FERTILIZARE
Esența procesului de fertilizare este fuziunea gameților feminini și masculini într-o singură celulă - zigotul, care nu este doar o celulă, ci devine și un embrion unicelular.
Fuziunea gameților poate avea loc numai în condiția acțiunii combinate a multor factori biologici. Ciclurile de dezvoltare a celulelor germinale trebuie să decurgă sincron, astfel încât spermatozoizii și ovulele să se maturizeze și să iasă în evidență în același timp.
Fertilizarea precede inseminarea - procesul care duce la contactul celulelor germinale masculine si feminine. Spermatozoizii devin mobili numai după ce au fost
intră în lichid, care este secretul veziculelor seminale, al prostatei și al glandelor de cupru. La om, spermatozoizii sunt injectați în partea superioară a vaginului, de unde trebuie să treacă în trompele uterine, în partea superioară a cărora gameții se întâlnesc și se contopesc. Într-un ejaculat, o persoană conține până la 250-300 de milioane de spermatozoizi, dar doar o mică parte dintre ei reușesc să se apropie de ovul. Primul obstacol pe care îl întâlnește spermatozoidul este aciditatea naturală a părții superioare a vaginului, care creează un mediu bactericid. Lichidul seminal, totuși, acționează ca un tampon împotriva acidității și foarte rapid (în câteva secunde) modifică pH-ul mediului de la 4,3 la 7,2. Unii spermatozoizi ajung la gura trompei uterine la 30 de minute de la inseminare. O astfel de avansare rapidă a spermatozoizilor nu poate fi explicată doar prin propria lor mișcare activă, deoarece viteza lor este de numai 2-4 mm pe minut. În acest caz, contracțiile spasmodice ale mușchilor netezi ai uterului, acțiunea joncțiunii uterului cu trompele uterine ca valvă și capacitatea spermatozoizilor de a se mișca împotriva unui flux de lichid slab (reotaxie pozitivă) contribuie la promovare. .
De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că de obicei canalul cervical este umplut cu mucus gros, care predomină în cea mai mare parte a ciclului menstrual. Are o reacție alcalină și favorizează pătrunderea spermatozoizilor în uter datorită capacității de a schimba starea (caracteristicile fizico-chimice) structurii rețelei micelare a mucusului sub influența hormonilor sexuali feminini.
Pe măsură ce avansează, spermatozoizii sunt expuși unui efect special din țesuturile organelor genitale feminine, care le asigură o pătrundere suplimentară prin membranele ovulelor (capacitate). Natura sa nu rămâne pe deplin clară.
Înconjurat de celulele coroanei radiante, ovulul ovulat intră în trompa uterine datorită activității musculare crescute a marginii franjuri a gurii pâlniei tubului, precum și a fluxului de fluid creat de cilii epiteliului ciliat. , și se deplasează spre partea sa largă (ampula). Celulele foliculare care formează coroana radiantă joacă, de asemenea, un rol important în mișcarea direcțională a oului. Cu toate acestea, s-a stabilit că mișcarea oului este încă dependentă în mare măsură de masa sa, deoarece alte corpuri de aceeași dimensiune sunt capabile să se deplaseze în josul trompelor uterine la fel de eficient.
2.4.1. Viabilitatea gameților
Viabilitatea spermatozoizilor și a ovulelor în organele genitale feminine este limitată în timp. Deja imediat după ovulație, apar modificări în ovul care pot fi caracterizate ca îmbătrânire. Astfel, în ovoplasmă apare granulositate, care devine rapid grosieră, nivelul metabolismului general scade, care crește brusc doar dacă are loc fertilizarea. Fertilizarea trebuie să aibă loc în prima zi după ovulație, altfel ovulul își va pierde viabilitatea.
Menținerea motilității și longevității spermei nu poate fi echivalată cu capacitatea lor de a fertiliza. Motilitatea spermatozoizilor rămâne mult mai mult timp. S-a dovedit că în tractul genital spermatozoizii păstrează capacitatea de a fertiliza în primele 1-2 zile, în timp ce motilitatea lor este de două ori mai mare.
2.4.2. Fuziunea gameților
Fuziunea gameților are loc într-o mare parte a trompei uterine. Intalnirea ovulului si spermatozoizilor este o chestiune de intamplare. Fertilizarea devine posibilă numai după ce gameții masculin și feminin intră în contact, dar înainte de aceasta, spermatozoidul trebuie să treacă prin membranele ovulelor - în primul rând prin celulele coroanei radiante, apoi prin zona pelucidă și numai după aceea prin membrana plasmatică a oului. Cu toate acestea, mai întâi, așa cum am menționat mai devreme, spermatozoizii suferă o reacție acrozomală, condiția prealabilă necesară pentru care este capacitatea.
Reacția acrozomală a spermatozoizilor determină dizolvarea membranelor care înconjoară ovulul (Fig. 2.7). Deși dezvoltarea sa nu este complet clară, există dovezi că debutul reacției este inițiat de o creștere a concentrației ionilor de Ca + 2 din spermatozoizi în timpul fertilizării. Creșterea concentrației de ioni de Ca +2 activează fosfolipazele învelișului și proteazele acrozomale. Aceste enzime distrug membranele acrozomului și, respectiv, plasmolema apicală a spermatozoizilor și, de asemenea, activează enzimele acrozomale. Se crede că acrozomul conține cel puțin trei enzime:
- enzimă, celula de dizolvare a coroanei radiante(CPE);
- acrozomina - enzimă asemănătoare tripsinei, care slăbește coaja strălucitoare a oului;
- hialuronidază - dizolvând coajă strălucitoare.
Vine prin zona pellucida, spermatozoidul pătrunde în spaţiul perivitelin, care separă zona pellucida de plasmolema ovulului (fig. 2.8). La locul de formare a contactului dintre spermatozoid și ovul, a cărui stabilire este facilitată de microvilozitățile ovulului, se formează o proeminență a plasmolemei, cunoscută sub numele de tuberculul de fertilizare. După fuziunea membranelor plasmatice ale oului şi
al spermatozoizului, tuberculul de fecundare se retrage, aducând capul spermatozoidului în ovoplasmă. În acest caz, spermatozoidul pierde majoritatea structurilor citoplasmatice, și anume: coada, mitocondriile părții intercalare și resturile de acrozomi. Nu este complet clar dacă păstrează centrioli.
După pătrunderea spermatozoizilor în ovul are loc pregătirea moleculelor de ADN pentru reluarea proceselor de sinteză, exprimată morfologic prin umflarea unui nucleu puternic condensat, însoțită de desfășurarea firelor de cromatină. Deja în primele 12 ore se observă umflarea nucleilor gameților masculini și feminini (pronuclei), migrarea acestora spre centrul oului și apariția nucleolilor clar vizibili. Apoi, după dispariția membranelor nucleare care înconjoară pronucleii, aceștia se apropie unul de celălalt și are loc amestecarea cromozomilor materni și paterni (singamie), care este ultima etapă a procesului de fertilizare.
Combinația dintre materialul genetic al spermatozoizilor și ovulului pentru a forma un nou organism unicelular - zigotul, este marcată de următoarele evenimente importante:
Seturile haploide de cromozomi gameți se combină pentru a forma setul diploid al zigotului;
Ereditatea paternă se unește cu ereditatea maternă;
Spermatozoidul contribuie cel mai probabil cu centrioli la ovoplasmă, care devin centrul celular al zigotului;
Spermatozoizii activează ovulul și, prin urmare, zigotul dobândește un nivel ridicat de procese metabolice.
2.4.3. Reacții de fertilizare
În procesul de evoluție, animalele au dezvoltat o varietate de biomecanisme care caracterizează trăsăturile diferitelor aspecte ale fertilizării. O confirmare izbitoare a celor spuse sunt rezultatele studierii modurilor în care ovulul previne polispermia, adică amestecarea materialului său genetic cu materialul genetic al mai multor spermatozoizi. Astfel, unele specii de animale (amfibieni cu coadă, reptile și păsări) au dezvoltat mecanisme speciale care permit ouălor să inactiveze nucleii spermatozoizilor în exces. Ouăle majorității vertebratelor, prin intermediul stratului de suprafață de granule corticale, au învățat să prevină polispermia.
La animalele cu fertilizare monospermică, prima reacție care are loc ca răspuns la fuziunea spermatozoidului cu ovulul, constă într-o modificare rapidă a proprietăților electrice ale plasmolemei oului. Astfel, Cross și Elinson (1980) au descoperit că la broaște potențialul de membrană al ovulului se modifică de la -28 la +8 mV în câteva secunde după fuziunea cu spermatozoidul și rămâne pozitiv timp de 20 de minute, prevenind apariția polispermiei, în timp ce acesta scăderea ovulului fertilizat face posibilă.
Deja la câteva minute după pătrunderea spermatozoizilor în ovul, are loc o altă reacție la suprafață care previne polispermia - cortical. Esența sa constă în faptul că granulele corticale, pornind de la punctul în care a avut loc fuziunea ovulului cu spermatozoidul, se deplasează pe suprafața interioară a plasmalemei, fuzionând cu aceasta, apoi își eliberează conținutul în spațiul perivitelin.
În plus, polispermia este blocată de zona pellucidă, care devine impermeabilă pentru spermatozoizi în câteva minute după dezvoltarea reacției corticale. Și, deși natura reacțiilor de suprafață nu rămâne pe deplin clară, s-a sugerat că complexele polizaharide care alcătuiesc granulele corticale provoacă compactarea zonei pellucide sau distrug receptorii spermatozoizilor de pe aceasta, sau chiar inactivează direct zona de lizină a spermatozoizilor. Membrana plasmatică a oului devine și ea impermeabilă pentru spermatozoizi, dar acest lucru se întâmplă doar la câteva ore după modificarea zonei pellucide.
Cea mai veche formă de reproducere. Înmulțirea vegetativă a plantelor. Sporularea. Reproducere asexuată. Clonarea. organisme de drojdie. Evaluează-ți cunoștințele. Răspunsuri corecte. Procesul de reproducere a propriului soi. Care înmugurește. reproducerea vegetativă. Împărțire în două. Reproducere. Ce este reproducerea. Înmulțirea pomilor fructiferi. Tehnologia de înmulțire a plantelor de interior. Clonează. Înmugurire de măceș.
„Metode de reproducere a organismelor” - Este totul corect arătat în figură. Gâscă. Pisică. celulele sexuale. forme de reproducere. Organisme bisexuale. Câți părinți au aceste animale. Gameti. Reproducerea animalelor. Divizia. Organisme vii. Organisme separate. animale. zigot. Diagrama reproducerii sexuale. forme de reproducere asexuată. Animale noi. Cambulă. Părinţi. Proces. Cum se reproduc organismele vii. Nouă generație. Reproducere sexuală.
„Bazele citologice ale reproducerii” – Structuri. diviziunea meiozei. Amitoza. ciclu mitotic. Diagrama mitozei. Rinichi. fazele mitozei. creșterea corpului. Partenogeneză. Politenie. Pregătirea pentru împărțire. celule stem. Reînnoirea populației. Meioză. Ciclul de viață al unei celule. Epidermă. Esența reproducerii asexuate. reproducerea celulară. Durată de viață. Sens. Auto-reînnoirea corpului. Reproducere asexuată. dezvoltarea organismelor. Mitoză. procesele de diviziune celulară.
„Reproducția și dezvoltarea organismelor” - Amintiți-vă. Meioză. Postembrionar. Comparaţie. Determinați metoda de reproducere. tipuri de reproducere. Fertilizare. seturi de cromozomi. Formează perechi. Ontogeneză. Dezvoltarea embrionară. Muncă independentă. termeni pe subiect. reproducerea organismelor. metoda diviziunii. forme de reproducere. Lucrări de laborator.
„Reproducția organismelor vii” – Reproducerea sexuală. Reproducerea sau auto-reproducția este o proprietate a tuturor organismelor vii. O femeie adevărată. Reproducerea și dezvoltarea umană. Celenterează. Stamină. Diversitatea lumii vii. Forma procesului sexual la protozoare. De ce natura avea nevoie de două sexe. Schema de fertilizare. Evoluția reproducerii. Bărbați și femei. Partenogeneză. Variabilitatea necesară selecției naturale. reproducerea organismelor vii.
„Diferența dintre reproducerea asexuată și cea sexuală” - Izogamie. Celulele noi se formează prin divizarea celor existente. Gameti. Reproducerea este necesară. Care sunt avantajele reproducerii sexuale față de reproducerea asexuată? Lucrări de laborator. Partenogeneză. Reproducerea asexuată și sexuală a organismelor. Clonarea. diviziune binară. Sarcină: completați propoziția. Gametogeneza. forme de reproducere sexuală. Ce este fertilizarea. Reproducerea este asexuată. forme de reproducere asexuată.
Ce se întâmplă înainte de fuziunea gameților?
Pentru a răspunde la această întrebare, trebuie să vă dați seama ce este „fuziunea gameților”?
Ce este „fuziunea gameților”
Fuziunea gameților (singamia) sau cu alte cuvinte fecundarea este un tip de reproducere sexuală în care celulele germinale ale indivizilor de ambele sexe (gameții) se contopesc. De exemplu, la oameni, celulele sexuale includ sperma (masculin) și ovulul (femei). Toți gameții conțin cromozomi - sunt 23 dintre ei, atunci când celulele germinale se îmbină, se formează un zigot cu un set de cromozomi 46. Zigotul începe să se dividă, datorită căruia apar organele și sistemele unei noi persoane.
Ce se întâmplă înainte de fuziunea gameților
Pentru ca fuziunea gameților să aibă loc, este necesară formarea celulelor germinale la bărbat și la femeie. Acest proces se numește gametogeneză, care are loc în gonade. De exemplu, la o femeie, celulele germinale se formează în ovare (acest proces se numește oogeneză), iar bărbații în testicule (spermatogeneză). Formarea celulelor are loc în mai multe etape: reproducere, creștere, maturare, formare (la masculi).
- Etapa 1 - reproducere. În această etapă, celulele se divid activ și se formează celule germinale, care au încă un set diploid de cromozomi (adică au un set complet de cromozomi, ca toate celulele corpului). Această etapă la bărbați apare în timpul pubertății și continuă pe tot parcursul vieții. La femele, numărul total de celule germinale care se vor forma în procesul activității sale de reproducere este depus în embrion.
- Etapa 2 - creștere. În această etapă, citoplasma celulelor crește. Nutrienții se acumulează și setul de cromozomi se dublează.
- Etapa 3 - maturare. În acest stadiu, apare meioza - adică aceasta este diviziunea celulară, în care setul de cromozomi este înjumătățit. Celulele devin cu un set haploid de cromozomi (adică cu un singur set de cromozomi).
- Etapa 4 - formare. Alocați această etapă în procesul de formare a spermatogenezei.
Astfel, pentru ca fuziunea gameților să aibă loc, este necesar să se formeze celulele germinale ale indivizilor masculin și feminin. Procesul de formare a acestora este foarte complex și surprinzător de interesant.
Dezvoltarea într-un individ (sau grup de indivizi) cu caracteristicile ereditare ale ambelor organisme parentale care au produs gameți.
La unele specii este posibilă și dezvoltarea unui singur gamet (ou nefertilizat) în organism - partenogeneza.
Morfologia gameților și tipurile de gametogamie
Izogamie, heterogamie și oogamie
Morfologia gameților diferitelor specii este destul de diversă, în timp ce gameții produși pot diferi atât în setul de cromozomi (cu heterogameitatea speciei), cât și în dimensiune și mobilitate (capacitatea de a se mișca independent), în timp ce dimorfismul gameților la diferite specii. variază foarte mult - de la dimorfismul absenței sub formă de izogamie până la manifestarea sa extremă sub formă de oogamie.
izogamie
Dacă gameții care fuzionează nu diferă morfologic unul de celălalt ca mărime, structură și setul de cromozomi, atunci aceștia se numesc izogameți sau gameți asexuați. Astfel de gameți sunt mobili, pot purta flageli sau pot fi ameboizi. Izogamia este tipică pentru multe alge.
Anizogamie (heterogamie)
Gameții capabili de fuziune diferă ca mărime, microgameții mobili poartă flageli, macrogameții pot fi fie mobili (multe alge), fie imobili (macrogameții lipsiți de flageli la mulți protiști).
oogamie
Gameții unei specii biologice capabile de fuziune diferă puternic în mărime și mobilitate în două tipuri: gameți masculini mici și mobili - spermatozoizi - și gameți feminini mari imobili - ouă. Diferența de dimensiune a gameților se datorează faptului că ouăle conțin o cantitate suficientă de nutrienți pentru a asigura primele câteva diviziuni ale zigotului în timpul dezvoltării sale într-un embrion.
