Оплодотворение

Оплодотворение — слияние половых гамет (спермия и яйцеклетки) и образование нового одноклеточного организма (зиготы) или оплодотворенной яйцеклетки (рис. 40). От зрелой яйцеклетки она отличается удвоенной массой ДНК, диплоидным числом хромосом, высокой метаболической активностью. У многих животных оплодотворение яйцеклетки внутреннее, и оно протекает в яйцеводе при пассивном ее продвижении по направлению матки. Движение спермиев в половых путях самки осуществляется благодаря функции аппарата движения этой клетки, положительного хемотаксиса (движение по направлению химических раздражителей), реотаксиса (движение против тока жидкости), перистальтическим сокращениям стенки матки; движению ресничек клеток, покрывающих внутреннюю поверхность яйцевода.

При сближении половых клеток ферменты акросомы головки спермия разрушают вторичную оболочку яйцеклетки. В момент прикосновения спермия к плазмолемме яйцеклетки на ее поверхности образуется выпячивание цитоплазмы — воспринимающий бугорок, или бугорок оплодотворения. В ооцит проникают головка, шейка, несущая центросому, и начальная часть хвостового отдела. У млекопитающих в оплодотворении участвует только один спермий. Этот процесс носит название моноспермии (рис. 41). Как уже говорилось выше, яйцеклетки всегда содержат только Х-половую хромосому, а спермии либо Х-половую хромосому, либо Y-половую хромосому. Если в яйцеклетку проникает спермий с Y-половой хромосомой, то зигота будет содержать Х,У-половые хромосомы, и развивается самец. При наличии в зиготе Х,Х-половых хромосом будет развиваться самка.

Оплодотворение


Рис. 40. Оплодотворение яйцеклетки спермием (схема). У птиц, рептилий, хвостатых амфибий наблюдается полиспермия: в яйцеклетку проникает одновременно несколько спермиев. У птиц все спермии имеют Z-хромосому, а яйцеклетки или Z-половую хромосому, или W-хромосому. Таким образом, новый организм получает хромосомы мужской и женской половых клеток и поэтому наследует признаки обоих родителей.

После проникновения спермия в яйцеклетку вокруг последней формируется оболочка оплодотворения, препятствующая проникновению в ооцит других спермий. Яйцеклетки выделяют особые вещества — агглютинины. Они склеивают другие спермии, а фолликулярные клетки вторичной оболочки яйцеклетки их поглощают.

Оплодотворение


Рис. 41. Спермий, втягиваемый в цитоплазму яйцеклетки воспринимающим бугорком (электронная микрофотография) :

Читайте также:  Внезародышевые органы

— воспринимающий бугорок; — центриолъ спермип; — оболочка оплодотворения; — мнтохондриальное тельце; 5 — ядро спермия; 6 — цитоплазма яйцеклетки (по Вилли и Детье).

Оплодотворение


Рис. 42. Схематическое изображение последовательных стадий оплодотворения:

1 — цитоплазма яйцеклетки; — ядро яйцеклетки; — блестящая оболочка; 4 — фолликулярный эпителий; — головка спермия; — шейка спермия; 7 — хвост спермия; — воспринимающий бугорок; 9 — оболочка оплодотворения; 10 — женский и 11 — мужской пронуклеусы; 12 — веретено между центриолями; 13 — синкарион (по Елисееву).

Головка спермия, внедрившаяся в цитоплазму яйцеклетки, набухает, округляется и приобретает форму округлого ядра — мужской пронуклеус (рис. 42). Последний перемещается к округлому ядру яйцеклетки — женскому пронуклеусу. Оба пронуклеуса гаплоидны, и после их соединения образуется диплоидное ядро зиготы. Процесс соединения пронуклеусов называется синкарионом. В это время в клетке резко усиливаются метаболические процессы.

Яйцеклетка лишена центриолей. В нее вносят их спермии. Центриоли шейки спермия расходятся, образуется ахроматиновое веретено; ядерная мембрана исчезает, отцовские и материнские хромосомы формируют материнскую звезду первого митотического деления оплодотворенной яйцеклетки. Так начинается следующий этап эмбриогенеза — дробление.

При полиспермии (рептилии, птицы и др.) в яйцеклетку проникает одновременно несколько спермиев, однако с ее ядром соединяется только один из них. Неоплодотворенные яйцеклетки и неучаствующие в оплодотворении спермии гибнут и в яйцеводах или матке поглощаются клетками крови — лейкоцитами (leukos — белый, kytos — клетка).

Таким образом, при оплодотворении осуществляется: 1) активация яйцеклетки, после чего начинается ее деление (дробление);

2) рекомбинация отцовских и материнских хромосом, что в конечном результате обусловливает адаптацию особи к изменениям окружающей среды и их выживаемость. Таково- общебиологическое значение оплодотворения.

Читайте также:  Половые клетки (гаметоциты)

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *