На головну

 Спадковий апарат клітин людини. |  Унікальні послідовності ДНК |  Принципи класифікації хромосом. Денверська номенклатура хромосом. |  Клітка як відкрита саморегулююча біологічна система. |  Розподіл клітин. Типи поділу їх біологічне значення. |  Морфологічна та генетична характеристика мітозу. |  безстатеве розмноження |  Гаметогенез. |  Генетика як наука. Предмет і завдання генетики. |  Значення генетики для інших наук і практики |

Запліднення.

запліднення - це процес злиття статевих клітин. Настає внаслідок запліднення диплоидная клітина - зигота - являє собою початковий етап розвитку нового організму.

Процес запліднення складається з трьох послідовних фаз: а) зближення гамет; б) активації яйцеклітини; в) злиття гамет, або сингамії.

1. Зближення сперматозоїда з яйцеклітиною забезпечується сукупністю неспецифічних факторів, що підвищують ймовірність їх зустрічі і взаємодії. До них відносять скоординованість настання готовності до запліднення у самця і самки, поведінку самців і самок, що забезпечує злягання і запліднення, надлишкову продукцію сперматозоїдів, великі розміри яйцеклітини, а також виробляються яйцеклітинами і сперматозоїдами хімічні речовини, що сприяють зближенню і взаємодії статевих клітин. Ці речовини, звані Гамоні (Гормони гамет), з одного боку, активують рух сперматозоїдів, а з іншого - їх склеювання. В особливій структурі сперматозоїда - акросоме -локалізуются протеолітичніферменти. У ссавців велике значення має перебування сперматозоїдів в статевих шляхах самки, в результаті чого чоловічі статеві клітини набувають здатність до запліднення (капацитація), тобто здатність до акросомной реакції.

У момент контакту сперматозоїда з оболонкою яйцеклітини відбувається акросомная реакція, під час якої під дією протеолітичних ферментів акросоми яйцеві оболонки розчиняються. Далі плазматичні мембрани яйцеклітини і сперматозоїда зливаються і через що утворюється внаслідок цього цитоплазматический місток цитоплазми обох гамет об'єднуються. Потім в цитоплазму яйця переходять ядро ??і центриоль сперматозоїда, а мембрана сперматозоїда вбудовується в мембрану яйцеклітини. Хвостова частина сперматозоїда у більшості тварин теж входить в яйце, але потім відділяється і розсмоктується, не граючи будь-якої ролі в подальшому розвитку.

2. В результаті контакту сперматозоїда з яйцеклітиною відбувається її активація. Вона полягає в складних структурних та фізико-хімічних змінах. Завдяки тому що ділянка мембрани сперматозоїда проникний для іонів натрію, останні починають надходити всередину яйця, змінюючи мембранний потенціал клітини. Потім у вигляді хвилі, що розповсюджується з точки зіткнення гамет, відбувається збільшення вмісту іонів кальцію, слідом за чим також хвилею розчиняються кортикальні гранули. Кошти, виділені при цьому специфічні ферменти сприяють відшарування желточной оболонки; вона твердне, це оболонка запліднення. Всі описані процеси представляють собою так звану кортикальну реакцію. Одним із значень кортикальной реакції є запобігання поліспермії, тобто проникнення в яйцеклітину більше одного сперматозоїда. У ссавців кортикальная реакція не викликає освіти оболонки запліднення, але суть її та ж.

У таких тварин, як морський їжак, костисті риби і земноводні, всі зміни цитоплазми супроводжуються видимими морфологічними перебудовами. Ці явища отримали назву розшарування або сегрегації плазми. Значення її для подальшого ембріонального розвитку буде розглянуто нижче.

Активація яйцеклітини завершується початком синтезу білка на трансляційному рівні, оскільки мРНК, тРНК, рибосоми і енергія були запасені ще в овогенезі. Активація яйцеклітини може початися і протікати до кінця без ядра сперматозоїда і без ядра яйцеклітини, що доведено дослідами по енуклеація зиготи.

3. Яйцеклітина в момент зустрічі зі сперматозоїдом зазвичай знаходиться на одній зі стадій мейозу, заблокованої за допомогою специфічного фактора. У більшості хребетних цей блок здійснюється на стадії метафази II; у багатьох безхребетних, а також у трьох видів ссавців (коні, собаки і лисиці) блок відбувається на стадії діакінеза. У більшості випадків блок мейозу знімається після активації яйцеклітини внаслідок запліднення. У той час як в яйцеклітині завершується мейоз, ядро ??сперматозоїда, проникло в неї, видозмінюється. Воно набуває вигляду интерфазного, а потім профазних ядра. За цей час подвоюється ДНК і чоловічий пронуклеус отримує кількість спадкового матеріалу, відповідного п2с, тобто містить гаплоїдний набір редуплікованих хромосом.

Ядро яйцеклітини, яка вчинила мейоз, перетворюється в жіночий пронуклеус, також прибрати п2с. Обидва пронуклеуса проробляють складні навігації, після чого зближуються і зливаються (синкарион), утворюючи загальну метафазну пластинку. Це, власне, і є момент остаточного злиття гамет - сингамії. Перше мітотичний поділ зиготи призводить до утворення двох клітин зародка (бластомерів) з набором хромосом 2n2c в кожному.



 Мейоз, його цитогенетичні механізми та біологічне значення. |  типи запліднення
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати