Muna viljastamine on hämmastav protsess, mida spetsialistid üle maailma on aastaid uurinud. Teame kõiki etappe, mille sugurakud läbivad enne ja pärast hinnalist kohtumist. Viljastumise hetkel moodustub vanemrakkudest midagi uut, mis ühendab ema ja isa geneetilise teabe. See mikroskoopiline ainulaadne rakk on määratud saama tulevikus täisväärtuslikuks inimeseks.

Väetamise edukus sõltub paljudest teguritest. Sellele protsessile eelnevad sajad muud, mitte vähem olulised. Rasestumist ei toimu, kui sugurakkude küpsemise ja liikumise protsess on häiritud: sperma ja munad.

Spermatosoidide edendamine munarakku

Ejakulatsiooni hetkest kuni sugurakkude kohtumiseni kulub 3 kuni 6 tundi. Spermatosoidid liiguvad pidevalt, liikudes munaga kokkupuutumise koha poole. Naise keha on paigutatud nii, et mehe sugurakud puutuvad teel kokku paljude takistustega, mis on looduse poolt loodud kaitsemehhanismina. Seega elimineeritakse nõrgad spermatosoidid, mis on potentsiaalselt ohtlikud ega sobi uue elu tekkeks.

Ühe vahekorra ajal satub tuppe kuni 300 miljonit spermatosoidi, kuid eesmärgini jõuab vaid üks. Miljonid isased sugurakud surevad teel munarakku ja otse selle kõrvale. Enamik rakke järgneb peaaegu kohe pärast ejakulatsiooni koos spermaga. Suur hulk seemnerakke sureb tupes ja emakakaela limas. Mõned seemnerakud jäävad emakakaela voltidesse kinni, kuid need muutuvad varuks juhuks, kui esimene rakurühm ei ulatu.

Märkimisväärne on see, et need kinni jäänud spermatosoidid on enne ovulatsiooni raseduse põhjuseks. Kõik teavad, et viljastumine saab võimalikuks alles pärast ovulatsiooni, kuid on olemas võimalus rasestuda igal tsükli päeval. Kui seksuaalvahekord toimub enne munaraku vabanemist, ootavad need kinnijäänud seemnerakud ovulatsiooni ja jätkavad oma teed sugurakku. Spermatosoidid võivad püsida "elus" kuni 7 päeva, seega jääb rasestumise oht nii enne kui ka pärast ovulatsiooni.

Kuna spermatosoidid ei ole naise immuunsüsteemile tuttavad, võtab ta neid võõrelementidena ja hävitab need. Naise immuunsuse ülemäärase aktiivsuse korral võime rääkida immunoloogilisest kokkusobimatusest, mis võib paaril põhjustada viljatust.

Pärast immuunsuse rünnakut ellujäänud spermatosoidid liiguvad munajuhadesse. Kokkupuude emakakaela kanali kergelt leeliselise limaga põhjustab spermatosoidide aktiivsuse suurenemist, nad hakkavad kiiremini liikuma. Lihaste kokkutõmbed aitavad spermatosoididel emakas ringi liikuda. Üks osa läheb munajuhasse ja teine ​​emaka torusse, kus asub munarakk. Torus peavad spermatosoidid vedelikuvoolule vastu pidama ja osa rakke jäävad limaskesta villidesse kinni.

Selles etapis vallanduvad trakti ülemistes osades reaktsioonid, mis kutsuvad esile spermatosoidide mahtuvuse (küpsemise). Selle eest vastutavad teatud biokeemilised ained. Mahtuvuse tagajärjel muutub sperma pea membraan, valmistudes munarakku tungimiseks. Spermatosoidid muutuvad hüperaktiivseks.

Muna küpsemine ja edendamine

Olenemata tsükli pikkusest konkreetsel naisel toimub ovulatsioon 14 päeva enne menstruatsiooni. Tavalise 27-28-päevase tsükli korral langeb munaraku vabanemine folliikulist keskele. Tähelepanuväärne on see, et erinevate naiste tsükli pikkus on erinev ja võib ulatuda 45 või enama päevani. Sel põhjusel soovitavad eksperdid arvutada ovulatsiooni päeva, keskendudes eeldatavale menstruatsiooni algusele. Sellest kuupäevast tuleb arvestada kahte nädalat.

Viljastamise aeg:

1. 14 päeva enne menstruatsiooni lahkub munarakk folliikulist. Toimub ovulatsioon. Sel perioodil on risk rasestuda suurim.
2. 12-24 tunni jooksul pärast ovulatsiooni saab sperma munarakku viljastada. Seda perioodi nimetatakse viljakuse aknaks. Päev pärast ovulatsiooni munarakk sureb, kuid seda aega saab paljudest teguritest sõltuvalt lühendada.
3. Kui seksuaalvahekord toimus pärast munaraku vabanemist folliikulist, kulub viljastamiseks vaid 1-2 tundi. Selle aja jooksul ületavad sperma rakud tupest munajuhadeni 17-20 cm, võttes arvesse kõiki takistusi.
4. Kui vahekord toimus enne ovulatsiooni, on viljastumine võimalik nädala jooksul. Tähelepanuväärne on, et Y-kromosoomi spermatosoidid on kiiremad, kuid elavad 1-2 päeva ja X-kromosoomi rakud on aeglased, kuid taluvad keskkonna negatiivset mõju nädala jooksul. Sellel faktil põhinevad paljud teatud soost lapse eostamise meetodid.

Ovulatsioon on folliikuli väike plahvatus. Munarakk ja vedelik, milles munarakk küpses, sisenevad kõhuõõnde. Munajuhade "äär" hõlmab ripsepiteeli, mis soodustab munaraku munasarjast väljumist ühesuunaliselt. Need ripsmed aktiveeruvad östrogeenide mõjul, hormoonid, mida munasarjad eritavad pärast ovulatsiooni.

Sel perioodil on muna ümbritsetud kummulirakkudega, mis moodustavad särava krooni. See kroon sisaldab follikulaarseid rakke ja on munaraku sekundaarne ümbris. See muutub sperma jaoks takistuseks otsese viljastamise ajal.

Kuidas toimub sugurakkude ühinemine?

Sugurakkude liitmine

Otsene viljastumine toimub munajuhas, munasarjale lähemal. Rännaku sellesse etappi jõuavad kümned seemnerakud sadade miljonite seast: kõige tugevamad, vastupidavamad ja aktiivsemad spermatosoidid. Ainult üks viljastab muna ja ülejäänud aitavad sellel rakku tungida ja surra.

Kõige aktiivsemad tungivad läbi särava võra ja kinnituvad muna välise – läikiva – koore retseptorite külge. Sperma eritavad proteolüütilisi ensüüme, mis lahustavad valgukatte. See nõrgestab munaraku kaitsekihti, nii et üks sperma pääseb sisse.

Väliskest kaitseb sisemist membraani. Sellele membraanile esmalt jõudnud spermatosoidid kinnituvad sellele ja sugurakud ühinevad mõne minutiga. Sperma "imendumine" munaraku poolt käivitab reaktsioonide ahela, mis põhjustab muutusi selle kestas. Teised spermatosoidid ei suuda end enam kinnituda, lisaks eraldab munarakk nende tõrjumiseks aineid. Olles sulandunud esimese spermaga, muutub munarakk teistele läbitungimatuks.

Niipea, kui sperma on munarakku tunginud, käivituvad naise kehas mehhanismid, mis teavitavad teisi viljastamissüsteeme. Elundite töö korraldatakse ümber selliselt, et säiliks embrüo eluline aktiivsus. Kuna keha võib hakata viljastatud munarakku võõra moodustiseks pidama, nõrgeneb immuunsus ega saa põhjustada loote äratõukereaktsiooni.

Uue genoomi moodustumine

Geneetiline teave on spermatosoidis tihedalt pakitud. See hakkab avanema alles muna sees, moodustub pronukleuse ümber – sügootituuma eelkäija. Protuumas korrastub geneetiline materjal end ümber, moodustades 23 kromosoomi. Tähelepanuväärne on see, et emalt pärinev geneetiline materjal moodustub alles viljastamise käigus.

Mikrotuubulid toovad kaks protuuma üksteisele lähemale. Kromosoomide komplektid ühinevad, moodustades ainulaadse geneetilise koodi. See sisaldab teavet saja omaduse kohta, mis tulevasel inimesel on: silmade värvist iseloomuomadusteni. Need omadused sõltuvad suuresti põlvest põlve edasiantavast pärilikust informatsioonist, kuid tekivad ka unikaalsed "plokid".

Muna viljastamine etapiviisiliselt

1. Spermatosoidid "rünnavad" muna. Nad lõid teda sabaga, et ta pöörlema ​​paneks.
2. Sperma siseneb munaraku sisemusse.
3. Isa ja ema kromosoomide sulandumine, uue geneetilise programmi kujunemine. Seejärel nimetatakse viljastatud munarakku sügoodiks.
4. 30 tundi pärast viljastamist algab sügootide lõhustumine. Uusi rakke nimetatakse blastomeerideks.
5. Esimesel päeval pärast seda jagatakse sügoot kaheks, seejärel neljaks blastomeeriks.
6. Kolmandal päeval on kaheksa blastomeeri.
7. Neljandat päeva tähistab sügoodi jagunemine kuueteistkümneks rakuks. Sellest ajast alates nimetatakse embrüot morulaks.
8. Purustamine jätkub, kuid morula sees tekib vedelik. Moodustatud - embrüo arengu viimane etapp enne emakasse liikumist ja implanteerimist.
9. Selles etapis on viljastamisprotsess lõppenud, kuid täielikku rasedust pole veel toimunud. Seejärel liigub sügoot läbi munajuhade emakasse, implanteerub ja hakkab arenema kuni sünnituseni.

Pärast loote muna ülekandmist emakasse lõpeb jagunemisprotsess, algab selle viimine endomeetriumi. Embrüo kinnituskoht määrab lapse asendi kõhuõõnes: naistele mööda tagaseina implanteerides on kõht väike, piki esiseina istutades suurem.

Embrüo sisenemine endomeetriumi käivitab palju biokeemilisi protsesse, mistõttu naisel võib sel perioodil tekkida iiveldus, temperatuur tõuseb ja peavalud. Implantatsiooni spetsiifiline märk on määrimine, mis viitab emaka seinte kahjustusele.

Kuidas rasedus algab

Esimesel nädalal pärast viljastamist on sügoot munajuhades. Seitsmendal päeval hakkab ta laskuma emakasse ja otsib kohta, kuhu kinnituda. Tervel naisel on selles staadiumis emaka endomeetrium paksenenud, nii et sigoot on kergesti fikseeritav ilma märkimisväärse äratõukereaktsioonita. Endomeetriumi ebapiisav paksus põhjustab sageli naiste viljatust.

Munajuhadest emakasse liikumise perioodil võtab munarakk kollaskehast toitaineid, mistõttu ei mängi tulevase ema elustiil selles etapis olulist rolli. Pärast sügoodi kinnitumist endomeetriumile olukord aga muutub: rase peab oma elustiili ja toitumise ümber vaatama, sest nüüd sõltub loote areng täielikult tema käitumisest. Oluline on säilitada normaalne vaimne ja füüsiline seisund.

Sügoot tungib endomeetriumi ja algab implantatsioon. See protsess kestab umbes 40 tundi: rakud jagunevad, tungivad limaskestale ja seejärel kasvavad. Aktiivselt moodustuvad veresooned, mis tulevikus muutuvad platsentaks. Idusõlme hakkab moodustama keha ja pindmised rakud on need osad, mis on vajalikud loote arenguks (lootekott, platsenta, nabanöör). Implantatsiooni lõpuleviimine tähistab rasedusperioodi, st lapse kandmise algust.

Amnion ehk lootekott on värvitu looteveega kott. Neid on vaja hapra loote kaitsmiseks emaka seinte surve, temperatuurikõikumiste, müra ja väljastpoolt tuleva šoki eest. Lisaks toetab lootevesi ainevahetust.

Platsenta on ainulaadne organ. See annab lootele kõik kasvuks, arenguks ja eluks vajaliku. Teatud etapis täidab platsenta kopsude, neerude ja seedimise funktsioone ning moodustab ka hormoone ja muid lapse täielikuks arenguks vajalikke elemente. See transpordib värsket ema verd nabaveeni ja eemaldab loote arteritest ainevahetusproduktid. Platsenta on omamoodi filter, mis kaitseb loodet kahjulike mikroorganismide ja ainete eest. Nabanöör ühendab loote ja platsenta. Veri voolab selle sees olevate veresoonte kaudu edasi-tagasi.

3 raseduse etappi

Rasedus jaguneb kolmeks etapiks: keha ja loote elu toetavate organite moodustamine, kehasüsteemide kohandamine ja sünnituseks valmistumine. Hoolimata asjaolust, et rasedus kestab 9 kuud, loetakse meditsiinis seda perioodi nädalate kaupa. Sünnist kuni uue elu ilmumiseni möödub umbes 40 nädalat, mis võrdub 10 kuukuuga (tsükli 28 päeva alusel). Seetõttu koosneb raseduskalender 10 kuust. Raseda kehas toimuvaid muutusi on sellise kalendri abil lihtsam jälgida. Rase naine teab täpselt, mis nädalal on vaja analüüsid teha ja ultraheli teha.

Kuidas suurendada oma eduka viljastamise võimalusi

Kõige soodsam periood rasestumiseks on kaks päeva pärast ovulatsiooni. Arvestades aga spermatosoidide elujõulisust 5 päeva jooksul, tuleks aktiivset seksi alustada 3-4 päeva enne ovulatsiooni. Spermatosoidid hakkavad juba munarakku "ootama" kõhuõõnes ja munajuhades.

Baastemperatuuri järgi saate ovulatsiooni päeva täpselt määrata, kuid sellisele kalendrile peate tuginema alles pärast 6-kuulist regulaarset mõõtmist. Laboratoorsetes tingimustes saab ovulatsiooni määrata uriini ja süljega.

Kui naise menstruaaltsükkel on standardne 28 päeva, tuleb edukaks viljastumiseks seksida tsükli 10.–18. päeval (soovitavalt ülepäeviti, kui tsükli esimene päev on menstruatsiooni päev). Raseduse osas ei tohiks olla liiga pedantne, peamine on selles küsimuses nauding ja lõõgastus.

Vaatamata sellele, et sagedane ejakulatsioon vähendab seemnevedeliku mahtu, on regulaarne seks spermatosoidide hea liikuvuse võti. Seetõttu piisab edukaks viljastumiseks seksimisest ülepäeviti. Igapäevane vahekord tagab viljastumise 25%, samas kui üks seksuaalvahekord nädalas vähendab tõenäosust 10%-ni.

