Оплодотворение. Биологическая сущность

Образование половых клеток

Оплодотворение – процесс слияния мужской и женской гамет, приводящее к образованию зиготы. При оплодотворении взаимодействуют мужская и женская гаплоидные гаметы, при этом сливаются их ядра (пронуклеусы), объединяются хромосомы, и возникает первая диплоидная клетка нового организма – зигота.

Условия необходимые для оплодотворения:
• концентрация сперматозоидов в эякуляте, не менее 60 млн в 1 мл;
• проходимость женских половых путей;
• нормальная температура тела женщины;
• слабощелочная среда в женских половых путях.

Существует внутреннее и наружное оплодотворение.
При наружном оплодотворении встреча яйцеклетки и сперматозоида зависит от самых разных факторов внешней среды, поэтому при таком типе оплодотворения организмы обычно образуют огромное количество половых клеток.
При внутреннем оплодотворении зигота получает возможность развиваться, оставаясь в теле матери. Количество половых клеток, которые образует организм, зависит также от степени заботы родителей о потомстве. У млекопитающих для выращивания зародыша (эмбриона) в матке формируется так называемое детское место или плацента. Через плаценту устанавливается связь между кровеносными руслами эмбриона и самки. Благодаря этому обеспечивается газообмен в теле зародыша, его питание и удаление продуктов распада и, конечно, защита зародыша от неблагоприятных условий внешней среды.

Оплодотворение происходит в дистальном отделе маточной трубы и проходит в 3 стадии:
I стадия – дистантное взаимодействие, включает в себя 3 механизма:
• хемотаксис – направленное движение сперматозидов навстречу к яйцеклетке (гинигамоны 1,2);
• реотаксис – движение сперматозоидов в половых путях против тока жидкости;
• капацитация – усиление двигательной активности сперматозоидов, под воздействием факторов женского организма (рН, слизь и другие).

II стадия – контактное взаимодействие, за 1,5–2 ч сперматозоиды приближаются к яйцеклетке, окружают ее и приводят к вращательным движениям, со скоростью 4 оборота в минуту. Одновременно из акросомы сперматозоидов выделяются сперматозилины, которые разрыхляют оболочки яйцеклетки. В том месте где оболочка яйцеклетки истончается максимально происходит оплодотворение, оволемма выпячивается и головка сперматозоида проникает в цитоплазму яйцеклетки, занося с собой центриоли, но оставляя снаружи хвостик.

III стадия – проникновение, самый активный сперматозоид приникает головкой в яйцеклетку, сразу после этого в цитоплазме яйцеклетки образуется оболочка оплодотворения, которая препятствует полиспермии. Затем происходит слияние мужского и женского пронуклеусов, этот процесс носит название синкарион. Этот процесс (сингамия) и есть собственно оплодотворение, появляется диплоидная зигота (новый организм, пока одноклеточный).

Существует 2 вида оплодотворения :
Моноспермия
Полиспермия
При моноспермии в яйцеклетку проникает лишь один сперматозоид, и она покрывается оболочкой, мешающей другим сперматозоидам попасть внутрь

При полиспермии в яйцеклетку проникает до нескольких десятков сперматозоидов, однако ядро только одного из них соединяется с женским пронуклеусом, остальные посредством специальных механизмов исключаются из развития. Этот тип оплодотворения присущ животным с внутренним осеменением. Оболочка яйцеклетки насекомых и многих рыб содержит отверстия, через которые сперматозоиды проникают в яйцеклетку. У млекопитающих такие отверстия отсутствуют, и, чтобы достигнуть ооплазмы, сперматозоиды должны пройти через толщу оболочек.