लाइसिन ज़ोन को निष्क्रिय कर देते हैं। अंडे की प्लाज्मा झिल्ली भी शुक्राणु के लिए अभेद्य हो जाती है, लेकिन यह ज़ोना पेलुसीडा में परिवर्तन के कुछ घंटों बाद ही होता है।

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युग्मकों के संलयन से पहले क्या होता है?

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, आपको यह पता लगाना होगा कि "युग्मकों का संलयन" क्या है?

"युग्मकों का संलयन" क्या है

युग्मकों का संलयन (समानार्थक) या दूसरे शब्दों में निषेचन एक प्रकार का यौन प्रजनन है जिसमें दोनों लिंगों (युग्मक) के व्यक्तियों की रोगाणु कोशिकाएं विलीन हो जाती हैं। उदाहरण के लिए, मनुष्यों में, सेक्स कोशिकाओं में शुक्राणु (पुरुष) और अंडा (महिला) शामिल हैं। सभी युग्मकों में गुणसूत्र होते हैं - उनमें से 23 होते हैं, जब रोगाणु कोशिकाएं विलीन हो जाती हैं, तो गुणसूत्रों के एक सेट के साथ एक युग्मनज बनता है 46। युग्मनज विभाजित होने लगता है, जिसके कारण एक नए व्यक्ति के अंग और प्रणालियां दिखाई देती हैं।

युग्मकों के संलयन से पहले क्या होता है

युग्मकों के संलयन के लिए यह आवश्यक है कि नर और मादा में रोगाणु कोशिकाएँ बनें। इस प्रक्रिया को गैमेटोजेनेसिस कहा जाता है, जो गोनाड में होता है। उदाहरण के लिए, एक महिला में, अंडाशय में रोगाणु कोशिकाएं बनती हैं (इस प्रक्रिया को ओजनेस कहा जाता है), और पुरुषों में वृषण (शुक्राणुजनन)। कोशिका निर्माण कई चरणों में होता है: प्रजनन, वृद्धि, परिपक्वता, गठन (पुरुषों में)।

• चरण 1 - प्रजनन। इस स्तर पर, कोशिकाएं सक्रिय रूप से विभाजित होती हैं और रोगाणु कोशिकाएं बनती हैं, जिनमें अभी भी गुणसूत्रों का एक द्विगुणित सेट होता है (अर्थात, उनके पास शरीर की सभी कोशिकाओं की तरह गुणसूत्रों का एक पूरा सेट होता है)। पुरुषों में यह अवस्था यौवन के दौरान होती है और जीवन भर बनी रहती है। महिलाओं में, उसकी प्रजनन गतिविधि की प्रक्रिया में बनने वाली जर्म कोशिकाओं की कुल संख्या भ्रूण में निर्धारित की जाती है।
• चरण 2 - विकास। इस स्तर पर, कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म में वृद्धि होती है। पोषक तत्व जमा होते हैं और गुणसूत्रों का सेट दोगुना हो जाता है।
• चरण 3 - परिपक्वता। इस स्तर पर, अर्धसूत्रीविभाजन होता है - अर्थात, यह कोशिका विभाजन है, जिसमें गुणसूत्रों का समूह आधा हो जाता है। कोशिकाएं गुणसूत्रों के एक अगुणित समूह के साथ बन जाती हैं (अर्थात गुणसूत्रों के एकल सेट के साथ)।
• चरण 4 - गठन। इस चरण को शुक्राणुजनन के गठन की प्रक्रिया में आवंटित करें।
  इस प्रकार, युग्मकों के संलयन के लिए यह आवश्यक है कि नर और मादा व्यक्तियों की सेक्स कोशिकाओं का निर्माण हो। उनके गठन की प्रक्रिया बहुत ही जटिल और आश्चर्यजनक रूप से दिलचस्प है।

दोनों पैतृक जीवों की वंशानुगत विशेषताओं के साथ एक व्यक्ति (या व्यक्तियों के समूह) में विकसित होना जो युग्मक उत्पन्न करते हैं।

कुछ प्रजातियों में, शरीर में एक एकल युग्मक (बिना निषेचित अंडे) का विकास भी संभव है - पार्थेनोजेनेसिस।