Naine suudab rasestumise tõenäosust suurendada, kui vahetult pärast seksi lamab külili või tõstab vaagnat üles. Siiski on vaja arvestada emaka ehituse iseärasusi: painutamisel on parem lamada kõhuli, kergelt kummardudes ja kahesarvikulise vormi korral tõsta vaagnat. Peaasi, et sperma tupest välja ei voolaks. Pärast vahekorda ärge kasutage hügieenitooteid ja dušši, kuna see võib muuta tupe pH-d ja mõjutada spermat.

Kui partneritel on raskusi rasestumisega, võite minna kliinikusse ja kasutada diagnostikaseadmeid, et täpselt jälgida folliikuli küpsemist ja munaraku vabanemise aega. Nendel eesmärkidel sobib kahjutu ja valutu ultraheli diagnostika.

Tuleb mõista, et munaraku viljastamine ei ole rasedus. Edukast viljastumisest saame rääkida alles pärast seda, kui embrüo jõuab emakasse ja süveneb endomeetriumi. Munaraku viljastumisest raseduseni möödub nädal. See aeg on vajalik selleks, et käivitada mehhanismid, mis ei võimalda implanteerida vale kromosoomikomplektiga sigooti. See on võimalik, kuid enamasti surevad "katkised" sügootid enne või vahetult pärast implanteerimist. Need tulevad välja koos menstruaalvooluga, mistõttu naine isegi ei tea, millised protsessid tema kehas toimusid. Selliseid nähtusi reeglina kaotatud raseduseks ei nimetata.

Väetamine- isas- ja naissugurakkude ühinemisprotsess, mis viib moodustumiseni sigootid. Viljastamise ajal suhtlevad isas- ja emased haploidsed sugurakud, nende tuumad aga ühinevad (pronukleid), kromosoomid ühinevad ja tekib uue organismi esimene diploidne rakk - sügoot. Viljastumise algus on spermatosoidi ja munaraku membraanide ühinemise hetk, viljastumise lõpp on isase ja emase protuuma materjali ühinemise hetk.

Viljastumine toimub distaalses munajuhas ja läbib 3 etappi:

I etapp - kauge interaktsioon, sisaldab 3 mehhanismi:

kemotaksis - spermatosoidide suunatud liikumine munaraku suunas (ginigamons 1,2);

reotaksis - spermatosoidide liikumine sugutraktis vedelikuvoolu vastu;

mahtuvus - spermatosoidide suurenenud motoorne aktiivsus naisorganismi tegurite (pH, lima jt) mõjul.

II etapp - kontaktinteraktsioon, 1,5-2 tunni jooksul lähenevad spermatosoidid munarakule, ümbritsevad seda ja põhjustavad pöörlevaid liikumisi, kiirusega 4 pööret minutis. Samal ajal vabanevad seemnerakkude akrosoomist spermatosüliinid, mis vabastavad munaraku kestad. Kohas, kus munarakk muutub õhemaks, toimub võimalikult palju viljastumist, ovolemma ulatub välja ja spermatosoidi pea tungib munaraku tsütoplasmasse, tuues kaasa tsentrioolid, kuid jättes saba väljapoole.

III etapp - tungimine, kõige aktiivsem spermatosoid surub pea munarakku, kohe pärast seda moodustub munaraku tsütoplasmas viljastamismembraan, mis takistab polüspermia. Siis ühinevad isas- ja naissoost protuumad, seda protsessi nimetatakse sünkarsioon. Näib, et see protsess (süngaamia) on tegelikult viljastumine diploidne sügoot(uus organism, samas ainurakne).

Väetamiseks vajalikud tingimused:

Spermatosoidide kontsentratsioon ejakulaadis, vähemalt 60 miljonit 1 ml-s;

naiste suguelundite läbilaskvus;

naise normaalne kehatemperatuur;

Kergelt aluseline keskkond naiste suguelundites.

Viljastamise bioloogiline tähendus seisneb selles, et tavaliselt erinevatest organismidest pärinevate mees- ja naissugurakkude ühinemisel moodustub uus organism, mis kannab isa ja ema tunnuseid. Kui sugurakkudest moodustuvad erinevate kromosoomikombinatsioonidega sugurakud, võivad uued organismid pärast viljastamist kombineerida mõlema vanema omadusi erinevates kombinatsioonides. Selle tulemusena suureneb tohutult organismide pärilik mitmekesisus.

37. Embrüonaalse arengu põhietappide tunnused ja tähendus. Sügootide purustamise tüüpide sõltuvus munaraku struktuurist. Gastrulatsiooni meetodid.

Embrüonaalne periood algab sügoodi moodustumisega. Pärast seda siseneb sügoot purustamise staadiumisse.

Lõhustumine on sügoodi mitootiline jagunemine, mille käigus blastomeerid ei suurene. Purustamise tulemusena moodustub hulkrakne organism (blastula), millel on blastoderm ja blastokoel.

purustamise tüübid.

Purustamine võib olla:

Täielik - globalistlik (lansletid, kahepaiksed, imetajad) - sügoot jaguneb täielikult blastomeerideks.

Osaline – meroblastne (roomajad, linnud) – purustatakse vaid osa sügootist.

Võib olla:

Ühtlane - sama suurusega blastomeerid.

Ebaühtlane - erineva suurusega blastomeerid.

Võib olla:

sünkroonne

asünkroonne

Täielik purustamine vastavalt blastomeeride asukohale võib olla:

Radiaalsed – blastomeerid paiknevad üksteise kohal.

Spiraal – peal olevad blastomeerid on segunenud all olevate blastomeeridega.

Bilateralnvm - asub kahepoolse sümmeetria seaduse järgi.

Kaootiline.

Osaline purustamine võib olla:

Diskoidne – ainult osa loomapooluse tsütoplasmast jaguneb blastomeerideks.

Pindmine - purustatakse ainult tsütoplasma pinnakiht.

Purustamise tüübi määrab muna struktuur.

Alicetaliga (ilma munakollaseta või väikeses koguses, mis paikneb ühtlaselt piki tsütoplasma, tuum on keskel) ja isolitsetaal (väike kogus paikneb ühtlaselt piki tsütoplasma, tuum on keskel) - täielik ühtlane või ebaühtlane jagunemine esineb.

Teloface tüübiga (oluline kogus munakollast, suurem osa asub vegetatiivse pooluse lähedal, tuum on nihkunud loomapooluse poole) - purustamine on täielik, ebaühtlane või osaline kettakujuline.

Tsentropersonaalse tüübi korral (märkimisväärne kogus munakollast paikneb tsütoplasmas ühtlaselt, kuid tsütoplasma pinnakiht on valdavalt vaba) - killustumine on osaline pindmine.

Gastrulatsioon on kahekihilise embrüo moodustumise protsess. Seda protsessi iseloomustab embrüonaalsete rakkude liikumine. Põhiolemus seisneb ühekihilise - kahekihilise - embrüo moodustamises.

Gastrulatsiooni meetodid.

Invaginatsioon - blastodermi lõigu invaginatsioon sissepoole terve kihiga. (lantsett)

Epibolia - saastumine loomapooluse väikeste rakkudega, vegetatiivse pooluse suuremate rakkudega (kahepaiksed)

Delaminatsioon - blastodermi rakkude kihistumine kaheks üksteise kohal asetsevaks kihiks (roomajad, linnud)

Immigratsioon - rühmade või üksikute rakkude liikumine, mis ei ole kihiks ühendatud (kõrgemad selgroogsed)

Segatud - (esimese faasi dilaminatsiooni teine ​​​​immigratsioon)

Viljastumine on haploidse sperma sulandumine haploidse munarakuga, mis kulmineerub nende tuumade ühinemisega viljastatud munaraku üheks diploidseks tuumaks – sügoodiks. Viljastamise protsessis täidab sperma kahte funktsiooni. Esimene on munaraku aktiveerimine, indutseerides selle arengu algusesse. See funktsioon ei ole spermatosoidile omane: aktiveeriva tegurina võib selle asendada mitmete füüsikaliste või mehaaniliste mõjuritega, mis võivad provotseerida embrüo arengut. Muna arengut ilma spermatosoidide osaluseta nimetatakse partenogeneesiks. Sperma teine ​​funktsioon, mille täitmisel see on juba hädavajalik, on isapoolse geneetilise materjali viimine munarakku.

Sugurakkude (sugurakkude) interaktsiooni viljastamisprotsessis võib jagada kolme faasi: 1) kauginteraktsioon, mis viiakse läbi teatud kaugusel, kuni sugurakkude kokkupuuteni; 2) kontaktinteraktsioon, mis tekib sugurakkude pindade otsesel kokkupuutel; 3) protsessid, mis toimuvad pärast spermatosoidi sisenemist munarakku (joonis 2.1).

Riis. 2.1. väetamise protsess.

A on kauginteraktsiooni faas; B, C, D - kontaktinteraktsiooni faas;

D, F, W, W – sünkarüoni faas. 1 - munamembraan; 2 - želatiinmembraan; 3 - väetamise tuberkuloos; 4 - väetamiskest; 5 - tsentriool.

1.1. Sugurakkude kaugsuhtlus mille eesmärk on suurendada sperma ja munaraku kohtumise tõenäosust. Enamik neist interaktsioonidest viiakse läbi kemotaksist- spermatosoidide liikumine mööda teatud munaraku eritatavate ainete kontsentratsioonigradienti. Paljude loomarühmade, eriti selgrootute puhul on kemotaksise esinemine usaldusväärselt kindlaks tehtud.

Imetajate spermatosoidide liikumisel mööda munajuha ülemisi osi on reotaksise nähtus (võime liikuda munajuhades vastu tulevale vedelikuvoolule) hädavajalik.

1.2. Sugurakkude kontaktinteraktsioon hakkab läbi viima hetkest, kui sperma puutub kokku munaraku kestadega (joon. 2.2). Nende interaktsioonide esimest etappi nimetatakse akrosomaalseks reaktsiooniks. Mõnikord võib seda reaktsiooni põhjustada mitte ainult kokkupuude zona pellucidaga, vaid ka spermatosoidide kokkupõrge mis tahes kõva pinnaga või Ca 2 + kontsentratsiooni suurenemine. Selle reaktsiooni väline ilming, mis on nähtav väikese suurenduse korral, on nn akrosomaalse filamendi väljutamine munamembraani suunas. Akrosomaalse filamendi väljutamise ajal fikseeritud spermatosoidide õhukesed elektronmikroskoopilised uuringud näitasid järgmist.

Riis. 2.2. Sperma-muna ühinemise järjestikused etapid.

A. B - akrosomaalse vesiikuli avamine; C, D – akrosoome lüüsivate ensüümide vabanemine;

D, E - viljastumise tuberkuli moodustumine

Protsess algab akrosoomi membraani sulandumisest spermatosoidi välismembraaniga. Seejärel sulanud membraanid rebenevad ja toimub akrosomaalse vesiikuli sisu eksotsütoos. Samal ajal valatakse sellest välja spermolüsiinid-ensüümid, mis lahustavad munaraku membraani. Pärast seda hakkab akrosoomi membraani sisemine osa kiiresti välja ulatuma, mille tulemusena moodustub üks või terve kimp nn akrosoomituubuleid (ehk mikrovilli), mis väikese suurendusega näevad välja nagu niidid. Akrosomaalne mikrovillus kasvab fibrillaarse kontraktiilse valgu aktiini kiire kokkupanemise tulemusena, mis moodustab selle struktuurse aluse. Akrosomaalsete mikrovilli kokkupuute hetk zona pellucidaga on munaraku ja spermatosoidide vastastikusel tunnustamisel määrav.

See äratundmine toimub spermatosoidi "õige" kohtumise korral sama liigi munaga akrosomaalse mikrovilluse (endine sisemine) membraani sisestatud spetsiaalse valgu (bindiini) täiendava interaktsiooni tõttu. akrosomaalse vesiikuli membraan) koos vastava retseptoriga munakoorel. Isegi lähedaste liikide seas on bindiinid koostiselt erinevad. Bindiinid, mis on sel viisil vangistatud enne akrosomaalses vesiikulis toimuvat akrosomaalset reaktsiooni, paljastatakse (muutuvad kättesaadavaks) retseptorite poolt seondumiseks akrosomaalse mikrovilluse ümberpööramise ja kasvu tõttu.

Pärast äratundmisreaktsiooni (bindiini ja selle retseptori vahelise kompleksi moodustumine zona pellucidas) lüüsitakse munaraku membraan, mille järel moodustub sellele akrosomaalsete mikrovillide poole suunatud viljastamistuberkul. Seda hetke peetakse munaraku aktiveerimise protsessi alguseks. Viljastustuberkli, aga ka akrosomaalsete mikrovilli moodustumisega kaasneb aktiini polümerisatsioon. Akrosomaalsete mikrovilli ülaosa membraanid ja viljastumistuberklid ühinevad omavahel ning sellest tuleneva läbikanali kaudu jõuab spermatosoidi sisu (peamiselt tuum ja vähemalt üks tsentrioolidest, aga sageli ka sabaosa) muna sisse minna. Spermatosoidi membraani osa on sisestatud munaraku membraani ja võib püsida pikka aega, mõnikord tuvastatakse immunoloogiliste meetoditega kuni vastse staadiumini (merisiilikul).

Ca 2+ kontsentratsiooni kiire tõus on seotud ka valkude ja DNA sünteesi stimuleerimisega ning põhjustab munaraku aktivatsioonireaktsiooni ilmseima tunnuse - nn kortikaalsete alveoolide eksotsütoosi (joonis 2.3). Need on arvukad vesiikulid, mis sisalduvad viljastamata munaraku kortikaalses (pinnakihis). Eksotsütoosiprotsesside stimuleerimist Ca 2+ ioonidega oleme juba kohanud akrosomaalse vesiikuli eksotsütoosi näitel.

Kortikaalsete alveoolide eksotsütoosi käigus eralduvad neist kitsasse ruumi muna plasmamembraani ja sellega tihedalt külgneva munakollase membraani vahele järgmised ained: 1) proteolüütiline ensüüm, mis lõhub plasmamembraani ja munakollase vahelisi sidemeid. membraan - vitelliindelaminaas; 2) proteolüütiline ensüüm, mis vabastab zona pellucidale settinud spermatosoidid sidemetest selle membraaniga - sperma retseptori hüdrolaas; 3) glükoproteiin, mis tõmbab vett munakollase membraani ja plasmamembraani vahele ning põhjustab seeläbi nende eraldumist: selle tulemusena tekib munakollase membraani ja plasmamembraani vahele tohutu ruum, nn. perivitelliin. Perivitelliini ruumi moodustumine on munaraku aktiveerumise kõige selgem märk; 4) kõvenemistegur väetamismembraanid; 5) struktuurvalk hüaliin, mis osaleb hüaliinkihi moodustumisel, mis paikneb paljudes munades (näiteks merisiilikul) plasmamembraani kohal.

Riis. 2.3. Väetamine.

1, 2, 3 – akrosomaalse reaktsiooni etapid; 5 - läikiv tsoon; 6 - perivitelliini ruum;

7 - plasmamembraan; 8 - kortikaalne graanul; 9 - spermatosoidide juhtimine munarakku;

10 - tsooni reaktsioon.

Samal ajal toimub tsütoskeleti elementide kokkupanek ja ümberjaotumine munaraku kortikaalses kihis. Selle tulemusena omandab kortikaalne kiht kontraktiilsuse, mis on vajalik lõhustamisjaotuste teostamiseks. Viljastamismembraani moodustumine kaitseb munarakku usaldusväärselt liigsete spermatosoidide - polüspermia - tungimise eest.

Esimestel sekunditel pärast sugurakkude kokkupuudet suureneb järsult munaraku plasmamembraani läbilaskvus välise Na + suhtes, mis viib munaraku transmembraanse potentsiaali languseni negatiivsest (umbes -60 mV) nõrgalt positiivseks (umbes + 10 mV). Selle potentsiaalse languse viib läbi nn kiire polüspermia blokk, kuna täiendavad spermatosoidid ei suuda enam tungida positiivse transmembraanse potentsiaaliga munadesse.

Seega on muna aktiveerumine ülikiire ja laiaulatuslik reaktsioon, mis hõlmab sõna otseses mõttes kõiki muna komponente.

1.3. Sperma muna sees (sünkarüoni faas).

Enamikul loomadel siseneb spermatosoidid munarakku tervikuna, sealhulgas saba; mõnel liigil jääb flagellum pinnale. Kuid isegi munarakku sattudes ei mängi seemnerakk selle edasises liikumises mingit rolli. Spermatosoid keerab edasise liikumise käigus kohe kaela; tsentriooli ümber on iseloomulik "aurora", mille moodustavad mikrotuubulid. Sperma tuumas olev kromatiin on despiraliseeritud. Sperma tuuma nimetatakse nüüdseks meessoost protuum. Despiraliseerub ka munaraku tuuma kromatiin pärast meiootiliste jagunemiste lõppu. Seda tuuma nimetatakse naise protuum.

Enne lähenemist sooritavad esituumad keerulisi liigutusi (“protuumade tants”). Esiteks liigub isase protuum munarakku pinnaga risti ja olenemata emase protuuma asendist. Seda teelõiku nimetatakse "läbipääsuteeks". Seejärel liiguvad mõlemad protuumad mööda "kopulatsiooniteed" üksteise poole. Isase pronukleuse liikumine toimub ilmselt aurora kasvavate mikrotuubulite "tõrjumise" tõttu muna pinnakihist.

Pärast protuumade lähenemist kariogaamia- nende kromosoomikomplektide liit. Kariogaamia tekib alati alles pärast seda, kui munaraku küpsemise jagunemised on lõpule viidud (enamiku loomade puhul stimuleerib nende jagunemist seemnerakkude sisenemine munarakku). Nendel vähestel liikidel, kus spermatosoidid tungivad juba küpsesse munarakku (näiteks merisiilikul), väljendub kariogaamia protuumade otseses sulandumises; moodustub üksik sügoottuum. Nendel juhtudel, kui spermatosoidide sisenemise ja kariogaamia vahele jääb pikem periood, lahustuvad protuumade kestad juba enne nende lähenemist ja kromosoomid spiraliseerivad. Siis väljendub kariogaamia selles, et mõlema protuuma kromosoomid asuvad samal tasapinnal, viljastatud munaraku 1. mitootilise jagunemise metafaasiplaadi tasapinnal.

2. Ooplasmaatiline segregatsioon- munaraku komponentide liikumine pärast viljastamist ja spetsiifiliste alade ("väljade") moodustumine, mis määravad embrüo teatud osade edasise arengu.

Kohe pärast spermatosoidi tungimist (või partenogeneetilise ainega kokkupuudet) algavad munaraku tsütoplasma (ooplasma) intensiivsed liikumised. Mõnikord toimub sel juhul eraldumine, ooplasmi erinevate komponentide segunemine, mida nimetatakse ooplasmaatiliseks segregatsiooniks. Selle protsessi käigus tuuakse välja embrüo ruumilise korralduse peamised, ehkki sugugi mitte kõik elemendid.

3. Partenogenees.

Nagu juba mainitud, saab paljude loomade mune aktiveerida looduslikult või kunstlikult, ilma spermatosoidide abita. Arengut ilma spermatosoidide osaluseta nimetatakse partenogenees. Looduslik partenogenees on tüüpiline mõnede koorikloomade ja rooviliste suvepõlvkondadele; seda leidub mesilastel, herilastel, paljudel liblikõielistel ja selgroogsetel - mõnel sisaliku- ja mao liigil.

Imetajatel on esinenud ka juhtumeid, kus munarakud on sattunud partenogeneetilise arengu teele kas spontaanselt või erinevate aktiveerivate ainete, näiteks elektristimulatsiooni, kuumašoki ja etanooli mõjul. Kuid selliste embrüote areng peatus alati varajases arengujärgus. Mõnel spontaanse partenogeneesi korral muutuvad purustatud embrüod munasarjakasvajate - teratoomide - allikateks, milles võivad areneda elundite alged. Partenogeneetika täielik areng imetajatel on võimatu, kuna naiste kromosoomides on teatud isaskromosoomides sisalduvad piirkonnad blokeeritud (metüleerimise tulemusena). Seetõttu ei saa isaslooma imetajatel asendada partenogeneetilise ainega.

Vaid harvadel juhtudel on partenogeneetiliselt arenevad organismid haploidid (sellised on isased mesilased) Enamasti taastatakse selles pärast munaraku partenogeneetilist aktiveerimist diploidne kromosoomide komplekt.

Partenogenees on tüüp günogenees- teise (sugulus)liigi spermaga viljastamine, mis ainult aktiveerib munarakku, kuid ei anna oma geneetilist materjali embrüo genoomi. Näiteks võib kuldkala marja stimuleerida karpkala sperma; särg, harilik karpkala. Günogeneetiliste loomade populatsioonides leidub ainult emaseid. On tõendeid selle kohta, et günogeneesi saab kunstlikult esile kutsuda termilise šokiga muna kiiritamiseks.

Androgenees– partenogeneesile vastandlik nähtus, s.o. munaraku areng ainult isase tuuma osalusel. Loodusliku androgeneesi juhtumid on teada; androgeene leidub tubakas ja maisis, mõnikord ka siidiussis.

Androgeneesi saab esile kutsuda ka kunstlikult. Juba 19. sajandi alguses tehti katseid merisiiliku munade fragmentide viljastamiseks, millel puudus oma tuum. Seda tüüpi kunstlikku androgeneesi, kui munaraku fragment viljastatakse, nimetatakse merogooniaks.

II. Laboritööde teostamise juhend.

1. Uurige väetamise etappe vastavalt juhendile.

2. Tutvuge sperma ja munaraku kaug- ja kontaktinteraktsiooni mehhanismidega.

2.1. Joonistage kauginteraktsiooni faasi skeem (tahvel nr 2.1 "Sperma ja munaraku kaug- ja kontaktinteraktsioon"). Märkige spermatosoidide mahtuvuse protsess (joonistage spermatosoidi pea retseptorid, süsivesikute eraldumise protsess pea pinnalt, spermatosoidi retseptorite NAG retseptoritega seondumise protsess).

2.2. Visanda kontakti interaktsiooni faas. Pange tähele sperma retseptorite sidumisprotsessi munaraku retseptoritega, spermatosoidide tungimise protsessi läbi munaraku membraani.

3. Tutvuge sperma akrosomaalse reaktsiooni etappidega ja munaraku kortikaalse reaktsiooniga vastavalt juhendile.

3.1. Joonistage väetamisskeem, mis näitab kontaktinteraktsiooni ja sünkarüoni faasi (tahvel nr 2.2 "Väetamine; purustamine"). Märkige küpsemise periood, märkige redutseerimiskehad. Mõelge ja kirjeldage isase ja naise pronukleuse moodustumist. Eraldage väetamismembraan.

4. Õppida sünkarüoni protsessi juhendi järgi.

4.1. Uurige mikroskoobi all ja joonistage preparaat nr 5.

Preparaat nr 5. Munaraku viljastamine.Ümarusside muna siirdatud spermatosoidiga (joonis 2.4).

Joon.2.4. Ümarusside munade viljastamine:

1 - munarakku tunginud spermatosoidi pea.

Ravim on ümarusside munade rühm. Valime väikese suurendusega ja paneme vaatevälja keskele lahtrid, milles sisu on selgelt eristatav. Olles muutnud väikese kasvu suureks, käsitleme neis peeneteralist tsütoplasmat ja kahte tuuma: üks on lõdvam, sageli mitoosiseisundis - see on naissoost tuum(munarakk), teine ​​kompaktsem, sageli endiselt kolmnurkse kujuga, on ikka veel mitte täielikult paistes sperma pea - meestuum. Neid tuumasid nimetatakse esituumad. Järelikult registreeritakse siin hetk vahetult pärast sperma sisestamist munarakku. Üksikutes munades on protoplasma välisserva ja koore vahel veel säilinud väike moodustis, suunakeha.

Joonistage mitu lahtrit suure suurendusega.

4.2. Uurige mikroskoobi all ja joonistage preparaat nr 6.

Ettevalmistus nr 6. Synkarion.Ümarussi emakas koos viljastatud munadega (joon. 2.5).

Ravim on ümarussi emaka põikilõik, mis on täidetud munadega. Viimaseid ümbritsevad paksud kestad. Mõned munarakud ei ole veel viljastatud, teistesse on sperma juba tunginud.

Uuritav ravim fikseerib järgmise viljastamise etapi: emas- ja isastuumade lähenemise ja ühendamise.

Riis. 2.5. Sünkarioonide moodustumine ümarusside munas:

1 - munakoor; 2 - teine ​​juhtkeha.

Madala suurenduse ja veelgi selgemalt suure suurenduse korral eristame üksikutes rakkudes külgnevaid, kuid siiski eraldi asetsevaid tuumasid, teistes on tuumade kestad juba lahustunud ja kromosoomid ühinenud ühiseks rühmaks.

Visandage suure suurendusega 2-3 kõige tüüpilisemat lahtrit.

5. Tutvuda partenogeneesi mehhanismiga vastavalt käsiraamatule.

6. Esitage õpetajale aruanne ja kaitske seda.

III. Teatage sisust.

Aruanne tuleb esitada eraldi A4 formaadis lehtedel või albumis.

Aruanne peab sisaldama:

1. Töö eesmärk.

2. Viljastamise faaside lühikirjeldus.

3. Uurimistulemused (preparaatide mikroskoopiline uuring) ja nende analüüs (märkides ära kasutatud mikroskoobid, nende suurenduse, muud instrumendid ja materjalid).

4. Individuaalse ülesande tulemused ("pime" ravimi määratlus ja kirjeldus).

5. Kokkuvõtted.

Töö lõpus esitatakse õpetajale aruanne A4 lehel.

IV. Kontrollküsimused.

1. Loetlege väetamise etapid.

2. Mis on akrosomaalse reaktsiooni molekulaarne mehhanism?

3. Mis on kortikaalse reaktsiooni mehhanism?

4. Mis on ooplasmaatiline segregatsioon.

5. Selgitage partenogeneesi bioloogilist olemust.

1. A.V. Belousov. Individuaalse arengu bioloogia., 1983.

2. K.G. Ghazaryan. Loomade individuaalse arengu bioloogia, 1983.

3. O.V.Volkova. Atlas. Histoloogia, tsütoloogia, embrüoloogia, 1996.

4. S.L. Kuznetsov. Embrüoloogia atlas, 2002.

LABORITUND nr 3.

Väetamine- isas- ja naissugurakkude ühinemisprotsess, mis viib sügoodi moodustumiseni. Viljastumise käigus suhtlevad isas- ja emashaploidsed sugurakud, nende tuumad (pronukleid) ühinevad, kromosoomid ühinevad ja ilmub uue organismi esimene diploidne rakk, sigoot. Viljastumise algus on spermatosoidi ja munaraku membraanide ühinemise hetk, viljastumise lõpp on isase ja emase protuuma materjali ühinemise hetk.

Viljastumine toimub distaalses munajuhas ja läbib 3 etappi.

ma lavastan- kaugsuhtlus, sisaldab 3 mehhanismi:

kemotaksis - spermatosoidide suunatud liikumine munaraku suunas (ginigamons 1,2);

reotaksis - spermatosoidide liikumine sugutraktis vedelikuvoolu vastu;

mahtuvus - spermatosoidide suurenenud motoorne aktiivsus naisorganismi tegurite (pH, lima jt) mõjul.

II etapp- kontaktinteraktsioon, 1,5-2 tunni jooksul lähenevad spermatosoidid munarakule, ümbritsevad seda ja põhjustavad pöörlevaid liikumisi, kiirusega 4 pööret minutis. Samal ajal vabanevad seemnerakkude akrosoomist spermatosüliinid, mis vabastavad munaraku kestad. Kohas, kus munaraku membraan muutub võimalikult õhemaks, toimub viljastumine, ovolemma eendub ja spermatosoidi pea tungib munaraku tsütoplasmasse, tuues kaasa tsentrioolid, kuid jättes saba väljapoole.

III etapp- tungimine, kõige aktiivsem spermatosoid tungib peaga munarakku, kohe pärast seda moodustub munaraku tsütoplasmas viljastamismembraan, mis takistab polüspermiat. Seejärel toimub meeste ja naiste protuumade sulandumine, seda protsessi nimetatakse sünkarüoniks. See protsess (süngaamia) on tegelikult viljastumine, tekib diploidne sügoot (uus organism, seni üherakuline).

Väetamiseks vajalikud tingimused:

spermatosoidide kontsentratsioon ejakulaadis, vähemalt 60 miljonit 1 ml-s;

naiste suguelundite läbilaskvus;

naise normaalne kehatemperatuur;

kergelt aluseline keskkond naiste suguelundites.

Lahkuminek- see on järjestikku kulgev mitoos, ilma tekkinud rakkude kasvuta algse suuruseni. Purustamisel toimub rakkude (blastomeeride) arvu suhteliselt kiire kasv. Lõhustumine jätkub seni, kuni taastub sellele liigile omane tuuma ja tsütoplasma mahu suhe. Blastomeeride arv suureneb 2-lt ligikaudu 12-16-ni kolmandal päeval pärast viljastamist, kui kontseptsioon jõuab morula staadiumisse ja siseneb munajuhadest emakaõõnde.

Bioloogia. Üldine bioloogia. 10. klass. Algtase Sivoglazov Vladislav Ivanovitš

21. Väetamine

21. Väetamine

Pea meeles!