Teoria lui Parker a selecției disruptive. Dacă dimensiunea zigotului este suficient de importantă pentru supraviețuirea lui (în organisme cu fertilizare externă), atunci anizogamia ar fi o strategie stabilă din punct de vedere evolutiv. În astfel de cazuri, o populație de masculi (producători de gameți mici) și femele (producători de gameți mari) va fi stabilă. Teoria selecției disruptive face posibilă explicarea apariției și menținerii dioeciei la multe plante și unele animale cu fertilizare externă.
Tipul de joc și genul
Conceptul de sex este asociat cu diferențierea în mărimea gameților, adică ne referim la indivizii de sex masculin care produc gameți mobili mici, iar la femeie - cei care produc cei mari. În același timp, diferențierea în funcție de tipul gameții (homo – XX sau constituție heterogametică – XY) la unele specii poate să nu coincidă cu diferențierea în mărime.
În procesul de evoluție, la majoritatea speciilor, gameții mici și constituția heterogametică XY s-au dovedit a fi la mascul, iar gameții mari și constituția homogametică XX la femelă. Acestea sunt specii cu tip gamety Drosophila. Dimpotrivă, la speciile cu tip gametic Abraxas (Engleză)Rusă(păsări, fluturi, molii, unele specii de pești etc.) direcțiile acestor diferențieri nu au coincis. Ouăle la femele sunt heterogametice, în timp ce spermatozoizii la masculi sunt homogametici.
Un zigot este o celulă formată prin fuziunea a doi gameți - o femelă (ou) și un bărbat (sperma) ca rezultat al procesului sexual. Conține un set dublu (diploid) de cromozomi.
Poza 35 din prezentarea „Dezvoltarea individuală a organismului” la lecții de biologie pe tema „Ontogeneză”Dimensiuni: 960 x 720 pixeli, format: jpg. Pentru a descărca gratuit o imagine pentru o lecție de biologie, faceți clic dreapta pe imagine și faceți clic pe „Salvare imagine ca...”. Pentru a afișa imagini în lecție, puteți descărca gratuit și prezentarea „Dezvoltarea individuală a organismului.ppt” în întregime cu toate imaginile într-o arhivă zip. Dimensiunea arhivei - 474 KB.
Descărcați prezentareaOntogeneză
„Formarea celulelor sexuale” – Reducerea la jumătate a numărului de cromozomi.(Profaza I) 2. Spiralizarea cromozomilor. fazele mitozei. „Reproducția și dezvoltarea individuală a organismelor”. tipuri de reproducere. Ovogeneză, centromer, telofază, profază, gameți, metafază, anafază, meioză, zigot. Găsirea unei relații de succesiune. Stabiliți dacă următoarele afirmații sunt corecte.
„Perioada de dezvoltare embrionară” - Modificări ale aparatului ereditar sub influența diverșilor mutageni. Dezvoltarea păsărilor. Perioada postembrionară indirectă (cu transformare) directă (fără transformare). Viruși, bacterii, ciuperci, animale, plante. Din părți ale corpului mamei. Învățarea de materiale noi. În timpul orelor. Informații istorice.
„Forme de reproducere asexuată” - Clasa Ciliații ciliari. Cea mai veche și simplă formă de reproducere asexuată. 5. Reproducerea vegetativă. 1. Divizia. Reproducerea prin spori - celule specializate ale ciupercilor și plantelor. forme de reproducere asexuată. Fuziunea gameților are ca rezultat un zigot cu patru flagelari. Conjugare Partenogeneză Heterogamie Oogamie Izogamie.
„Reproducția biologiei organismelor” - Hermafrodiți. Sunt implicate două organisme. Reproducere sexuală. stratificare. 1. Femeie. 6. Drojdia se reproduce prin diviziune celulară. Intern. Este implicat un singur organism. 5. Doi indivizi sunt implicați în reproducerea sexuală, formând gameți. reproducerea organismelor vii. Masculin. tuberculi. Ovarele. becuri. 8. Numai mușchii și ciupercile se reproduc prin spori.
„Reproducția asexuată” - Întrebarea problematică a lecției: De ce reproducerea asexuată asigură constanța setului de cromozomi în generații? Modalități de reproducere vegetativă: Muguri de puiet Tija Frunză Tubercul Bulb Rizom Mustați Straturi. Tip de lecție: combinată. Legături interdisciplinare: botanică - zoologie - genetică. De exemplu, plantele se reproduc prin rădăcini, lăstari.
Sunt 10 prezentări în total în subiect