युग्मकों की आकृति विज्ञान और युग्मक युग्मक के प्रकार

आइसोगैमी, हेटेरोगैमी और ओओगैमी

विभिन्न प्रजातियों के युग्मकों की आकृति विज्ञान काफी विविध है, जबकि उत्पादित युग्मक गुणसूत्र सेट (प्रजातियों की विषमलैंगिकता के साथ), और आकार और गतिशीलता (स्वतंत्र रूप से स्थानांतरित करने की क्षमता) दोनों में भिन्न हो सकते हैं, जबकि विभिन्न प्रजातियों में युग्मक द्विरूपता व्यापक रूप से भिन्न होता है - समरूपता के रूप में द्विरूपता की अनुपस्थिति से लेकर ओगामी के रूप में इसकी चरम अभिव्यक्ति तक।

आइसोगैमी

यदि विलय करने वाले युग्मक आकार, संरचना और गुणसूत्र सेट में एक दूसरे से रूपात्मक रूप से भिन्न नहीं होते हैं, तो उन्हें आइसोगैमेट्स, या अलैंगिक युग्मक कहा जाता है। इस तरह के युग्मक गतिशील होते हैं, फ्लैगेला ले जा सकते हैं या अमीबिड हो सकते हैं। आइसोगैमी कई शैवाल की खासियत है।

अनिसोगैमी (विषमलैंगिकता)

संलयन में सक्षम युग्मक आकार में भिन्न होते हैं, मोबाइल माइक्रोगैमेट्स फ्लैगेला ले जाते हैं, मैक्रोगैमेट्स मोबाइल (कई शैवाल) और स्थिर (कई प्रोटिस्ट के फ्लैगेला से रहित मैक्रोगैमेट्स) दोनों हो सकते हैं।

ऊगामी

संलयन में सक्षम एक जैविक प्रजाति के युग्मक आकार और गतिशीलता में दो प्रकारों में तेजी से भिन्न होते हैं: छोटे मोबाइल नर युग्मक - शुक्राणुजोज़ा - और बड़े स्थिर मादा युग्मक - अंडे। युग्मकों के आकार में अंतर इस तथ्य के कारण है कि अंडों में पोषक तत्वों की आपूर्ति होती है जो भ्रूण में इसके विकास के दौरान युग्मनज के पहले कुछ विभाजन प्रदान करने के लिए पर्याप्त होते हैं।

पार्कर का विघटनकारी चयन का सिद्धांत. यदि युग्मनज का आकार इसके अस्तित्व (बाहरी निषेचन वाले जीवों में) के लिए पर्याप्त महत्वपूर्ण है, तो अनिसोगैमी एक क्रमिक रूप से स्थिर रणनीति होगी। ऐसे मामलों में, पुरुषों (छोटे युग्मकों के उत्पादक) और मादाओं (बड़े युग्मकों के उत्पादक) की आबादी स्थिर होगी। विघटनकारी चयन का सिद्धांत बाहरी निषेचन के साथ कई पौधों और कुछ जानवरों में द्विअर्थीता के उद्भव और रखरखाव की व्याख्या करना संभव बनाता है।

युग्मक प्रकार और लिंग

सेक्स की अवधारणा युग्मकों के आकार में भिन्नता के साथ जुड़ी हुई है, अर्थात, हम पुरुष सेक्स व्यक्तियों का उल्लेख करते हैं जो छोटे मोबाइल युग्मक पैदा करते हैं, और मादा - जो बड़े पैदा करते हैं। उसी समय, कुछ प्रजातियों में युग्मक के प्रकार (होमो - XX या विषमलैंगिक संविधान - XY) के अनुसार भेदभाव आकार में भिन्नता के साथ मेल नहीं खा सकता है।

विकास की प्रक्रिया में, अधिकांश प्रजातियों में, छोटे युग्मक और XY विषमयुग्मक संविधान नर में, और बड़े युग्मक और मादा में XX समयुग्मक संविधान निकले। ये युग्मक प्रकार वाली प्रजातियां हैं ड्रोसोफिला. इसके विपरीत, युग्मक प्रकार वाली प्रजातियों में अब्रक्सस (अंग्रेज़ी)रूसी(पक्षी, तितलियाँ, पतंगे, मछलियों की कुछ प्रजातियाँ, आदि) इन विभेदों की दिशाएँ मेल नहीं खाती थीं। महिलाओं में अंडे विषमयुग्मक होते हैं, जबकि पुरुषों में शुक्राणु समयुग्मक होते हैं।

जाइगोट एक कोशिका है जो यौन प्रक्रिया के परिणामस्वरूप दो युग्मकों - मादा (अंडा) और नर (शुक्राणु) के संलयन से बनती है। गुणसूत्रों का एक दोहरा (द्विगुणित) सेट होता है।

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