Milline kromosoomide komplekt on sügoodil?

Milliseid loomi iseloomustab väline viljastamine?

Millistel organismidel on kahekordne viljastumine?

Sugulise paljunemise elluviimiseks ei piisa ainult sugurakkude - sugurakkude moodustamisest, vaid on vaja tagada nende kohtumise võimalus. Sperma ja munaraku sulandumise protsess, millega kaasneb nende geneetilise materjali ühinemine, helistas väetamine . Viljastamise tulemusena moodustub diploidne rakk - sügoot, mille aktiveerumine ja edasiarendamine viib uue organismi tekkeni. Kui erinevate indiviidide sugurakud ühinevad, ristväetamine ja kui kombineeritakse ühe organismi toodetud sugurakke, - iseviljastumine.

On kaks peamist väetamistüüpi - välimine (välimine) ja sisemine.

Väline väetamine. Välise viljastamise käigus sulanduvad sugurakud väljaspool emase keha. Näiteks viskavad kalad munad (munad) ja piima (sperma) otse vette, kus toimub väline viljastumine. Samamoodi toimub paljunemine kahepaiksete, paljude molluskite ja mõnede usside puhul. Välise viljastamise korral sõltub munaraku ja sperma kohtumine erinevatest keskkonnateguritest, seetõttu moodustavad organismid seda tüüpi viljastamise korral tavaliselt tohutul hulgal sugurakke. Näiteks järvekonn muneb kuni 11 tuhat muna, Atlandi heeringas koeb umbes 200 tuhat muna ja kuukala - peaaegu 30 miljonit.

Sisemine väetamine. Sisemise viljastamise käigus toimub sugurakkude kohtumine ja nende ühinemine naiste suguelundites. Meeste ja naiste koordineeritud käitumise ja spetsiaalsete kopulatsiooniorganite olemasolu tõttu sisenevad meeste sugurakud otse naise kehasse. Nii toimub viljastumine kõigil maismaa- ja osadel veeloomadel. Sel juhul on eduka viljastamise tõenäosus suur, seetõttu on sellistel isikutel palju vähem sugurakke.

Organismi moodustatavate sugurakkude arv sõltub ka vanemliku hoolitsuse astmest järglaste eest. Näiteks tursk koeb 10 miljonit muna ega naase kunagi pesitsuspaika, Aafrika tilapiakala, kes kannab suus mune, mitte rohkem kui 100 muna ning keeruka vanemliku käitumisega, mis tagab järglaste eest hoolitsemise, imetajad sünnitavad ainult ühe. või paar poega.

Inimesel, nagu ka kõigil teistel imetajatel, toimub viljastumine munajuhades, mida mööda liigub munarakk emaka poole. Spermatosoidid katavad enne munaga kohtumist tohutu vahemaa ja ainult üks neist tungib muna sisse. Pärast sperma tungimist moodustab munaraku pinnale paks kest, mis ei lase ülejäänud spermale läbi.

Kui viljastumine on toimunud, lõpetab munarakk oma meiootilise jagunemise (§ 20) ja kaks haploidset tuuma sulanduvad sügoodis, ühendades isa- ja emaorganismide geneetilise materjali. Moodustub ainulaadne kombinatsioon uue organismi geneetilisest materjalist.

Enamiku imetajate munad säilitavad võime viljastada piiratud aja jooksul pärast ovulatsiooni, tavaliselt mitte rohkem kui 24 tundi. Ka meeste reproduktiivsüsteemist lahkunud spermatosoidid ei ela kuigi kaua. Nii surevad enamikul kaladel spermatosoidid vees 1–2 minuti pärast, küüliku suguelundites elavad nad kuni 30 tundi, hobustel 5–6 päeva ja lindudel kuni 3 nädalat. Naise tupes olevad inimese spermatosoidid surevad 2,5 tunni pärast, kuid need, kes jõuavad emakasse, jäävad elujõuliseks kaks või enam päeva. Looduses on ka erandjuhtumeid, näiteks säilitavad mesilaste spermatosoidid emasloomade spermatosoidide viljastumisvõime mitu aastat.

Viljastunud munarakk võib areneda ema kehas, nagu see juhtub platsenta imetajatel, või väliskeskkonnas, nagu lindudel ja roomajatel. Teisel juhul on see kaetud spetsiaalsete kaitsekestega (lindude ja roomajate munad).

Mõnel organismiliigil toimub sugulise paljunemise erivorm – ilma viljastamiseta. Seda arengut nimetatakse partenogenees(kreeka keelest. partenos- neitsi genees- tärkamine) või neitsi areng. Sel juhul areneb tütarorganism ühe vanema geneetilise materjali põhjal viljastamata munarakust ja moodustuvad ainult ühest soost isendid. Loomulik partenogenees võimaldab järglaste arvu järsu kasvu ja esineb nendes populatsioonides, kus heteroseksuaalsete isendite kontakt on keeruline. Partenogenees esineb erinevatesse süstemaatilistesse rühmadesse kuuluvatel loomadel: mesilastel, lehetäidel, madalamatel vähilaadsetel, kivisisalikel ja isegi mõnel linnul (kalkunil).

Üks peamisi mehhanisme, mis tagab viljastumise rangelt liigisiseselt, on emas- ja isassugurakkude kromosoomide arvu ja struktuuri vastavus, samuti munaraku tsütoplasma ja spermatosoidi tuuma keemiline afiinsus. Isegi kui võõrad sugurakud ühinevad viljastamise ajal, põhjustab see reeglina embrüo ebanormaalset arengut või steriilsete hübriidide, st viljatusvõimetute isikute sündi.

Topeltväetamine.Õistaimedele on omane eriline väetamisviis. See avati 19. sajandi lõpus. Vene teadlane Sergei Gavrilovitš Navashin ja sai selle nime kahekordne väetamine(joonis 67).

Tolmeldamise ajal ladestub õietolm pesa stigmale. Õietolmu tera (isane gametofüüt) koosneb ainult kahest rakust. Generatiivne rakk jaguneb, moodustades kaks liikumatut spermatosoidi, ja vegetatiivne rakk, mis kasvab pesa sees, moodustab õietolmutoru. Piste munasarjas areneb emane gametofüüt - kaheksa haploidse tuumaga embrüokott. Kaks neist ühinevad, moodustades keskse diploidse tuuma. Embrüokoti tsütoplasma edasise jagunemise tulemusena moodustub seitse rakku: munarakk, keskne diploidne rakk ja viis abirakku.

Riis. 67. Topeltväetamine õistaimedel

Pärast seda, kui õietolmutoru idaneb pistise põhja, tungivad selle sees olevad spermatosoidid embrüokotti. Üks sperma viljastab munarakku, moodustub diploidne sügoot; millest areneb embrüo. Teine sperma sulandub suure tsentraalse diploidse raku tuumaga, moodustades kolmekordse kromosoomikomplektiga raku (triploid), millest seejärel moodustub endosperm - embrüo toitainekude. Seega osaleb katteseemnetaimedes viljastumises kaks spermatosoidi, st toimub topeltviljastumine.

Kunstlik viljastamine. Kaasaegses põllumajanduses on suur tähtsus kunstlikul seemendusel – tehnikal, mida kasutatakse aretuses laialdaselt loomatõugude ja taimesortide aretamiseks ja parendamiseks. Loomakasvatuses saab kunstliku viljastamise abil ühelt silmapaistvalt tootjalt hulgaliselt järglasi. Selliste loomade sperma säilitatakse spetsiaalsetes madala temperatuuriga tingimustes ja see püsib elujõulisena pikka aega (kümneid aastaid).

