Оглавление

Биология Лекции ИД Равновесие
Биология Лекции ИД Равновесие

Вопрос 46. Оплодотворение

1. Процесс оплодотворения. Проникновение сперматозоидов в яйцеклетку Оплодотворением называется соединение двух гамет, в результате чего образуется оплодотворенное яйцо зигота - начальная стадия развития нового организма.
Оплодотворение влечет за собой два важных следствия:

  • активацию яйца, то есть побуждение к развитию;

  • синкариогамию, то есть образование диплоидного ядра зиготы в результате слияния гаплоидных ядер половых клеток, несущих генетическую информацию двух родительских организмов.

    • Встрече гамет способствует тот факт, что яйцеклетки животных выделяют в окружающую среду особые химические вещества, активизирующие сперматозоиды. Сперматозоиды двигаются беспорядочно и с яйцеклеткой сталкиваются случайно. В оболочке яйцеклетки некоторых животных существуют крошечные отверстия микропиле, через которые проникают сперматозоиды.
    У большинства видов микропиле отсутствуют, поэтому проникновение сперматозоида осуществляется благодаря акросомной реакции. Расположенная на переднем конце сперматозоида акросомная область окружена мембраной. При контакте с яйцом оболочка акросомы разрушается. Из нее выбрасывается акросомная нить, и выделяются ферменты:

  • фермент, растворяющий оболочку яйцеклетки;

  • фермент гиалуронидаза, разрушающую фолликулярные клетки, окружающие яйцо.

    • Акросомная нить проникает через растворенную зону яйцевых оболочек и сливается с мембраной яйцеклетки. В этом месте из цитоплазмы яйцеклетки образуется воспринимающий бугорок. Он захватывает ядро, центриоли и митохондрии сперматозоидов и увлекает их вглубь яйцеклетки. Плазматическая мембрана сперматозоида встраивается в поверхностную мембрану яйцеклетки, образуя мозаичную наружную мембрану зиготы.
    Проникновение сперматозоида в яйцеклетку изменяет ее обмен веществ, показателем чего является ряд морфологических и физиологических преобразований:

  • повышается проницаемость клеточной мембраны;

  • усиливается поглощение из окружающей среды фосфора и калия;

  • выделяется кальций;

  • увеличивается обмен углеводов;

  • активизируется синтез белка.

    • Показателем изменения обмена веществ является и то, что у ряда видов животных созревание яйца заканчивается после проникновения в него сперматозоида. У человека сперматозоиды проникают в яйцеклетки, находящиеся еще в периоде созревания. Первое редукционное тельце выделяется через 10 ч, а второе - только через 1 сутки после проникновения сперматозоида.

    2. Конечный процесс оплодотворения. Синкариогамия В наружном слоеяйца изменяются эластичность и оптические свойства. На поверхности отслаивается оболочка оплодотворения, между ней и поверхностью яйца образуется свободное наполненное жидкостью пространство. Под ним образуется оболочка, которая обеспечивает сцепление клеток, возникающих в результате дробления яйца. После образования оболочки оплодотворения другие сперматозоиды уже не могут проникнуть в яйцо.
    Кульминационным моментом в процессе оплодотворения является слияние ядер. Ядро сперматозоида - мужской пронуклеус - в цитоплазме яйца набухает и достигает величины ядра яйцеклетки - женского пронуклеуса. Одновременно мужской пронуклеус поворачивается на 180 о и центросомой вперед движется в сторону женского пронуклеуса; последний также перемещается ему навстречу. После встречи ядра сливаются.
    В результате синкариогамии, т. е. слияния двух ядер с гаплоидным набором, восстанавливается диплоидный набор хромосом. После образования синкариона яйцо приступает к дроблению.

    3. Роль большого числа сперматозоидов Изучение физиологии оплодотворения позволяет понять роль большого числа сперматозоидов, участвующих в оплодотворении. Установлено, что если при искусственном оплодотворении в семенной жидкости содержится менее 1000 сперматозоидов, оплодотворение не наступает.
    Точно так же не происходит оплодотворения при введении очень большого количества сперматозоидов (более 100 млн). Это объясняется в первом случае недостаточным, а во втором случае избыточным количеством ферментов, необходимых для проникновения сперматозоидов в яйцеклетку.
    Биология Лекции ИД Равновесие

    LUXDETERMINATION 2010-2013