Kunsttolmlemine taimekasvatuses võimaldab teatud, eelnevalt planeeritud ristamise ja vanemlike omaduste kombinatsiooniga taimesortide saamist.

Kaasaegses meditsiinis kasutatakse viljatuse ravis kunstlikku viljastamist doonorspermaga ja in vitro (kehavälist) viljastamist – 1978. aastal esmakordselt välja töötatud meetodit, mida tuntakse "katseklaasibeebi" nime all. See meetod seisneb munarakkude viljastamises väljaspool keha ja nende viimises tagasi emakasse, et jätkata normaalset arengut.

2010. aastaks oli kehavälise viljastamise abil eostatud juba umbes 4 miljonit last. Doonorsperma, doonormunarakkude ja isegi surrogaatemade kasutamine tekitab aga mitmeid eetilisi ja sotsiaalseid probleeme. Paljud inimesed, tuginedes usulistele ja moraalsetele kaalutlustele, on vastu igasugusele sekkumisele inimese paljunemisse, sealhulgas in vitro ja kunstlikule viljastamisele.

Vaadake üle küsimused ja ülesanded

1. Mis on väetamine?

2. Milliseid väetamisviise teate?

3. Mis on topeltväetamise protsess?

4. Milline on kunstliku viljastamise tähtsus taime- ja loomakasvatuses?

mõtle! Täitke!

1. Mis on teie arvates katteseemnetaimede topeltväetamise eelis võrreldes seemnetaimede väetamisega?

2. Kas piisab teadmisest, et paljunemisega tegeleb ainult üks isend, et järeldada, et see paljunemine on aseksuaalne?

3. Selgitage, miks kaksikud sünnivad sageli kehavälise viljastamise ajal.

4. Korraldada ja juhtida arutelu "Kamerakeha viljastamine: plussid ja miinused".

Töö arvutiga

Vaadake elektroonilist taotlust. Tutvuge materjaliga ja täitke ülesanded.

Korda ja jäta meelde!

Taimed

Tolmeldamine. Topeltväetamisele õistaimedel eelneb tolmeldamine- õietolmu (õietolmuterade) ülekandumine emaka stigmale. Tolmeldamine toimub mitmel viisil. Kui lille õietolm langeb sama lille emaka häbimärgile, isetolmlemine. Õietolmu ülekandumist teise lille häbimärgile nimetatakse risttolmlemine.

Isetolmlemine on iseloomulik vähesele hulgale õistaimedele. Teadlased usuvad, et isetolmlemine tekkis teist korda, kui mõned asjaolud hakkasid takistama risttolmlemise rakendamist. Bioloogiliselt on isetolmlemine vähem kasulik, kuna puudub geneetilise teabe vahetus liigi erinevate isendite vahel.

Risttolmlemist esineb katteseemnetaimedel palju sagedamini kui isetolmlemist. Bioloogiliselt on risttolmlemine kasulikum kui isetolmlemine, kuna võimaldab kombineerida erinevate isendite geneetilist informatsiooni. On järglasi, kes erinevad vanematest. See aitab kaasa liikide kohanemisele muutuvate elupaigatingimustega.

Risttolmlemist saab teha mitmel viisil. Tavapäraselt võib need jagada kahte rühma: abiootiline tolmeldamine (tuule või vee abil) ja biootiline (loomade abiga). Tolmeldajatena võivad toimida mitmesugused loomad: putukad, linnud, imetajad.

See tekst on sissejuhatav osa. Raamatust Aretuskoerad autor Harmar Hillery

Raamatust Doping koerakasvatuses autor Gurman E G

8.2.1.1. Kunstlik viljastamine koerakasvatuses Kunstliku viljastamise kasutamist koerakasvatuses piirab praegu peamiselt loomade päritolu registreerimist käsitlevate asjakohaste regulatiivsete dokumentide puudumine ja teatav konservatiivsus

Raamatust Koerte paljunemise füsioloogia ja reproduktiivpatoloogia autor Djulger Georgi Petrovitš

3.1. VILJASTAMINE Viljastamine on isase (sperma) ja emase (munarakk) sugurakkude ühinemise ja sügootide moodustumise protsess, millel on kahekordne pärilikkus ja tekib uus organism.Koerte loomulik seemendamise tüüp on emakas. Vahekorra ajal

Raamatust Koerad ja nende aretus [Aretuskoerad] autor Harmar Hillery

Muna viljastumine Folliikuleid (midagi vesiikulite sarnast, milles munarakud valmivad) hakkavad järk-järgult munasarja pinnale välja ulatuma, need toodavad hormoone, mis valmistavad emaka ette viljastatud munaraku vastuvõtmiseks. Surve munasarja seintele

Raamatust Koerte haigused (mittenakkuslikud) autor Panõševa Lidia Vassiljevna

Viljastumine Meestel suureneb ejakulatsiooni ajal peenisepea sibulakujuline osa ja täidab kogu tupe eesmise ruumi. Naiste vestibulaarsete koobaskehade püstitamine kahjustab peenist ja takistab seeläbi sperma vabanemist.

Raamatust Koerakasvatus autor Kovalenko Jelena Evgenievna

Kopulatsioon ja viljastamine Paaritumise õigeks korraldamiseks peate mõistma selle aluseks olevaid füsioloogilisi protsesse. Sugulisel teel paljunevatel loomadel eelneb viljastamisprotsessile seemendamine. Sisemisega

Raamatust Inimrass autor Barnett Anthony

Viljastamine Pärast seda, kui oleme vaaginud suguelundite ehitust ja nende toimimist, liigume edasi kogu keerulise paljunemissüsteemi olemuse juurde. Ja kuna me oleme nelikümmend nädalat vanemad kui arvame (arvestades emakasisese arengu aega), siis ennekõike

Raamatust Reading Between the Lines of DNA [The Second Code of Our Life ehk raamat, mida igaüks peaks lugema] autor Shpork Peter

Kunstlik viljastamine – risk? Epigeneetika fundamentaaluuringute eesmärk oli eelkõige uurida rakkudes viljastumise ajal toimuvaid keerulisi muutusi iga elu varaseimas arenguetapis. Tulemused loovad põhjuse

Raamatust Geenid ja keha areng autor Neifakh Aleksander Aleksandrovitš

III peatükk Kust areng algab. Väetamine Väetamist peetakse traditsiooniliselt arengu alguseks. Tõepoolest, alles pärast haploidse munaraku ja haploidse sperma sulandumist moodustub diploidne sügoot - tegelikult kõige varasem embrüo. Enamik

Raamatust Bioloogia. Üldine bioloogia. 10. klass. Põhitase autor Sivoglazov Vladislav Ivanovitš

21. Viljastumine Pea meeles!Milline kromosoomide komplekt on sigootil?Millistele loomadele on iseloomulik väline viljastumine?Millistel organismidel on topeltviljastumine?Suguliseks paljunemiseks ei piisa sellest, kui keha lihtsalt moodustab sugulise

Raamatust Organismide paljunemine autor Petrosova Renata Armenakovna

7. Viljastamine loomadel Viljastumine on isas- ja emasugurakkude ühinemise protsess, mille tulemusena moodustub sügoot. Sügoot on viljastatud munarakk. Sellel on alati diploidne kromosoomide komplekt. Sügootist areneb embrüo, mis tekitab